了解环氧树脂的固化时间(控制环氧树脂硬化)
开放时间和固化时间决定了使用环氧树脂进行浇注和修复的大部分活动。开放时间决定了混合、应用、平滑、成型、组装和夹紧的可用时间。固化时间决定了在移除夹具之前必须等待多长时间,或者在打磨或继续项目的下一步之前必须等待多长时间。
两个因素决定了环氧混合物的开放时间和总固化时间:硬化剂固化速度和环氧树脂温度。
环氧固化剂速度
每种环氧硬化剂都有理想的固化温度范围。在任何给定温度下,每种树脂/硬化剂组合都会经历相同的固化阶段,但固化速率不同。选择能够在您工作的温度和条件下为您提供足够工作时间的硬化剂。产品指南和容器标签描述了硬化剂的适用期和固化时间。
适用期是用来比较不同固化剂的环氧树脂固化速度的术语。它是指特定质量的混合树脂和固化剂在特定温度下保持液态的时间。(标准容器中的100克混合物,温度为72°F)。由于适用期衡量的是特定质量(体积)的环氧树脂的固化速度,而不是薄膜的固化速度,因此固化剂的适用期比其开放时间短得多。
环氧树脂温度
固化环氧树脂的温度越高,固化速度越快。热量会加速环氧树脂的化学反应或环氧树脂成分的化学反应。固化环氧树脂的温度由环境温度加上固化产生的放热决定。
环境温度是与环氧树脂接触的空气或材料的温度。除非环氧树脂被涂在温度不同的表面上,否则空气温度通常是环境温度。通常,当空气温度较高时,环氧树脂固化速度会更快。
固化环氧树脂的化学反应会产生放热。产生的热量取决于混合环氧树脂的厚度或暴露的表面积。较厚的物质保留的热量较多,从而导致反应速度更快,产生的热量也更多。混合容器的形状和混合量对放热反应有很大影响。塑料混合杯中含有的固化环氧树脂(8液量盎司或更多)可以快速产生足够的热量来熔化塑料杯并灼伤您的皮肤。但是,如果将相同数量的环氧树脂铺成薄层,则放热会消散,环氧树脂的固化时间由环境温度决定。固化环氧树脂层越薄,受放热的影响越小,固化速度越慢。
控制环氧树脂的固化时间
如果条件温暖,请使用速度较慢的环氧固化剂。混合可以快速用完的小批量,或将环氧混合物倒入表面积较大的容器(例如滚筒盘),从而使放热消散并延长开放时间。混合物转移或涂抹得越早(充分混合后),混合物可用于涂层、铺层或组装的可用开放时间就越多。
在低温条件下,使用更快的固化剂,或使用补充热量将环氧树脂温度升高到固化剂的最低推荐应用温度以上。在混合前或应用环氧树脂后,使用热风枪、加热灯或其他热源加热树脂和固化剂。在室温下,当需要更快固化时,补充热量很有用。
警告!固化环氧树脂会产生热量。不要填充空隙或浇铸厚度超过½”的环氧树脂层,如果用泡沫或其他绝缘材料包裹,厚度可以更薄。密闭容器(如混合杯)中几英寸的混合环氧树脂如果放置到整个使用寿命,会产生足够的热量来熔化塑料杯、灼伤皮肤或点燃易燃材料。因此,请勿使用泡沫或玻璃混合容器或倒入密闭空间。如果一罐混合环氧树脂开始放热(升温),请迅速将其移到室外。避免吸入烟雾。反应完成并冷却之前,请勿丢弃混合物。
排气
注意!加热尚未凝固的环氧树脂会降低其粘度,使环氧树脂更容易在垂直表面上流动或下垂。此外,加热涂在多孔基材(软木或低密度芯材)上的环氧树脂可能会导致基材“排气”并在环氧树脂涂层中形成气泡。为避免排气,请等到环氧树脂涂层凝固后再加热。切勿将液态混合环氧树脂加热到超过120°F(49°C)。
无论采取什么步骤来控制固化时间,对环氧树脂化学的基本了解和对应用和组装的彻底规划将使您能够最大限度地利用环氧树脂的开放时间和固化时间。