Епоксидна смола

1、Вступ

Епоксидну смолу зазвичай використовують разом з добавками. Добавки можна вибирати залежно від різних цілей. До поширених добавок належать затверджувач, модифікатор, наповнювач, розріджувач тощо.

Затверджувач є незамінною добавкою. Незалежно від того, чи використовується епоксидна смола як клей, покриття чи матеріал для лиття, необхідно додавати затверджувач, інакше вона не зможе затвердіти. Через різні вимоги до застосування та експлуатаційних характеристик існують різні вимоги до епоксидної смоли, затверджувача, модифікатора, наповнювача, розріджувача та інших добавок.

2.Вибір епоксидної смоли

(1) Виберіть відповідно до застосування

① При використанні як клею краще вибирати смолу із середнім епоксидним числом (0,25-0,45);

② При використанні як ливарної смоли краще вибрати смолу з високим епоксидним числом (0,40);

③ При використанні як покриття зазвичай вибирають смолу з низьким епоксидним числом (< 0,25).

(2) Виберіть відповідно до механічної міцності

Міцність пов'язана зі ступенем зшивання. Число епоксидної смоли високе, і ступінь зшивання також високий після затвердіння. Число епоксидної смоли низьке, і ступінь зшивання низький після затвердіння. Різне число епоксидної смоли також призведе до різної міцності.

① Смола з високим епоксидним числом має вищу міцність, але є крихкою;

② Смола із середнім епоксидним числом має добру міцність за високих та низьких температур;

③ Смола з низьким епоксидним числом має низьку міцність за високої температури.

(3) Виберіть відповідно до експлуатаційних вимог

① Ті, кому не потрібна стійкість до високих температур та міцність, можуть обрати смолу з нижчим епоксидним числом, яка швидко сохне та не губиться.

② Ті, кому потрібна добра проникність та міцність, можуть обрати смолу з вищим епоксидним числом.

3.Вибір затверджувача

(1) Тип затверджувача:

Звичайні затверджувачі для епоксидної смоли включають аліфатичний амін, аліциклічний амін, ароматичний амін, поліамід, ангідрид, епоксидну смолу та третинний амін. Крім того, під впливом фотоініціатора, ультрафіолетового випромінювання або світла епоксидна смола також може затвердіти. Амінний затверджувач зазвичай використовується для затвердіння за кімнатної або низької температури, тоді як ангідрид та ароматичний затверджувач зазвичай використовуються для затвердіння нагріванням.

(2) Дозування затверджувача

① Коли амін використовується як зшиваючий агент, його кількість розраховується наступним чином:

Дозування аміну = МГ / ГН

M = молекулярна маса аміну;

HN = кількість активного водню;

G = епоксидне число (епоксидний еквівалент на 100 г епоксидної смоли)

Діапазон змін не перевищує 10-20%. Якщо затвердіти з надмірною кількістю аміну, смола стане крихкою. Якщо дозування занадто мале, затвердіння буде неідеальним.

② Якщо як зшиваючий агент використовується ангідрид, його кількість розраховується наступним чином:

Дозування ангідриду = МГ (0,6 ~ 1) / 100

M = молекулярна маса ангідриду;

G = значення епоксидної смоли (0,6 ~ 1) – експериментальний коефіцієнт.

(3) Принцип вибору затверджувача

① Вимоги до продуктивності.

Деякі вимагають стійкості до високих температур, деякі - гнучкості, а інші - хорошої корозійної стійкості. Відповідний затверджувач вибирається відповідно до різних вимог.

② Спосіб затвердіння.

Деякі вироби не можна нагрівати, тому затверджувач для термічного затвердіння вибрати не можна.

③ Період подання заявки.

Так званий період застосування стосується періоду від моменту додавання епоксидної смоли разом із затверджувачем до моменту, коли її неможливо використовувати. Для тривалого застосування зазвичай використовуються ангідриди або латентні затверджувачі.

④ Безпека.

Як правило, менш токсичний затверджувач є кращим та безпечнішим для виробництва.

⑤ Вартість.

4、Вибір модифікатора

Вплив модифікатора полягає в покращенні дублення, стійкості до зсуву, стійкості до вигину, ударостійкості та ізоляційних характеристик епоксидної смоли.

