Отверждение


Отвержде́ние — процесс, в результате которого происходит необратимое превращение жидких реакционноспособных олигомеров и (или) мономеров в твердые неплавкие и нерастворимые сетчатые полимеры. Процесс отверждения протекает с участием специальных отвердителей или в результате взаимодействия реакционноспособных групп олигомеров между собой под действием тепла, ультрафиолетового света или излучения высокой энергии. Является важной технологической операцией при формовании изделий из реактопластов, герметизации заливочными компаундами и герметиками, получении клеевых соединений и лакокрасочных покрытий. Процесс отверждения каучуков принято называть вулканизацией.

Отверждение может протекать при обычной и повышенной температуре, и соответственно подразделяться на холодное и горячее отверждение, при повышенном или пониженном давлении, на открытом воздухе или без доступа кислорода О2. Отверждение полимеров может протекать по механизму поликонденсации (например, отверждение фенолоформальдегидных смол) или полимеризации (например, отверждение полиэфирных смол). В отдельных случаях в одном процессе могут сочетаться оба механизма (например, отверждение эпоксидных смол ангидридами кислот в присутствии катализаторов — третичных аминов).

В роли отвердителей выступают полифункциональные соединения, такие как диамины, полиамины, фенолы, гликоли, ангидриды и пр.. К отвердителям относят также радикальные инициаторы — органические пероксиды, диазосоединения, и катализаторы ионной полимеризации — третичные амины, кислоты Льюиса и другие. Часто инициаторы отверждения сочетают с ускорителями, например с нафтенатом кобальта). В молекулах некоторых отвердителей (таких как производные триэтаноламина) могут содержаться как реакционноспособные, так и катализирующие группы.

Количество отвердителя в композиции зависит от количества функциональных групп в олигомере и в самом отвердителе. Количество инициатора или катализатора зависит от активности данных групп и обычно составляет 0,1-5 %. Для замедления отверждения используют ингибиторы полимеризации.[1]

Ультрафиолетовое отверждение это фотохимически индуцированная полимеризация при помощи ультрафиолетового излучения. В УФ-отверждаемых покрытиях содержатся фотоинициаторы. При попадании на них световой энергии УФ-излучения — фотоинициаторы распадаются на свободные радикалы, представляющие собой молекулы кислорода с высокой энергией. В процессе перемещения радикалы сталкиваются с олигомерами и мономерами, соединяясь с ними. При отверждении образуется матрица, сшитая из полимерных цепей.[2]

Источником ультрафиолетового излучения, как правило служат ультрафиолетовые лампы или LED-диоды излучающие в ультрафиолетовом спектре.[3]