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如何提高復(fù)合材料的耐高溫性能
發(fā)布時(shí)間:2020-06-04 新聞來源: 瀏覽次數(shù):

如何提高復(fù)合材料的耐高溫性能,和耐老化性能是很多復(fù)合材料從業(yè)人員非常關(guān)切的問題依據(jù)顏料色漿的應(yīng)用范圍和著色對(duì)象不同,在要求具有足夠耐光性,耐氣候,耐溶劑,耐遷移的同時(shí),還應(yīng)具有令人滿意的耐熱性。經(jīng)歷一定的時(shí)間材料表面不發(fā)生明顯的色相,色光和色力變化,尤其在熱固性復(fù)合材料,塑料,橡膠,硅膠復(fù)合等著色的色漿,更應(yīng)具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性,例如用于像膠著色的色漿就應(yīng)與硫化過程的反應(yīng)溫度下具有一定的熱穩(wěn)定性;用于熱固性復(fù)合材料(飽和聚酯改性環(huán)氧樹脂,線性酚醛環(huán)氧樹脂,鹵代環(huán)氧樹脂,高溫固化不飽和聚酯樹脂,乙烯基樹脂,聚胺脂樹脂等)在加工成型溫度下不改變色光,對(duì)成品其它物性不產(chǎn)生影響。作為食品包裝材料使用時(shí)在高溫消毒過程不發(fā)生分解等。

由于各種不同類型的樹脂成型溫不同,比如飽和聚酯改性環(huán)氧樹脂成型溫在180度十五分鐘以上,部分線性酚醛環(huán)氧樹脂成型溫在240度,采用高溫固化劑交聯(lián)的不飽和聚酯樹脂成型溫度普遍在160-200度20-45分鐘之間,聚胺脂樹脂則大多在240度以上。很多采用封閉型固化劑的聚胺脂復(fù)合材料成型溫度甚至在280度以上,聚四氟乙烯類加工溫度也在280度,以及PEEK,高溫POM成型都在350度以上。

影響復(fù)合材料最終顏色效果的因素主要有以下幾個(gè)方面:

1、包括成型樹脂本身的熱穩(wěn)定性,例如有些樹脂本身受熱時(shí)會(huì)發(fā)生顏色變化如鄰苯型的不飽和聚酯樹脂,在高溫環(huán)境下容易發(fā)生泛黃,聚醚改性環(huán)氧樹脂,超過240度會(huì)分散粉化,大多的亞克力樹脂高溫容易黃變。

2、交聯(lián)助劑反應(yīng)過程中的副產(chǎn)物,如氯化氫,會(huì)導(dǎo)致不耐酸的色漿變色,如天藍(lán)色,群青色,苯酚樹脂,聚酰胺樹脂加工生成的還原性副產(chǎn)物,會(huì)導(dǎo)致色漿中的顏料分子發(fā)生氧化環(huán)原反應(yīng)隱色體致使發(fā)生色光改變。

3、功能助劑不耐溫,成型過程發(fā)生分解。

4、其中更主要的影響因素是色漿中采用的顏料本身結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化,例如大紅色,汽巴化學(xué)的2BP,瑞士科萊恩化學(xué)的F5RK,在受熱時(shí)會(huì)增加藍(lán)光,而當(dāng)它吸收水分時(shí),又會(huì)變成黃光紅色,而A晶型酞青藍(lán)在受熱220度以上時(shí)會(huì)從紅光藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色藍(lán)色的B-CUPC。

因此改變色漿中所含顏料分子結(jié)構(gòu),提高復(fù)合材料成型過程耐溫性能及成品在后期使用過程中的長(zhǎng)時(shí)間受溫穩(wěn)定性為關(guān)鍵核心。

經(jīng)過與染色劑研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)的合作生產(chǎn)中,積累了技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),提高復(fù)合材料顏色效果耐高溫性能。

一、改變色漿中顏料分子結(jié)構(gòu),增加顏料的相對(duì)分子質(zhì)量,如部分常規(guī)顏料,鮮紅,玫紅,所采用的2030紅色和耐曬黃94號(hào)黃的相對(duì)分子質(zhì)量從400-600增加至,1000-1500,不僅色光更加鮮艷,著色力高,而且耐光性(戶外耐曬性),耐遷移性都有明顯改善。隨著分子質(zhì)量的增加,基熔點(diǎn)明顯提高,從250度熔點(diǎn)(成品180度開始變色)提升到315度熔點(diǎn)(240度才開始變色),蒂森公司目前正在配合染色劑企業(yè)合作開發(fā)了大分子型顏料產(chǎn)品,相對(duì)分子質(zhì)量達(dá)到2000-4000左右,具有更強(qiáng)的耐溶劑,更優(yōu)異的耐遷移性,色牢度有了質(zhì)的飛越。

二、分子中引入鹵代原子,改變色漿的極性,可以提高熱穩(wěn)定性,此方案在聚酯和聚丙烯纖維的原漿著色中已經(jīng)有很成熟的運(yùn)用。

三、分子中具有稠合結(jié)構(gòu).

四、分子中引入極性取代基團(tuán),如氰基及氯基,甲氧基,鄰氯乙?;阴1桨放己衔?,分子內(nèi)形成氫鍵,增加色漿中顏料分子的共平面性,降低了-N=N-基的電子密度。

五、采用高分子型分散劑替代色漿的小分子型潤(rùn)濕劑,以提高整體的耐高溫,抗游離,解決析出問題。

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