Resina epossidica

1、Introduzione

La resina epossidica viene solitamente utilizzata con additivi. Gli additivi possono essere selezionati in base alle diverse applicazioni. Gli additivi più comuni includono agenti indurenti, modificatori, riempitivi, diluenti, ecc.

L'agente indurente è un additivo indispensabile. Sia che la resina epossidica venga utilizzata come adesivo, rivestimento o materiale colabile, è necessario aggiungere l'agente indurente, altrimenti la polimerizzazione non è possibile. A causa delle diverse esigenze di applicazione e prestazione, esistono requisiti diversi per la resina epossidica, l'agente indurente, il modificatore, il riempitivo, il diluente e gli altri additivi.

2、Selezione di resina epossidica

(1) Scegliere in base all'applicazione

① Quando utilizzato come adesivo, è preferibile scegliere una resina con un valore epossidico medio (0,25-0,45);

② Quando si utilizza come materiale colabile, è preferibile scegliere una resina con un elevato valore epossidico (0,40);

③ Quando utilizzata come rivestimento, si seleziona generalmente la resina con basso valore epossidico (< 0,25).

(2) Scegliere in base alla resistenza meccanica

La resistenza è correlata al grado di reticolazione. Un valore epossidico elevato corrisponde a un grado di reticolazione elevato dopo la polimerizzazione. Un valore epossidico basso corrisponde a un grado di reticolazione basso dopo la polimerizzazione. Un valore epossidico diverso determina anche una resistenza diversa.

① La resina con un alto valore epossidico ha una maggiore resistenza ma è fragile;

② La resina con valore epossidico medio presenta una buona resistenza sia alle alte che alle basse temperature;

③ La resina con basso valore epossidico presenta una scarsa resistenza alle alte temperature.

(3) Scegliere in base ai requisiti operativi

① Chi non necessita di elevata resistenza alle alte temperature e di grande robustezza può optare per una resina con un valore epossidico inferiore, che asciuga rapidamente e non si deteriora facilmente.

② Chi necessita di buona permeabilità e resistenza può optare per una resina con un valore epossidico più elevato.

3、Selezione dell'agente indurente

(1) Tipo di agente indurente:

I comuni agenti indurenti per la resina epossidica includono ammine alifatiche, ammine alicicliche, ammine aromatiche, poliammidi, anidridi, resine e ammine terziarie. Inoltre, la polimerizzazione della resina epossidica può essere indotta anche mediante fotoiniziatori, raggi UV o luce. Gli agenti indurenti a base di ammine sono generalmente utilizzati per la polimerizzazione a temperatura ambiente o a basse temperature, mentre gli agenti indurenti a base di anidridi e aromatici sono comunemente utilizzati per la polimerizzazione a caldo.

(2) Dosaggio dell'agente indurente

① Quando si utilizza un'ammina come agente reticolante, il calcolo viene effettuato come segue:

Dosaggio dell'amina = MG / HN

M = peso molecolare dell'ammina;

HN = numero di atomi di idrogeno attivi;

G = valore epossidico (equivalente epossidico per 100 g di resina epossidica)

La variazione non deve superare il 10-20%. Se la polimerizzazione avviene con un eccesso di ammina, la resina diventerà fragile. Se il dosaggio è troppo basso, la polimerizzazione non sarà perfetta.

② Quando si utilizza l'anidride come agente reticolante, il calcolo viene effettuato come segue:

Dosaggio dell'anidride = MG (0,6 ~ 1) / 100

M = peso molecolare dell'anidride;

G = valore epossidico (0,6 ~ 1) è il coefficiente sperimentale.

(3) Il principio della scelta dell'agente indurente

① Requisiti di prestazione.

Alcuni richiedono resistenza alle alte temperature, altri flessibilità e altri ancora una buona resistenza alla corrosione. L'agente indurente appropriato viene selezionato in base alle diverse esigenze.

② Metodo di stagionatura.

Alcuni prodotti non possono essere riscaldati, quindi non è possibile selezionare l'agente indurente per la polimerizzazione a caldo.

③ Periodo di applicazione.

Il cosiddetto periodo di applicazione si riferisce al periodo che intercorre tra il momento in cui la resina epossidica viene addizionata con l'agente indurente e il momento in cui non può più essere utilizzata. Per applicazioni prolungate, si utilizzano generalmente anidridi o agenti indurenti latenti.

④ Sicurezza.

In generale, l'agente indurente meno tossico è migliore e più sicuro per la produzione.

⑤ Costo.

4、La selezione del modificatore

L'effetto del modificatore è quello di migliorare la concia, la resistenza al taglio, la resistenza alla flessione, la resistenza agli urti e le prestazioni di isolamento della resina epossidica.

