聚酯及乙烯基酯樹脂的過氧化物(固化劑)引發(fā)劑
用于聚酯樹脂固化反應的引發(fā)劑,通常叫做固化劑,催化劑或硬化劑等等,過氧化物的功能就是引發(fā)聚酯樹脂中的交聯(lián)反應。
交聯(lián)首先會促使溶液凝膠,而后促使凝膠固化徹底。當過氧化物被添加到樹脂中,樹脂中的熱量和/或加速劑把過氧化物分解成自由基。自由基首先會消耗樹脂中的抑制劑,而后與聚酯聚合物和單體中的不飽和部分發(fā)生反應。不飽和化合物與自由基反應產(chǎn)生的反應物將會產(chǎn)生第二自由基,其將與其他不飽和團發(fā)生反應。這將形成第三自由基,等等并且循環(huán)繼續(xù)直到交聯(lián)形成為止。當自由基不能移動與其他不飽和團接觸時,整個過程結束。在固化體系的粘度太高時,流動滯后性將會產(chǎn)生。剩余的團將會隨著部件的老化或在被生產(chǎn)商加熱的后固化過程中時,慢慢地交聯(lián)。
一些用于固化聚酯和乙烯基酯溶液的過氧化物在室溫下非常不穩(wěn)定且必須冷藏儲存。因為過氧化物和加速劑反應會發(fā)生爆炸,不應該把它們直接混合到一起。由于這個原因,用于室溫下的樹脂通常預先添加加速劑(或促進劑)。如果需要其他的加速劑或促進劑,在添加過氧化物前,它應該被完全地混合到樹脂中。應該嚴格查看列于原材料安全數(shù)據(jù)表中每種過氧化物的預防措施。
聚酯和乙烯基酯樹脂的固化常分為兩種:室溫(65 到95F (18 到 35C))和高溫。高溫固化,通常在溫度范圍 180 到 320F (82 到 160C)下,在加熱工具或模具中進行。用于這些溫度的過氧化物包括過氧苯甲酸叔丁酯,過氧辛酸叔丁酯,過氧化苯甲酰,過氧縮酮和其他特殊過氧化物。通常,不需要加速劑激活這些過氧化物,有足夠的熱量就能把這些過氧化物分解成自由基。
室溫固化通常被用于注塑和手糊層壓應用。過氧化甲基乙基酮(MEKP);異丙苯氫過氧化物(CHP);2,4 戊二酮過氧化物(2,4P);或使用這些過氧化物的混合物。為了使這些過氧化物有效,它們應該與各種增塑劑稀釋到活性氧含量達到4%到9%。添加加速劑到聚酯樹脂中會幫助把這些過氧化物轉化為自由基,其對凝膠和固化過程很有必要。
氧化甲乙酮(MEKP)它是由甲基乙基酮和過氧化氫制成的。絕大多數(shù)聚酯樹脂都是采用的MEKP作為固化劑。大多數(shù)生產(chǎn)商提供的MEKP是過氧化物和殘余過氧化氫的混合物。
每種商用MEKP的精確組分取決于生產(chǎn)過程。然而,不同生產(chǎn)商生產(chǎn)的MEKP反應都不同,你應該在換用另一種MEKP前,進行檢驗。在MEKP上也存在少量水分和過氧化氫。這些也能改變MEKP的反應性。
控制過氧化物使用的一些因素:
數(shù)量——在開始反應時,必須使用充分數(shù)量的過氧化物并且一直能用到最終固化。配制樹脂和過氧化物以便具有足夠的0.75%到 3%的溶液,其能產(chǎn)生自由基。如果使用過多的過氧化物,將會產(chǎn)生過多的聚合物鏈。過多的鏈將會導致短聚合物鏈和固化樹脂的物理特性將會變差。如果使用過少的過氧化物,凝膠時間將會變長,產(chǎn)生的聚合物鏈將會消失在所有的不飽和團被反應前。
熱量——必須提供足夠的熱量促進聚酯樹脂徹底固化。熱量可以是外部熱源,如:烘箱,加熱燈或者加熱的模具。熱量也可以來自樹脂本身的放熱。如果放熱強烈的話,如:厚的鑄件,部件變得越熱,固化得越快。如果部件是薄的層壓板的話,放熱將會變弱,由于部件的大面積面積-體積比例,熱量容易消散,這將導致固化變慢。
車間條件是非常重要的。如果溫度低于60F (15C)的話,固化將會被大大地拖延。然而,如果溫度等于或高于 90F(32C)的話,凝膠和固化將會變快。減少過氧化物可能產(chǎn)生足夠的工作時間,但是可能沒有足夠的自由基促進聚酯樹脂徹底固化。