活性稀釋劑一般是指帶有一個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基的低分子化合物,它們可以直接參與環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng),成為環(huán)氧樹脂固化物交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一部分,對(duì)固化產(chǎn)物的性能幾乎無(wú)影響,有時(shí)還能增加固化體系的韌性;钚韵♂寗┯址譃閱苇h(huán)氧基活性稀釋劑和多環(huán)氧基活性稀釋劑兩種。某些單環(huán)氧基稀釋劑,如丙烯基縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚和苯基縮水甘油醚,對(duì)于胺類固化劑反應(yīng)活性較大。某些烯烴或脂環(huán)族單環(huán)氧基稀釋劑對(duì)酸酐固化劑反應(yīng)活性較大。因此,使用活性稀釋劑時(shí),固化劑的用量、品種應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。
無(wú)溶劑環(huán)氧涂料中,單官能活性稀釋劑用量不超過(guò)環(huán)氧樹脂的15%,多宮能活性稀釋劑用量可達(dá)到20%~25%。但用量太多,會(huì)降低涂膜性能。例如,不加活性稀釋劑的雙酚A型環(huán)氧涂層和含井501(環(huán)氧丙烷丁基醚)活性稀釋劑的雙酚A型環(huán)氧涂層在10%硫酸水溶液中浸泡30天后,涂層增重分別是2.11%和4.18%;在甲醇中浸泡30天后,涂層增重分別是2.67%和13.5%。
活性稀釋劑一般有毒,在使用過(guò)程中必須注意,長(zhǎng)期接觸往往會(huì)引起皮膚過(guò)敏,嚴(yán)重的甚至于會(huì)發(fā)生潰爛。
單環(huán)氧化物的稀釋效果比較好,脂肪族型的比芳香族型有更好的稀釋效果。使用芳香族型活性稀釋劑的固化產(chǎn)物耐酸堿性變化不大,但耐溶劑性卻有所下降。
單環(huán)氧化物活性稀釋劑的使用會(huì)使熱變形溫度降低,這是由于它的使用會(huì)使固化物的交聯(lián)密度下降的緣故。長(zhǎng)碳鏈的活性稀釋劑使用后可使抗彎強(qiáng)度、沖擊韌度得以提高。用量不多時(shí)對(duì)固化產(chǎn)物的硬度無(wú)影響,而熱膨脹系數(shù)則增加。
使用二或三環(huán)氧化物作稀釋劑,用量和固化方法適當(dāng),就不會(huì)降低交聯(lián)密度,因此熱態(tài)下的機(jī)械強(qiáng)度及耐化學(xué)品性保持率較高。與單環(huán)氧化物比較,在稀釋效果上差些,要將樹脂黏度下降到同等水平所需添加量較大。
短鏈及環(huán)狀結(jié)構(gòu)的二或三環(huán)氧化物,對(duì)固化物的熱變形溫度幾乎無(wú)影響,而長(zhǎng)碳鏈稀釋劑影響則十分明顯。
(3)稀釋劑的選用原則
1)盡量選用活性稀釋劑,以利于在改進(jìn)工藝性的同時(shí),提高其粘接、機(jī)械‘性能。
2)選擇那些與主體樹脂化學(xué)結(jié)構(gòu)相近的稀釋劑,因?yàn)樗鼈儠?huì)在其它助劑存在下,與主體樹脂一道參加反應(yīng),而大大改善膠層性能。如在l00份雙酚A環(huán)氧樹脂為主體組分的膠中,加入20份丁二醇雙環(huán)氧稀釋劑,并用混胺作固化劑時(shí),可使其膠層延伸率達(dá)到7.0%,而拉伸強(qiáng)度仍保持在29MPa以上,熱變形溫度達(dá)120℃。
3)應(yīng)注意選用揮發(fā)性小、氣味(異味)小、毒性盡量低的品種,以減少稀釋劑在配膠、施膠時(shí)對(duì)人體的侵害,因?yàn)榇蠖鄶?shù)活性或非活性稀釋劑都有異味和有低毒。
4)來(lái)源容易,不燃不爆,價(jià)格低廉,亦是要考慮的重要因素。因此只要能用水為稀釋劑的就應(yīng)盡量用水。
5)應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)與理論選擇最合適的加入量。
3、溶劑、增稠劑
溶劑——
溶劑與非活性稀釋劑的主要區(qū)別是,溶劑主要起溶解樹脂體系的作用,當(dāng)然也能調(diào)節(jié)膠液的黏度;而非活性稀釋劑主要的作用是調(diào)節(jié)涂料的粘度,它可能對(duì)樹脂體系有溶解性也可能沒有溶解性。
溶劑的加入,使膠粘劑更便于施工,并可在室溫下進(jìn)行固化,使膠液黏度低,易浸潤(rùn)被粘物表面、工藝性好等。但溶劑加入也造成膠粘劑在固化時(shí)體積收縮率大,溶劑有時(shí)會(huì)使被粘物表面溶脹,造成粘結(jié)不牢,以及大部分溶劑揮發(fā)并易燃,有一定毒性等不足。因此在配置膠粘劑時(shí)應(yīng)注意選擇使用。
膠粘劑溶劑的選用,首先考慮其對(duì)主體樹脂的溶解性能,其次考慮其揮發(fā)速度,因?yàn)橹挥泻线m的揮發(fā)速度才能配出性能良好的膠粘劑和涂料來(lái)。再其次要考慮溶劑的黏度、閃點(diǎn)及易燃性。為安全考慮,應(yīng)盡可能采用較高閃點(diǎn)的醇、醚醇和酯類,用丙二醇醚類代替乙二醇醚以降低毒性,最后還要考慮氣味、毒性、來(lái)源難易及價(jià)格高低等。
環(huán)氧樹脂可溶解在某些有機(jī)溶劑中,樹脂的溶解性隨分子量的增加而降低。酮類、酯類、醚醇類和氯代烴類是環(huán)氧樹脂的溶劑,對(duì)環(huán)氧樹脂有很好的溶解能力。芳烴和醇類不是環(huán)氧樹脂的溶劑,但是芳烴和醇混合后,則可作為中等分子量樹脂的溶劑。