氢化环氧树脂的固化过程是通过化学反应将液态树脂转变为固态三维网状结构的过程,主要包含三个阶段,具体如下:
固化反应机理:
氢化环氧树脂的固化主要依赖固化剂中的活性基团(如胺类中的-NH₂)与环氧基团发生开环加成反应。固化剂亲核基团进攻环氧环中的带正电碳原子,引发开环反应,生成羟基。羟基进一步与其他环氧基或固化剂反应,形成分子间交联。随着反应持续进行,形成三维网状交联结构,使液态树脂转变为刚性固体。
固化阶段:
液体阶段(操作时间):氢化环氧与固化剂混合后,体系保持液态,具有可操作性和流动性。此阶段需完成全部施工和定位工作,以保证可靠的粘接效果。
凝胶阶段(进入固化):混合物开始进入固化相,体系逐渐失去流动性,形成软凝胶物。此时虽已局部固化,但新加入的氢化环氧树脂仍可与其发生化学链接,未处理表面仍具备粘接或反应能力。
固体阶段(固化):体系完全转变为固态,具备约90%的反应强度,可进行砂磨及整型操作。此时需移除固定夹件,并在室温下继续固化若干天以完全反应。新加入的氢化环氧树脂无法直接与其化学链接,需通过打磨等预处理增强粘接机械强度。
固化条件控制:
固化温度、时间和压力是影响交联密度和性能的关键参数。温度过低会导致固化终止,过高则可能引发脆化断裂。需根据氢化环氧树脂类型选择适宜的固化温度区间(如环氧类通常为20-130℃),并通过时间管理(如两步固化工艺)和压力控制(0.1-1.5MPa)优化固化效果。
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