本发明属于固化剂领域,具体涉及一种树脂基体固化剂及其加工工艺。
背景技术:
1、固化剂通常指的是一类化学物质,用于将某些材料从液态或半固态状态转变为固态,这种过程称为固化或硬化。固化剂在各种工业和制造过程中广泛应用,例如涂料、油漆、粘合剂、复合材料、注塑等领域。在每种应用中,固化剂的选择和使用条件都对最终产品的质量和性能产生重要影响。随着材料科学和化学工程的进步,固化剂的研究也在不断演进,以适应新材料和新技术的需求,如纳米技术、智能材料等领域的应用。
2、在当代社会,环保和可持续发展的趋势对化学品和工业材料提出了更高的要求。传统固化剂中常含有挥发性有机化合物,它们对环境和人体健康有潜在的危害。尽管有环保型固化剂的发展,但传统产品仍然在一定程度上影响环境质量。部分固化剂在长期暴露于高温、紫外线等恶劣环境条件下,其耐候性能不足,导致材料的持久性和稳定性有所降低。同时传统固化剂固化后接头部分韧性不足,在部分应用场景下无法满足使用需求。某些高性能固化剂的研发和生产成本较高,这限制了其在大规模应用中的普及。一些固化剂在实际应用中可能需要复杂的处理步骤或条件,降低了生产效率。
3、针对上述的技术缺陷,现提出一种解决方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种树脂基体固化剂及其加工工艺,相较于传统固化剂不仅具有优异的机械强度和耐磨性,适用于要求高强度和耐久性的应用场合同时可以解决传统固化剂接头部分韧性不足的问题。
2、为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种树脂基体固化剂包含以下重量份的成分组成:环氧树脂25-30份、聚氨酯树脂10-15份、增塑剂5-15份、纳米二氧化钛3-5份、交联剂5-12份、抗氧化剂0.5-3份、紫外吸收剂0.5-3份和聚乙二醇5-10份。
3、上述环氧树脂为,双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、环氧酚树脂、环氧丙烷树脂、脂肪族环氧树脂、缩水甘油基环氧树脂或二聚酸改性环氧树脂中的一种,本发明优选采用双酚a型环氧树脂,其含有较多的羟基,有优秀的极性与化学活泼性。
4、所述增塑剂为,聚氯乙烯、三丁基磷酸酯和邻苯二甲酸二酯中的一种;所述交联剂为,硬脂酰胺、脂肪族酸酐和咪唑中的一种;所述抗氧化剂为,苯硫醚、二甲苯胺、三本磷酸酯和芳香硫醚中的一种;所述紫外吸收剂为,苯甲酸对羟基苯甲酯、二苯并呋喃和二苯基己二酮中的一种;所述的纳米二氧化钛的粒径为0.2-0.45um。
5、纳米二氧化钛的加工工艺:
6、s1:胶体制备,称取一定量四丙酸钛,将其倒入纯乙醇中磁力搅拌,转速设置为600-800rpm,搅拌20min;继续在磁力搅拌机种加入十二烷基磺酸钠,纯净水,稀盐酸和氨水,转速设置为300-600rpm,使溶液中固体颗粒完全溶解;
7、s2:凝胶沉析,将反应釜水浴加热至45-60℃并不断补充氨水调节凝胶ph值,转速设置为150-200rpm反应0.5-2h形成凝胶,将反应釜转移至室温条件此时有固体颗粒不断析出,室温条件析出30-60min后停止搅拌;
8、s3:干燥研磨:从水浴锅中取出反应釜,将凝胶分装至离心管中,配平离心,离心完成后移去上层凝胶,下层颗粒即为二氧化钛,将颗粒烘干收集;将二氧化钛颗粒放入研磨机研磨30min,过80目过滤筛收集备用。
9、一种树脂基体固化剂加工工艺:
10、1.将树脂基体环氧树脂与韧性填料聚氨酯树脂在反应釜中混合,45-50℃,700-900rpm搅拌30min,随后加入交联剂,65-70℃,800-1000rpm搅拌120min得到交联树脂混合物。
11、2.将增塑剂加入交联树脂混合物45-50℃水浴加热15min,设置转速为400-600rpm搅拌30min得到增塑交联树脂混合物。
12、3.将纳米二氧化钛、聚乙二醇加入反应釜中,75-90℃,1000-1200rpm搅拌30min使纳米二氧化钛均匀分散在反应体系中,随后在反应体系中加入抗氧化剂和紫外吸收剂温度设置为45-55℃,转速设置为500-600rpm搅拌90min。
13、本发明有以下有益效果:
14、本发明提供的固化剂中使用环氧树脂作为基体,环氧树脂易与固化面作用附着力较强可以适应不同的应用需求,包括高温环境、化学品接触、机械性能要求等;具有优异的机械强度和耐磨性,适用于要求高强度和耐久性的应用场合;有较好的耐化学品性能,能够抵抗酸、碱等化学物质的侵蚀;具有较高的耐热性能,能够在高温环境下稳定工作。
15、本发明提供的固化剂使用纳米二氧化钛作为填料,纳米二氧化钛具有良好的光催化活性,能够通过紫外光或可见光促进光催化固化可以提高固化速度和效率;可以改善环境下固化物的耐候性和抗老化性能,延长材料的使用寿命;可以增强固化后材料的表面硬度和耐磨性,使其更适合于要求高耐久性和耐磨性的应用场合;可以提高固化物对紫外线的抵抗能力,防止颜色的变化和材料的老化;同时由于纳米二氧化钛的抗菌性能,本发明固化剂还可以应用于医疗设备领域。
16、本发明所使用的环氧树脂和聚氨酯树脂具有良好的交联作用,在交联剂硬脂酰胺的作用下,环氧树脂和聚氨酯树脂分子之间可以形成三维网状结构,不仅有较高的强度和良好的耐磨性还有优异的柔韧性和耐冲击性,因此本发明提供的固化剂在固化接头部分不仅有良好的固化性能同时又比较柔软有较高的韧性。
1.一种树脂基体固化剂,其特征在于,包含以下重量份的成分组成:环氧树脂25-30份、聚氨酯树脂10-15份、增塑剂5-15份、纳米二氧化钛3-5份、交联剂5-12份、抗氧化剂0.5-3份、紫外吸收剂0.5-3份和聚乙二醇5-10份;
2.根据权利要求1所述的一种树脂基体固化剂,其特征在于,所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、环氧酚树脂、环氧丙烷树脂、脂肪族环氧树脂、缩水甘油基环氧树脂和二聚酸改性环氧树脂中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种树脂基体固化剂,其特征在于,所述增塑剂为聚氯乙烯、三丁基磷酸酯和邻苯二甲酸酯中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种树脂基体固化剂,其特征在于,所述交联剂为硬脂酰胺、脂肪族酸酐和咪唑中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种树脂基体固化剂,其特征在于,所述抗氧化剂为苯硫醚、二甲苯胺、三本磷酸酯和芳香硫醚中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种树脂基体固化剂,其特征在于,所述紫外吸收剂为苯甲酸对羟基苯甲酯、二苯并呋喃和二苯基己二酮中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种树脂基体固化剂,其特征在于,所述纳米二氧化钛的粒径为0.2-0.45um。
8.根据权利要求1所述的一种树脂基体固化剂的加工工艺,其特征在于,该工艺包括以下步骤: