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环氧树脂稀释剂包括所需的粘度降低程度、对固化过程的影响、稀释剂主要用于降低环氧树脂的粘度,改善工艺性能如浸润性流动性和涂覆性

   日期:2025-08-11     来源:嶅稞新材料    浏览:117    评论:0    
核心提示:环氧树脂稀释剂的选择取决于多种因素,包括所需的粘度降低程度、对固化过程的影响、以及对最终产品性能的要求。稀释剂主要用于降
 环氧树脂稀释剂的选择取决于多种因素,包括所需的粘度降低程度、对固化过程的影响、以及对最终产品性能的要求。稀释剂主要用于降低环氧树脂的粘度,改善其工艺性能,如浸润性、流动性和涂覆性 (ARAS & KAYA, 2021) [11] (Ozgul & Ozkul, 2018) [22] (Geng et al., 2016) [32]。

然而,不恰当的稀释剂选择可能会对环氧树脂的最终性能产生不利影响,例如降低硬度、粘合性和耐冲击性 (WANG et al., 2014) [10]。稀释剂的类型稀释剂主要分为活性稀释剂和非活性稀释剂 (ARAS & KAYA, 2021) [11]。活性稀释剂能够参与环氧树脂的固化反应,成为固化网络的一部分,从而减少对最终产品性能的负面影响 (Jagtap & More, 2021) [23]。非活性稀释剂则不参与固化反应,仅起到降低粘度的作用,但可能在固化后残留在材料中,影响其性能 (ARAS & KAYA, 2021) [11]。 

活性稀释剂:

单官能团环氧稀释剂:如烷基缩水甘油醚(AGE)、丁基缩水甘油醚(BGE)等 (Yuan et al., 2023) [30]。它们能够降低环氧树脂的粘度,改善其流动性,同时参与固化反应 (Yuan et al., 2023) [30]。AGE的分子结构中含有长链烷基,可以有效降低环氧树脂的粘度,但过量使用可能会降低固化物的玻璃化转变温度(Tg)和力学性能 (Yubin et al., 2007) [13]. 双官能团环氧稀释剂:如1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)等 (Yuan et al., 2023) [30]。与单官能团稀释剂相比,双官能团稀释剂具有更高的交联密度,可以改善固化物的力学性能 (Yuan et al., 2023) [30]。 生物基活性稀释剂:如腰果酚缩水甘油醚(PECGE)、环氧化植物油等 (Chen et al., 2015) [14] (Das & Karak, 2009) [24]。生物基稀释剂具有环境友好、可再生的优点,可以替代部分石油基稀释剂,降低对环境的影响 (Jagtap & More, 2021) [23]。Source: (Yuan et al., 2023) [30] 

非活性稀释剂:

溶剂型稀释剂:如二甲苯、丙酮、松节油等。这类稀释剂主要通过溶解环氧树脂来降低粘度,但易挥发,存在安全和环保问题 (Medina-Herrera et al., 2014) [16]。此外,溶剂型稀释剂可能影响环氧树脂的萃取,例如,不同类型的稀释剂对镨的溶剂萃取有不同的影响,脂肪族稀释剂的萃取效率最高 (Batchu & Binnemans, 2018) [26] (REGADIO et al., 2020) [28]。

稀释剂的选择标准 

相容性:

稀释剂与环氧树脂的相容性是选择的重要因素。相容性好的稀释剂能够均匀分散在环氧树脂中,不会出现分层、析出等现象 (Tang et al., 2022) [8]。Hansen溶解度参数理论可用于评估聚合物和稀释剂之间的相互作用,从而为热致相分离(TIPS)工艺中聚合物膜的稀释剂选择提供依据 (Tang et al., 2022) [8]。 

粘度降低效果:

稀释剂应能有效降低环氧树脂的粘度,改善其工艺性能。活性稀释剂的加入量会影响环氧树脂的粘度、硬度、附着力和冲击性能。随着活性稀释剂含量的增加,环氧树脂的粘度和固化涂层的硬度降低,而附着力先增加后降低 (WANG et al., 2014) [10]。 

对固化过程的影响:

稀释剂不应过度干扰环氧树脂的固化过程。某些稀释剂可能会延长固化时间或降低固化程度 (Yubin et al., 2007) [13]。 

对最终产品性能的影响:

稀释剂的选择应兼顾环氧树脂的最终性能,如力学性能、热性能、耐化学腐蚀性等 (WANG et al., 2014) [10] (Geng et al., 2016) [32]。活性稀释剂可以通过参与固化反应来改善或维持这些性能,而非活性稀释剂则可能对性能产生不利影响 (ARAS & KAYA, 2021) [11]。 

安全性和环保性:

在选择稀释剂时,应考虑其毒性、挥发性以及对环境的影响。尽量选择低毒、低挥发性、可生物降解的稀释剂,如生物基活性稀释剂 (Jagtap & More, 2021) [23]。推荐 低粘度应用:对于需要低粘度的应用,如涂料、浸渍等,可以选择单官能团活性稀释剂,如AGE、BGE等 (Yuan et al., 2023) [30]。 

高强度应用:

对于需要高强度的应用,可以选择双官能团活性稀释剂,如BDDE等 (Yuan et al., 2023) [30]。 

环保应用:

对于注重环保的应用,可以选择生物基活性稀释剂,如PECGE、环氧化植物油等 (Chen et al., 2015) [14] (Das & Karak, 2009) [24]。特种应用:根据应用场景,例如井筒完整性修复,选择合适的环氧树脂体系作为密封剂以防止井筒泄漏 (Rahman et al., 2022) [29]。

需要注意的是,稀释剂的选择是一个综合考虑各种因素的过程,需要根据具体的应用需求和条件进行权衡。此外,可以通过机器学习等方法,预测环氧树脂和稀释剂在不同温度下的粘度,从而优化稀释剂的选择 (Qiu et al., 2022) [27]。
 
 
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