固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑,是一類增進或控制固化反應(yīng)的物質(zhì)或混合物。樹脂固化是經(jīng)過縮合、閉環(huán)、加成或催化等化學(xué)反應(yīng),使熱固性樹脂發(fā)生不可逆的變化過程,固化是通過添加固化(交聯(lián))劑來完成的。
催化加聚型固化劑的耐熱性大體處于芳香多胺水平。陰離子聚合型(叔胺和咪唑化古物)、陽離子聚合型(BF3絡(luò)合物)的耐熱性基本上相同,這主要是雖然起始的反應(yīng)機理不同,但終都形成醚鍵結(jié)合的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
按固化溫度可把固化劑分為四類:低溫固化劑固化溫度在室溫以下;室溫固化劑固化溫度為室溫~50℃;中溫固化劑為50~100℃;高溫固化劑固化溫度在100℃以上。屬于低溫固化型的固化劑品種很少,有聚琉醇型、多異氰酸酯型等;國內(nèi)研制投產(chǎn)的T-31改性胺、YH-82改性胺均可在0℃以下固化。屬于室溫固化型的種類很多:脂肪族多胺、脂環(huán)族多胺;低分子聚酰胺以及改性芳胺等。屬于中溫固化型的有一部分脂環(huán)族多胺、叔胺、瞇唑類以及三氟化硼絡(luò)合物等。屬于高溫型固化劑的有芳香族多胺、酸酐、甲階酚醛樹脂、氨基樹脂、雙氰胺以及酰肼等。
對于高溫固化體系,固化溫度一般分為兩階段,在凝膠前采用低溫固化,在達到凝膠狀態(tài)或比凝膠狀態(tài)稍高的狀態(tài)之后,再高溫加熱進行后固化(post-cure),相對之前段固化為預(yù)固化(pre-cure)。
環(huán)氧樹脂固化的三個階段
1、液體-操作時間
操作時間(也是工作時間或使用期)是固化時間的一部份,混合之后,樹脂/固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應(yīng)用。為了保證可靠的粘接,全部施工和定位工作應(yīng)該在固化操作時間內(nèi)做好。
2、凝膠-進入固化
混合物開始進入固化相(也稱作熟化階段),這時它開始凝膠或“突變”。這時的環(huán)氧沒有長時間的工作可能,也將失去粘性。在這個階段不能對其進行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物,你用大拇指將能壓得動它。
因為這時混合物只是局部固化,新使用的環(huán)氧樹脂仍然能與它化學(xué)鏈接,因此該未處理的表面仍然可以進行粘接或反應(yīng)。無論如何,接近固化的混合物這些能力在減小。
3、固體-終固化
環(huán)氧混合物達到固化變成固體階段,這時能砂磨及整型。這時你用大拇指已壓不動它,在這時環(huán)氧樹脂約有90%的終反應(yīng)強度,因此可以除去固定夾件,將它放在室溫下維持若干天使它繼續(xù)固化。
這時新使用的環(huán)氧樹脂不能與它進行化學(xué)鏈接,因為該環(huán)氧表面必須適當?shù)剡M行預(yù)處理如打磨,才能得到好的粘接機械強度。