Анализ на състава на епоксидна смола, който техниците трябва да разберат

Епоксидната смола обикновено се използва заедно с добавки, за да се постигне по-добра приложна стойност. Добавките могат да бъдат избрани според различните цели, като често използваните добавки включват втвърдители, модификатори, пълнители, разредители и други.

  Сред тях втвърдяващите агенти са основни добавки и са необходими за лепила, покрития и отливки; в противен случай епоксидната смола не може да се втвърди. Поради различните изисквания за ефективност, епоксидните смоли, втвърдяващите агенти, модификаторите, пълнителите, разредителите и другите добавки също имат различни изисквания.

  I. Избор на епоксидна смола

  1. Изберете въз основа на целта

За лепила е най-добре да се използват смоли със средни епоксидни стойности (0.25-0.45), като например 6101 и 634; за отливки се предпочитат смоли с високи епоксидни стойности (0.40), като например E51/YD128 и 6101/E44 ; за общи покрития обикновено се избират смоли с ниски епоксидни стойности (<0.25), като например 901, 904, 907 и 909.

  2. Изберете въз основа на механична якост

Смолите с високи епоксидни стойности имат по-голяма якост, но са по-крехки; смолите със средни епоксидни стойности имат добра якост както при високи, така и при ниски температури; смолите с ниски епоксидни стойности имат по-ниска якост при високи температури. Това се дължи на връзката между силата и омрежването. По-високите епоксидни стойности водят до по-високо омрежване след втвърдяване, докато по-ниските епоксидни стойности водят до по-ниско омрежване, което води до разлики в якостта.

  3. Изберете въз основа на оперативните изисквания

За приложения, които не изискват устойчивост на висока температура и с ниски изисквания за якост, могат да бъдат избрани смоли с по-ниски епоксидни стойности, които изсъхват бързо и са по-малко склонни към загуба. За приложения, изискващи добро проникване и по-висока якост, могат да бъдат избрани смоли с по-високи епоксидни стойности.

  II. Избор на втвърдяващи агенти

  1. Видове втвърдители

  Често използваните втвърдяващи агенти за епоксидни смоли включват алифатни амини, циклоалифатни амини, ароматни амини, полиамиди, анхидриди, видове смоли и третични амини. В допълнение, под действието на фотоинициатори, ултравиолетова светлина или светлина също могат да втвърдят епоксидна смола. Втвърдяването при стайна температура или ниска температура обикновено използва втвърдяващи агенти от типа на амина, докато при нагряване обикновено се използват анхидридни и ароматни втвърдяващи агенти.

  2. Дозировка на втвърдителите

  (1) Изчисление за омрежващи агенти на базата на амин:

Дозировка на амин = mg/hn

Където: m = молекулно тегло на амина, hn = брой активни водородни атоми, g = епоксидна стойност (брой епоксидни еквиваленти на 100 грама епоксидна смола)

Диапазонът на промяна не трябва да надвишава 10-20%. Прекомерната употреба на амин за втвърдяване може да направи смолата крехка, докато недостатъчната употреба може да доведе до непълно втвърдяване.

(2) Изчисление за агенти на основата на анхидрид:

Дозировка на анхидрид = mg(0.6~1)/100

Където: m = молекулно тегло на анхидрида, g = епоксидна стойност, (0.6~1) е експерименталният коефициент

  3. Принципи за избор на втвърдители

(1) Изберете въз основа на изискванията за ефективност: Изберете подходящи втвърдяващи агенти въз основа на различни изисквания като устойчивост на висока температура, гъвкавост и устойчивост на корозия.

(2) Изберете въз основа на метода на втвърдяване: Продуктите, които не могат да се нагряват, не трябва да използват термично втвърдени втвърдяващи агенти.

(3) Изберете въз основа на жизнеспособността: Изберете подходящ втвърдяващ агент въз основа на жизнеспособността, която се отнася до времето от добавянето на втвърдяващия агент към епоксидната смола до момента, в който тя вече не може да се използва. За по-дълъг живот на сместа обикновено се избират анхидридни или латентни втвърдители.

(4) Изберете въз основа на безопасността: Изберете втвърдяващи агенти с ниска токсичност, за да улесните безопасното производство.

(5) Изберете въз основа на цената.