(1) Modificatori e caratteristiche comuni

① Gomma polisolfuro: migliora la resistenza agli urti e allo sfaldamento;

② Resina poliammidica: migliora la fragilità e l'adesione;

③ Alcol polivinilico TERT butirraldeide: migliora la resistenza all'abbronzatura da impatto;

④ NBR: migliora la resistenza all'abbronzatura da impatto;

⑤ Resina fenolica: migliora la resistenza alla temperatura e alla corrosione;

⑥ Resina poliestere: migliora la resistenza all'abbronzatura da impatto;

⑦ Resina melammina-urea-formaldeide: aumenta la resistenza chimica e la robustezza;

⑧ Resina furfurilica: migliora le prestazioni di flessione statica, migliora la resistenza agli acidi;

⑨ Resina vinilica: migliora la resistenza allo scollamento e la resistenza agli urti;

⑩ Isocianato: riduce la permeabilità all'umidità e aumenta la resistenza all'acqua;

11 Silicone: migliora la resistenza al calore.

(2) Dosaggio

① Gomma polisolfuro: 50-300% (con agente vulcanizzante);

② Resina poliammidica e resina fenolica: 50-100%;

③ Resina poliestere: 20-30% (senza agente indurente o una piccola quantità di agente indurente per accelerare la reazione).

In generale, maggiore è la quantità di modificatore utilizzata, maggiore è la flessibilità, ma di conseguenza diminuisce anche la temperatura di deformazione termica dei prodotti in resina. Per migliorare la flessibilità della resina, si utilizzano spesso agenti indurenti come il ftalato di dibutile o il ftalato di diottile.

5、Selezione di riempitivi

La funzione dei riempitivi è quella di migliorare alcune proprietà dei prodotti e le condizioni di dissipazione del calore durante la polimerizzazione della resina. Possono anche ridurre la quantità di resina epossidica necessaria e, di conseguenza, i costi. Esistono diversi riempitivi adatti a scopi differenti. La granulometria deve essere inferiore a 100 mesh e il dosaggio dipende dall'applicazione. I riempitivi più comuni sono i seguenti:

(1) Fibra di amianto e fibra di vetro: aumentano la tenacità e la resistenza agli urti;

(2) Polvere di quarzo, polvere di porcellana, polvere di ferro, cemento, smeriglio: aumentano la durezza;

(3) Polvere di allumina e porcellana: aumentano la forza adesiva e la resistenza meccanica;

(4) Polvere di amianto, polvere di gel di silice e cemento ad alta temperatura: migliorano la resistenza al calore;

(5) Polvere di amianto, polvere di quarzo e polvere di pietra: riducono il tasso di restringimento;

(6) Polvere di alluminio, polvere di rame, polvere di ferro e altre polveri metalliche: aumentano la conduttività termica e la conduttività;

(7) Polvere di grafite, polvere di talco e polvere di quarzo: migliorano le prestazioni antiusura e le prestazioni di lubrificazione;

(8) Smeriglio e altri abrasivi: migliorano le prestazioni antiusura;

(9) Polvere di mica, polvere di porcellana e polvere di quarzo: aumentano le prestazioni di isolamento;

(10) Tutti i tipi di pigmenti e grafite: con colore;

Inoltre, secondo i dati, la quantità appropriata (27-35%) di ossidi di P, As, Sb, Bi, Ge, Sn e Pb aggiunti alla resina può mantenere l'adesione in condizioni di calore e pressione elevati.

6、Selezione del diluente

La funzione del diluente è quella di ridurre la viscosità e migliorare la permeabilità della resina. Può essere suddiviso in due categorie: inerte e attivo, e la sua quantità generalmente non supera il 30%. I diluenti più comuni includono diglicidil etere, poliglicidil etere, ossido di propilene butil etere, ossido di propilene fenil etere, diciclopropano etil etere, trietossipropano propil etere, diluente inerte, xilene, toluene, acetone, ecc.

7、Requisiti dei materiali

Prima di aggiungere l'agente indurente, tutti i materiali utilizzati, come resina, agente indurente, riempitivo, modificatore, diluente, ecc., devono essere ispezionati e devono soddisfare i seguenti requisiti:

(1) Senza acqua: i materiali contenenti acqua devono essere essiccati prima e i solventi contenenti una piccola quantità di acqua devono essere utilizzati il ​​meno possibile.

(2) Purezza: il contenuto di impurità diverse dall'acqua deve essere inferiore all'1%. Sebbene possa essere utilizzato anche con il 5%-25% di impurità, la percentuale di altri materiali nella formula dovrebbe essere aumentata. È meglio utilizzare un reagente di grado analitico in piccole quantità.

(3) Termine di validità: è necessario sapere se i materiali sono invalidi.