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結(jié)構(gòu)膠固化體系增韌環(huán)氧樹脂研究

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:*  日期:2013-1-16
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  美國BelzonaMolecular公司l952年成立,針對工業(yè)設(shè)備腐蝕、磨損、老化等問題而最早致力于研究、開發(fā)并生產(chǎn)高分子修補材料的跨國機構(gòu),其生產(chǎn)的高分子合金修補劑首先應(yīng)用于化工設(shè)備腐蝕后的修復(fù)。
  【中國幕墻網(wǎng)】美國BelzonaMolecular公司l952年成立,針對工業(yè)設(shè)備腐蝕、磨損、老化等問題而最早致力于研究、開發(fā)并生產(chǎn)高分子修補材料的跨國機構(gòu),其生產(chǎn)的高分子合金修補劑首先應(yīng)用于化工設(shè)備腐蝕后的修復(fù)。德國TipTop公司其產(chǎn)品在皮帶維修方面應(yīng)用始終處于世界領(lǐng)先地位,是全球最大的冷、熱硫化橡膠材料的制造商。其產(chǎn)品有:橡膠粘接所需的冷硫化粘接材料和熱硫化粘接材料、PvC粘接劑、滾筒包膠材料及工具設(shè)備、輸送帶修復(fù)材料等等。其它如Devcon,E―wood公司等均有類似產(chǎn)品.是指以高分子聚合物與特殊功能填料(如石墨、二硫化鉬、金屬粉末、陶瓷粉末和纖維)組成的復(fù)合膠粘劑材料(或稱修補劑,也可稱粘涂劑)。該新型材料可實現(xiàn)高的結(jié)合力、優(yōu)良的耐腐蝕性耐磨性和高抗壓強度.同時還具有密封性能好、耐潮濕和絕緣等性能。故廣泛應(yīng)用于機械、建筑、電子、輕工、石油、化工、艦船、航空等工業(yè)部裝備維修領(lǐng)域,一方面可以直接作為鉚接、焊接、螺紋連接以外的一種新型連接方法;另一方面可以對任何裝備發(fā)生磨耗、破裂、劃傷、腐蝕、侵蝕、尺寸超差、鑄造缺陷等情形。在最短的時間內(nèi)予以修復(fù)。高分子合金修補劑又被稱為“冷焊”或“工業(yè)上的醫(yī)生”,它可修補零件上的各種裂紋、劃傷、尺寸超差、鑄造缺陷等,也可用作零件磨損、腐蝕的尺寸恢復(fù)和預(yù)保護涂層。

  目前高分子合金的聚合物主要還是以增韌環(huán)氧樹脂為主體配制而成的,其它諸如改性丙烯酸酯、聚氨酯等也可作為膠粘劑材料,也可對上述聚合物進行改性,賦予材料新的特性。而不同功能填料的加入。則賦予材料導(dǎo)電、導(dǎo)熱、導(dǎo)磁、耐溫、隔熱等功能,對零件無熱影響區(qū)和變形,使用方便,可以不加熱、不加壓。室溫操作,不需要專用設(shè)備,修理快速簡便,并可現(xiàn)場作業(yè),有通用型、耐磨型、減摩型、耐腐蝕型、快速固化型、濕面修補型、耐高低溫型、高強度型。導(dǎo)電與絕緣灌封型等多種修補劑,適用于修補金屬、橡膠、陶瓷、混凝土等物質(zhì)。用戶可根據(jù)設(shè)備的材質(zhì)、運行溫度、壓力、化學(xué)介質(zhì)、停機時間、現(xiàn)場環(huán)境等因素,靈活的選用相應(yīng)產(chǎn)品。它在船用軸類、泵類、管道類設(shè)備上應(yīng)用廣泛,具有操作簡單、性能可靠、縮短塢修周期的特點。

  以增韌環(huán)氧樹脂為基礎(chǔ),配以功能性填料和固化劑而形成的高分子合金膠粘劑克服其性脆、沖擊性、耐熱性差等缺點。在機械、電子、電器、航天、航空、涂料、粘接等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,有萬能結(jié)構(gòu)膠之稱。

  固化體系的選擇:

  環(huán)氧樹脂的固化劑有胺類、酸酐等,通常固化以胺類為主,有電性能要求的以酸酐類為常用.以咪唑類為促進劑。

  伯胺和仲胺含有活潑的氫原子,很容易與環(huán)氧基發(fā)生親核加成反應(yīng),使環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化。固化過程可分為三個階段:

  1)伯胺與環(huán)氧樹脂反應(yīng),生成帶仲胺基的大分子;

  2)仲胺基再與另外的環(huán)氧基反應(yīng),生成含叔胺基的更大分子;

  3)剩余的胺基、羥基與環(huán)氧基發(fā)生反應(yīng);

  酸酐在環(huán)氧樹脂的羥基、微量水和含羥基化合物的作用下開環(huán),生成的羧基與環(huán)氧基加成得到酯基,酯化反應(yīng)生成的羥基和環(huán)氧樹脂的羥基在高溫時催化環(huán)氧開環(huán)發(fā)生醚化反應(yīng),這樣,開環(huán)一酯化一醚化不斷反復(fù)進行,直至環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化,這就是酸酐的固化機理。

  咪唑是含有兩個氮原子的五元環(huán),一個氮原子構(gòu)成仲胺,另一個氮原子構(gòu)成叔胺,既可用作環(huán)氧樹脂的固化劑,又可用作環(huán)氧樹脂固化的促進劑?稍谥袦毓袒h(huán)氧樹脂,卻有優(yōu)良的耐熱性和力學(xué)性能,能與芳胺固化劑相媲美,只是耐介質(zhì)性和耐濕熱老化性稍有遜色。

  咪唑類固化劑的分子含有一個仲胺基和一個叔胺基,對環(huán)氧樹脂的固化可分為兩步進行,首先是仲胺上的活潑氫同環(huán)氧基加成,然后是叔胺催化環(huán)氧樹脂的均聚反應(yīng),固化反應(yīng)有兩個放熱峰.分別是60℃和1110℃。為改善其耐濕熱老化性.可加入少量的芳胺。

  重點應(yīng)用如下:

  1)船用主機、輔機的修復(fù);

  2)換熱器、油倉加熱管的修復(fù)和密封;

  3)尾軸、舵銷、舵銷座孔的修復(fù)再生和防腐防磨處理;

  4)螺旋槳葉片的修復(fù)再生及抗氣蝕腐蝕;

  5)甲板、罐體的防腐蝕保護【完】
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