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环氧树脂放热、适用期和凝胶时间

环氧树脂放热、适用期和凝胶时间

放热、适用期、凝胶时间,天哪!这些东西是什么,以及它们为什么对你的环氧树脂灌注很重要,这可能很复杂。让我们来看看它们,看看我们能否从这些胡言乱语中理出头绪。

混合环氧树脂和硬化剂分子在固化过程中发生化学交联,会产生热量。这种热量称为放热反应,当热量无法散发时,就会积聚,导致混合环氧树脂固化更快。环氧树脂在较高温度下固化更快。

由于热量的作用,环氧树脂固化得更快,产生的热量更多,固化速度更快。这种失控的现象就是为什么一加仑环氧树脂一次混合后可能在 5 分钟内甚至更快就变成固体的原因。由此产生的大量热量积聚可能会导致固化环氧树脂开裂,因为环氧树脂的顶部和底部温度不同。

环氧树脂和固化剂之间的化学键是导致热量积聚的机制。

当环氧树脂混合并包含在厚块中时,固化时间更长。当环氧树脂以薄膜形式应用时,由于质量低,薄膜不会积聚热量。这意味着整个环氧树脂薄膜厚度的温度接近环境温度。

有时,一次性倒入大量环氧树脂,混合成足够大的质量,温度可能会达到 400°F。这足以软化甚至融化塑料。同样,这样的高温甚至可能损坏倒入环氧树脂的容器。固化环氧树脂的整个厚度也可能发生严重开裂。如果环氧树脂没有得到适当的支撑,它可能会脱落。环氧树脂因热而收缩是另一个可能给环氧树脂附着的结构增加巨大压力的因素。

控制放热反应几乎是不可能的,但有办法控制它。

首先,估计在一定时间内您将为您的项目使用多少混合环氧树脂。如果不需要,不要混合太多。影响环氧树脂数量计算的变量包括温度、硬化剂速度、体积、使用的填料、表面积以及环氧树脂所接触的基材的绝缘性能。 

“不受控制的放热”是指混合环氧树脂不受控制的热量积聚。

失控的环氧树脂加热会冒烟、起泡并释放出危险的蒸汽。它甚至可以产生足够的热量来熔化容器或导致附近物品着火。如果您计划用厚厚的环氧树脂浇铸填充大面积区域,那么了解环氧树脂的放热固化反应并严格遵循本文中的说明至关重要。

适用期与获取时间

当混合大量树脂和硬化剂时,环氧树脂在容器中开始变稠/硬化之前经过的时间非常重要。随着放热反应开始进行,环氧树脂的“适用期”迅速缩短。适用期是指从混合环氧树脂到必须倒入环氧树脂的相对时间;到环氧树脂无法发挥作用/提供预期结果的时间。温度比平均 77°F 高出 10°F 通常会缩短适用期 5 分钟。

“适用期”一词通常与“凝胶时间”一词互换使用,尽管两者之间存在差异。

这两个术语都用于描述环氧树脂混合后的增稠度(粘度)。适用期定义为初始混合粘度增加一倍或四倍所需的时间。凝胶时间(更多的是技术实验室术语)是在高温下测量和测试的,通过加热环氧树脂并观察它何时开始变得粘稠或凝胶状(但尚未完全固化)来确定。

如果您使用的树脂量较大,只需使用较小尺寸的混合杯,混合多个较小批次,使用寿命会有所不同。同样,在较冷的环境中工作将有助于延长使用寿命,并且不会让放热反应失控。较低的车间温度和冷却灌注的环氧树脂本身(使用风扇)将减缓固化并有助于控制环氧树脂的热量积聚(放热反应)。

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