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聚酯及乙烯基酯树脂的过氧化物(固化剂)引发剂

用于聚酯树脂固化反应的引发剂,通常叫做固化剂,催化剂或硬化剂等等,过氧化物的功能就是引发聚酯树脂中的交联反应。

交联首先会促使溶液凝胶,而后促使凝胶固化彻底。当过氧化物被添加到树脂中,树脂中的热量和/或加速剂把过氧化物分解成自由基。自由基首先会消耗树脂中的抑制剂,而后与聚酯聚合物和单体中的不饱和部分发生反应。不饱和化合物与自由基反应产生的反应物将会产生第二自由基,其将与其他不饱和团发生反应。这将形成第三自由基,等等并且循环继续直到交联形成为止。当自由基不能移动与其他不饱和团接触时,整个过程结束。在固化体系的粘度太高时,流动滞后性将会产生。剩余的团将会随着部件的老化或在被生产商加热的后固化过程中时,慢慢地交联。

一些用于固化聚酯和乙烯基酯溶液的过氧化物在室温下非常不稳定且必须冷藏储存。因为过氧化物和加速剂反应会发生爆炸,不应该把它们直接混合到一起。由于这个原因,用于室温下的树脂通常预先添加加速剂(或促进剂)。如果需要其他的加速剂或促进剂,在添加过氧化物前,它应该被完全地混合到树脂中。应该严格查看列于原材料安全数据表中每种过氧化物的预防措施。

聚酯和乙烯基酯树脂的固化常分为两种:室温(65 到95F (18 到 35C))和高温。高温固化,通常在温度范围 180 到 320F (82 到 160C)下,在加热工具或模具中进行。用于这些温度的过氧化物包括过氧苯甲酸叔丁酯,过氧辛酸叔丁酯,过氧化苯甲酰,过氧缩酮和其他特殊过氧化物。通常,不需要加速剂激活这些过氧化物,有足够的热量就能把这些过氧化物分解成自由基。

室温固化通常被用于注塑和手糊层压应用。过氧化甲基乙基酮(MEKP);异丙苯氢过氧化物(CHP);2,4 戊二酮过氧化物(2,4P);或使用这些过氧化物的混合物。为了使这些过氧化物有效,它们应该与各种增塑剂稀释到活性氧含量达到4%到9%。添加加速剂到聚酯树脂中会帮助把这些过氧化物转化为自由基,其对凝胶和固化过程很有必要。

氧化甲乙酮(MEKP)它是由甲基乙基酮和过氧化氢制成的。绝大多数聚酯树脂都是采用的MEKP作为固化剂。大多数生产商提供的MEKP是过氧化物和残余过氧化氢的混合物。

每种商用MEKP的精确组分取决于生产过程。然而,不同生产商生产的MEKP反应都不同,你应该在换用另一种MEKP前,进行检验。在MEKP上也存在少量水分和过氧化氢。这些也能改变MEKP的反应性。

控制过氧化物使用的一些因素:

数量——在开始反应时,必须使用充分数量的过氧化物并且一直能用到最终固化。配制树脂和过氧化物以便具有足够的0.75%到 3%的溶液,其能产生自由基。如果使用过多的过氧化物,将会产生过多的聚合物链。过多的链将会导致短聚合物链和固化树脂的物理特性将会变差。如果使用过少的过氧化物,凝胶时间将会变长,产生的聚合物链将会消失在所有的不饱和团被反应前。

热量——必须提供足够的热量促进聚酯树脂彻底固化。热量可以是外部热源,如:烘箱,加热灯或者加热的模具。热量也可以来自树脂本身的放热。如果放热强烈的话,如:厚的铸件,部件变得越热,固化得越快。如果部件是薄的层压板的话,放热将会变弱,由于部件的大面积面积-体积比例,热量容易消散,这将导致固化变慢。

车间条件是非常重要的。如果温度低于60F (15C)的话,固化将会被大大地拖延。然而,如果温度等于或高于 90F(32C)的话,凝胶和固化将会变快。减少过氧化物可能产生足够的工作时间,但是可能没有足够的自由基促进聚酯树脂彻底固化。