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制品结构对树脂固化程度的影响
作者:张家港金穗高纤纺织有限公司   日期:2017/6/16 14:52:23  人气:185

 

  施工环境对PPS树脂的固化影响很大,施工时环境温度越高,胶凝和固化时间越短。有时施工温度升高 10℃,可使凝胶时间缩短将近 1/2。如果施工环境温度过低,易造成永久的欠固化。因为树脂在低温下虽然能够胶凝,但胶凝后形成的大分子却不能移动,由于没有足够的放热峰温度引发固化剂不断释放自由基,使得连锁交联反应不易进行,最终导致永久的欠固化。一般要求施工温度不低于 15℃,相对湿度不大于 80%。一般为了使树脂充分固化,固化成型后最好进行高温后固化处理。


  后固化处理方法:可于 40℃下 2 小时,60℃下 2 小时,80℃下 4 小时进行处理,(如果有条件可于100-120℃处理 2 小时效果更佳)然后常温养护 24 小时后再投入使用。如施工单位无热处理条件,可在施工后常温养护 1 个月(环境温度低时还要适当延长养护时间),使其充分固化,再投入使用。这一点对于耐腐蚀用途的树脂固化尤为重要。

  4制品结构对树脂固化程度的影响

  一定量的 UPR 混合物固化时所放出的热量是固定的,它取决于其组分的化学成份。但是放热的速度及由此而引起的温度上升速度和体系所能达到的最高放热峰温度则取决于UPR 混合物的形状与尺寸、周围的温度、所加入的引发剂、促进剂及阻聚剂的成分与浓度诸多因素。在同样成分下,大制件相对小制件热损失少,温升就较高。如果参与固化的 UPR量太大,有可能造成放热失控,体系会因放热、收缩而开裂,甚至分解冒黑烟,直至着火。

  因此施工时要注意以下几点:

  ①树脂制品体积越大,应适当减少固化剂、促进剂的加入量。

  ②制品体积小,要适当增加固化剂、促进剂的加入量。

  ③对于大面积喷涂成型,可能因为交联剂的挥发而导致交联剂不足,也要适当增加促进剂、固化剂的量,以缩短凝胶时间。

  5填料等其它添加剂对树脂固化程度的影响

  如果树脂中加入其它物质如:橡胶、硫、铜与铜盐、苯酚、酚醛树脂、粉尘及碳黑等,即使是少量的,也可以抑制聚合反应,有时甚至会使树脂完全不固化。

  二.不饱和聚酯树脂固化度的评价

  FRP 产品在实际施工中, 由于不同厂家不同批次的树脂固化速度不同, 同时施工时受环境温度、湿度等诸多因素的影响,制品达最佳固化程度的时间会有所不同。下面介绍几种间接判断 FPR 产品固化程度的常用方法。

  ①、现场检查

  用手触 FRP 产品表面无粘感;用干净棉球蘸取丙酮放在制品表面观察,棉花是否出现颜色;敲击制品听声音,应清脆而不是模糊;用硬币划不出伤痕。

  ②、巴氏硬度法

  巴氏硬度法是用 Barcol 硬度仪测试成型材料的硬度值。一般巴氏硬度达 40~50,则达到较为理想的固化程度,即可投入使用了。

  ③、回弹法

  回弹法是把小钢球从一定高度落向被测固化树脂表面,由于固化程度不同,树脂的刚性是不同的,所以回弹高度亦不同,回弹高度可表明固化程度。

  ④、测成型制品中的不可溶物含量,即用丙酮来萃取出树脂中的可溶性成分,从而得到不可溶物含量。此法也适用于环氧或酚醛 FRP,是目前用得最多的方法。其原理是树脂固化前是线型分子、易溶于有机溶剂,而固化后变成体型网状结构、难溶于有机溶剂的特点,采取有机溶剂萃取出已固化树脂中的可溶组份, 再根据玻璃钢试样在萃取前后的重量差进行计算,以此间接地说明固化程度。

  三.树脂的固化度对制品性能的影响

  经过理论和实践测试表明:

  ①、树脂的固化度越高其弯曲强度及模量越大;②、树脂的固化度越高其制品的耐腐蚀性越好;③、树脂的固化度越高制品耐热性能越好;④、拉伸强度和断裂延伸率的最大值出现在树脂固化度为 90%左右。

  四.结束语

  UPR 的固化是一个复杂的化学过程,受很多因素的影响,因此,无论是 UPR 生产厂家,还是应用厂家都应掌握一些 UPR 基本的固化常识,才能在安全生产、提高生产效率的基础上,针对自身产品的特点,有效地解决实际生产中出现的各种问题。相信随着应用厂家对树脂的固化常识的不断深入了解,他们生产的产品质量将会有质的飞跃。


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