双氰胺是潜伏型环氧体系中应用时间较长的一种固化剂。它的突出特点是在常温下几乎不与环氧反应,配好的单组分体系可以储存较长时间;只有在较高温度下才迅速活化。这个特性的来源,与它的物理性质密切相关。
双氰胺的熔点较高,且在环氧树脂中的溶解度很低。常温下它以细小颗粒的形式分散在树脂中,与环氧基的接触有限,反应几乎不发生。
温度升高后,双氰胺在树脂中的溶解度上升,逐步溶解并释放出活性基团,反应随之启动。因此它的固化不是简单的升温加速,而是包含了一个"溶解—扩散—反应"的过程。
这一机制也说明,双氰胺的分散细度对固化行为有直接影响。颗粒越细,比表面积越大,溶解越快,固化越均匀。
单独使用双氰胺需要很高的固化温度,很多基材无法承受。加入促进剂可以显著降低活化温度,常用的促进剂包括脲类、咪唑类与改性胺类。
促进剂的选择需要在活性与储存稳定性之间权衡。活性越高的促进剂,配好体系的常温储存期越短。脲类促进剂在降低活化温度方面效果明显,同时对储存期的影响相对可控,因此在单组分体系中应用较多。
| 评价项目 | 方法 | 目标 |
|---|---|---|
| 活化温度 | 差示扫描量热分析 | 与工艺温度匹配 |
| 储存稳定性 | 常温放置测粘度与凝胶时间 | 满足储运周期要求 |
| 固化均匀性 | 固化后断面观察 | 无未溶颗粒与局部欠固化 |
| 力学性能 | 拉伸剪切强度 | 达到设计要求 |
| 耐热表现 | 玻璃化转变温度测定 | 满足服役温度 |
提示:提示:双氰胺体系的储存稳定性对温度非常敏感。建议在低温、干燥条件下储存,并建立储存期验证数据,不宜仅凭说明书时间判断可用性。
固化温度不足是这类体系常见的问题。表现为表层固化而内部仍未充分固化,或整体硬度偏低。解决途径包括提高固化温度、延长保温时间、或选用活性更高的促进体系。
颗粒分散不均则会带来局部欠固化。配胶时应保证足够的分散时间,必要时先将双氰胺与部分树脂研磨成母膏,再与其余组分混合。
通常通过常温或加速储存试验,以粘度增长、凝胶时间变化或固化行为改变作为判据。不同配方与储存温度下的储存期不同,需要实测。
常规双氰胺体系需要加热固化。若需要常温固化,应选择其他类型的潜伏体系或改性方案,并通过试验确认储存期与固化性能。
