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环氧材料的性能与环氧树脂之间的关系

发布者:环氧地坪 发布日期:2019-06-25 18:17 浏览次数:
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        环氧涂料的性能不只取决于环氧树脂的结构与功能、固化剂和添加剂的结构与功能,以及它们之间的配比,并且也取决于它的成型固化进程。相同的配方在不同固化工艺参数和程序下所得固化物的结构和性质具有很大的差异。所以工艺没计与资料规划具有相同的重要性,工艺进程的监控与原资料质量的检控相同是取得高质量环氧资料的重要环节和必不可少的手法。资料规划和原资料检控为取得高质量环氧资料供给了物质基础。可是能否取得高质量的环氧资料,完成资料规划的意图,还要靠工艺规划和工艺进程监控来保证。也能够说资料规划和原资料检控是取得高质量环氧资料的必要条件。而工艺规划和工艺进程监控则是取得高质量环氧资料的充分条件。
环氧漆
 
      1、环氧树脂的固化成型进程及影响要素
 
      环氧资料的固化成型进程是一个很杂乱的物理改变和化学改变进程,其影响要素也许多。可归纳如下:
 
      (1)环氧胶液(液态环氧树脂胶液,或环氧树脂溶液,或环氧树脂熔液)对固体资料(纤维、填料、被粘接面、涂层基底等)的潮湿、浸渍。也可制成预浸料或模塑料。首要影响要素是胶液与固体资料的相容性(亲和性,可用调整胶液配方规划和固体外表处理等办法来改善)和胶液的黏度,(取决于胶液配方和环境温度)。
 
      (2)物料充填模腔或流平,构成细密的物体。首要影响要素是物料的流动性,首要是胶液的黏度。这都取决于胶液配方和环境温度。能够用加压和抽真空的办法来协助完成充模及构成细密的物体。
 
      (3)进行固化反响。在必定的条件下环氧低聚物与固化剂、改性剂开端反响,从胶液→凝胶化→玻璃化→三维交联结构固化物。首要的影响要素是系统的热进程。包含:预热温度、升降温速度、固化温度、固化时间、后固化温度及时间等。此外,固化压力对固化反响及制品的密实和形状安稳也有必定的效果。首要影响要素是胶液配方和环境温度及湿度等。
 
      (4)环氧基体(环氧固化物)的结构构成。这是跟着环氧树脂固化反响的进行而逐步构成的。包含固化物化学结构的构成和固化物集合态结构的构成。首要影响要素是胶液配方和系统的热进程。
 
      (5)环氧资料界面层结构的构成。它也是跟着环氧树脂固化反响的进行逐步构成的。不只取决于胶液配方和系统的热进程,并且还与纤维、填料等资料的外表功能密切相关。
 
      2、环氧树脂固化成型进程的质量监控办法
 
  固化成型工艺进程的质量监控办法首要有两类,即静态监控固化工艺法和动态监控固化工艺法。此外还有固化模型法等,但没有到达实用阶段。
 
      (1) 静态监控固化工艺法  静态监控固化工艺法也就是一般选用的经过对首要工艺参数(温度、时间和压力)的挑选和操控得到合格的环氧资料制件的办法。工艺参数的断定长时间来选用经验的办法。即经过很多不同工艺条件下树脂浇注体和环氧资料功能数据的剖析,总结出工艺参数。跟着科学技能的开展,已开端使用先进的仪器剖析法如差热剖析(DTA)、示差扫描量热法(DSC)、扭辨剖析(TBA)、红外光谱剖析(IR)及流变剖析等技能为工艺参数的断定供给了更科学的依据。在严格操控各工艺参数的状况下,也能够得到较好的产品。可是这些剖析成果不是在产品上直接测出的,而是在规则的试样和条件下测得的。它反映了树脂胶液在固化成型进程中的一般规律性,但不是产品在固化成型进程中的实践状况。在产品的实践固化进程中会遇到一些干扰,如电压动摇引起升温速度和恒温温度的改变,原资料和预浸料不同批次间的差异等。这将引起固化系统中物理改变和化学反响的动摇。静态法很难正确地及时调整工艺参数,以致于影响产品质量。也就是说传统的办法不能动态地掌握固化系统中实践发生的物理和化学改变状况,无法及时恰当地调整工艺参数以保证产品的高质量。
 
      (2)动态监控固化工艺法  首要是使用动态介电剖析(DDA)技能自动盯梢监测树脂系统固化进程中介电功能(如电导、体积电阻率、电容、介电常数、介电损耗角正切等;以介电损耗角正切最有用)的改变;并选用与树脂固化特性相关的介电特性曲线作为选取各种工艺参数的依据。它不需求专门的试样,能直接在产品上丈量。因而能够把实践产品固化进程中各个阶段的物理和化学改变状况,如实地反映到测试信号中。这样就能够及时地调整、操控固化进程的进行,经过监控固化的全进程采保证产品的高质量。
 
      环氧树脂固化进程中介电功能的改变是因为环氧树脂中的极性基团在交变电场中重复取向和取向难易程度的改变而发生的。取向程度的难易与温度、电场频率(以上为外因)及聚合度、黏度(内因)等有关。聚合度和温度对黏度及偶极子的取向起着不同程度的相反效果。当温度和电场频率必守时,系统介电功能的改变就反映出其聚合度、黏度等状态的改变。固化初期温度低,树脂黏度大,极性基团取向运动困难,介电损耗小。跟着温度的升高,树脂开端软化,极性基团活动添加,介电损耗逐步增大。当温度进一步升高,黏度下降较大时,极性基团的运动变得简单了,所以介电损耗开端下降,在损耗曲线上呈现第一个峰值。跟着温度的持续升高和保温时间的延伸,黏度和介电损耗下降到最小值。有利于胶液进一步浸渍纤维和充满模腔。随后,固化反响加速,聚合度添加,构成黏度添加,逐步抵消了因为温升引起的黏度下降。当聚合度添加构成的黏度添加占了优势后,极性基团的运动逐步变得困难,介电损耗和黏度开端上升。超过凝胶点后,交联网络已开端构成。黏度急剧增大,极性基团的取向运动愈来愈困难。最终导致介电损耗下降,呈现了第二个峰值。并随固化程度的添加,其下降趋势逐步趋向水平(常数),这表明固化反响已基本完毕。别选取A,B,C,D,E五个不同固化时间作加压点。压力为0.7LMPa,瞬时一次加全压。测定复合资料的短梁剪切强度(SB-SS)、曲折强度(af)和孔隙率(v)等功能。
 
      1)加压太早(A点),黏度太小,胶液丢失过多,致使孔隙率大,构成部分分层,短梁剪切强度低。
 
      2)加压太迟(E点),超过凝胶点,黏度已很大交联网络已构成,外加压力已不能把树脂和纤维压密实了。因而孔隙率很大,短梁剪切强度很低。
 
      3)要取得孔隙率小、强度高的复合资料,应在凝胶前的恰当时间(C点)加压,方能使复合资料到达最佳功能。
 
      4)在C点邻近孔隙率和强度改变不大的区域内可找到一个加压带(区),在此规模内加压成型的复合资料的功能均较好。加压带的宽度依据资料功能容许动摇规模来断定。明显,规模宽一点好,不然对加压点操控的要求太严,易呈现质量动摇。与加压带相对应的黏度规模就是在该工艺条件下最佳加压的黏度。
 
      5)可用与加压带对应的tanδ值作为监控加压机遇的信息。

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