  III. Избор на модификатори

  Модификаторите се използват за подобряване на гъвкавостта, якостта на срязване, якостта на огъване, устойчивостта на удар и изолационните свойства на епоксидните смоли. Общите модификатори и техните характеристики са представени накратко.

(1) Политиолова гума: Подобрява якостта на удар и устойчивостта на обелване;

(2) Полиамидна смола: Подобрява чупливостта и подобрява адхезията;

(3) Поливинил бутирал: Подобрява устойчивостта на удар;

(4) Нитрилен каучук: Подобрява устойчивостта на удар;

(5) Фенолна смола: Подобрява устойчивостта на температура и корозия;

(6) Полиестерна смола: Подобрява устойчивостта на удар;

(7) Меламин формалдехидна смола: Повишава химическата устойчивост и здравина;

(8) Фурфурова смола: Подобрява свойствата на огъване и киселинната устойчивост;

(9) Винилова смола: Подобрява устойчивостта на обелване и якостта на удар;

(10) Изоцианат: Намалява пропускливостта на влага и повишава водоустойчивостта;

(11) Силиконова смола: Подобрява устойчивостта на топлина.

  Количеството политиолов каучук и други модификатори може да варира от 50-300% и ще изисква втвърдяващи агенти. Използването на полиамидна смола и фенолна смола обикновено е 50-100%, докато използването на полиестерна смола обикновено е 20-30%. Могат да се добавят допълнителни втвърдяващи агенти в малки количества, за да се ускори реакцията.

Като цяло, колкото повече модификатори се използват, толкова по-голяма е гъвкавостта, но температурата на топлинно изкривяване на смолистия продукт ще намалее съответно. За да се подобри гъвкавостта на смолата, често се използват втвърдяващи агенти като дибутил фталат или диоктил фталат.

  IV. Избор на пълнители

  Функцията на пълнителите е да подобрят определени свойства на продукта, да подобрят условията на разсейване на топлината по време на втвърдяване на смолата, да намалят количеството използвана епоксидна смола и да намалят разходите. Могат да се избират различни пълнители в зависимост от приложението. Най-добре е размерът на пълнителите да бъде по-малък от 100 меша, а използваното количество зависи от приложението. Кратко въведение в често използваните пълнители е както следва:

Азбестови влакна и стъклени влакна: Повишават здравината и устойчивостта на удар;

Кварцов прах, керамичен прах, железен прах, цимент и корунд: Увеличете твърдостта;

Алуминий, керамика, азбестов прах, силикагел на прах и високотемпературен цимент: Подобряват адхезията и механичната якост;

Азбестов прах, кварцов прах и каменен прах: Намаляване на свиването;

Алуминиев прах, меден прах, железен прах и други метални прахове: Увеличават термичната и електрическата проводимост;

Графитен прах, талк на прах, кварцов прах: Подобряване на устойчивостта на износване и смазването;

Корунд и други абразиви: Подобряват устойчивостта на износване;

Слюда на прах, керамичен прах, кварцов прах: Увеличете изолацията;

Различни пигменти и графит: Осигуряват цвят;

Освен това е показано, че добавянето на оксидни съединения като P, As, Sb, Bi, Ge, Sn и Pb в малки количества (27-35%) може да поддържа адхезия при висока температура и налягане.

  V. Избор на разредители

  Функцията на разредителите е да намалят вискозитета и да подобрят проницаемостта на смолата. Разредителите могат да бъдат категоризирани в инертни и активни типове, като употребата обикновено не надвишава 30%. Обичайните разредители включват: диглицидилов етер на бисфенол А, триглицидилов етер на глицерол, глицидилов етер на пропилфенол, глицидилов етер на бутилфенол, глицидилов етер на етилфенол, глицидилов етер на пропилфенол, инертни разредители, ксилен, толуен, ацетон и др.

  Преди да добавите втвърдителя, е необходимо да проверите всички използвани материали, включително смолата, втвърдителя, пълнителя, модификатора, разредителя и т.н., за да сте сигурни, че отговарят на следните изисквания:

(1) Без влага: Материалите, съдържащи влага, трябва първо да се изсушат, а разтворителите, съдържащи малко количество вода, трябва да се използват възможно най-малко.

(2) Чистота: Съдържанието на примеси, с изключение на вода, в идеалния случай трябва да бъде под 1%. При използване на малко количество се предпочитат материали с клас реагент.

(3) Разберете дали материалите са с изтекъл срок на годност.