(1) Загальні модифікатори та характеристики

① Полісульфідний каучук: покращує ударну міцність та стійкість до відшаровування;

② Поліамідна смола: покращує крихкість та адгезію;

③ Полівініловий спирт TERT-бутиральдегід: покращує стійкість до ударного дублення;

④ NBR: покращує стійкість до ударного дублення;

⑤ Фенольна смола: покращує термостійкість та корозійну стійкість;

⑥ Поліефірна смола: покращує стійкість до ударного дублення;

⑦ Сечовиноформальдегідна меламінова смола: підвищення хімічної стійкості та міцності;

⑧ Фурфуралова смола: покращує статичну міцність на вигин, підвищує кислотостійкість;

⑨ Вінілова смола: покращує стійкість до відшаровування та ударну міцність;

⑩ Ізоціанати: зменшують проникність вологи та підвищують водостійкість;

11 Силікон: покращує термостійкість.

(2) Дозування

① Полісульфідний каучук: 50-300% (з затверджувачем);

② Поліамідна смола та фенольна смола: 50-100%;

③ Поліефірна смола: 20-30% (без затверджувача або з невеликою кількістю затверджувача для прискорення реакції).

Загалом кажучи, чим більше модифікатора використовується, тим більша гнучкість, але відповідно знижується температура термічної деформації смоляних виробів. Для покращення гнучкості смоли часто використовуються зміцнювальні речовини, такі як дибутилфталат або діоктилфталат.

5、Вибір наповнювачів

Функція наповнювачів полягає в покращенні деяких властивостей виробів та умов тепловіддачі під час затвердіння смоли. Це також може зменшити кількість епоксидної смоли та знизити вартість. Різні наповнювачі можна використовувати для різних цілей. Вони повинні бути менше 100 меш, а дозування залежить від застосування. Поширені наповнювачі такі:

(1) Азбестове волокно та скловолокно: підвищують міцність та ударостійкість;

(2) Кварцовий порошок, порцеляновий порошок, залізний порошок, цемент, наждачний камінь: підвищення твердості;

(3) Порошок глинозему та порцеляни: збільшують адгезійну силу та механічну міцність;

(4) Азбестовий порошок, порошок силікагелю та високотемпературний цемент: покращують термостійкість;

(5) Азбестовий порошок, кварцовий порошок та кам'яний порошок: зменшують коефіцієнт усадки;

(6) Алюмінієвий порошок, мідний порошок, залізний порошок та інші металеві порошки: збільшують теплопровідність та провідність;

(7) Графітовий порошок, тальковий порошок та кварцовий порошок: покращують протизношувальні та змащувальні властивості;

(8) Наждачний та інші абразиви: покращують протизношувальні властивості;

(9) Слюдяний порошок, порцеляновий порошок та кварцовий порошок: підвищують ізоляційні властивості;

(10) Усі види пігментів та графіту: з кольором;

Крім того, згідно з даними, відповідна кількість (27-35%) оксидів P, As, Sb, Bi, Ge, Sn та Pb, доданих до смоли, може підтримувати адгезію за високих температур і тиску.

6、Вибір розріджувача

Функція розріджувача полягає у зменшенні в'язкості та покращенні проникності смоли. Його можна розділити на дві категорії: інертні та активні, а їх кількість зазвичай не перевищує 30%. До поширених розріджувачів належать дигліцидиловий ефір, полігліцидиловий ефір, бутиловий ефір пропіленоксиду, феніловий ефір пропіленоксиду, етиловий ефір дициклопропану, пропіловий ефір триетоксипропану, інертний розріджувач, ксилол, толуол, ацетон тощо.

7、Вимоги до матеріалів

Перед додаванням затверджувача необхідно перевірити всі використані матеріали, такі як смола, затверджувач, наповнювач, модифікатор, розріджувач тощо, які повинні відповідати наступним вимогам:

(1) Без води: матеріали, що містять воду, слід спочатку висушити, а розчинники, що містять невелику кількість води, слід використовувати якомога менше.

(2) Чистота: вміст домішок, окрім води, повинен бути менше 1%. Хоча його також можна використовувати з 5%-25% домішок, відсоток інших матеріалів у формулі слід збільшити. Краще використовувати реагентний клас у невеликій кількості.

(3) Термін дії: Необхідно знати, чи є матеріали недійсними.