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yinjiyangji銅蟲 (初入文壇)
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[求助]
凝膠和固化的區(qū)別（環(huán)氧樹脂） 已有2人參與
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| 最近這一段時(shí)間在做環(huán)氧配膠實(shí)驗(yàn)，但是涉及到凝膠和固化的問(wèn)題，感覺(jué)有點(diǎn)迷糊，通常來(lái)說(shuō)凝膠和固化都是發(fā)生了交聯(lián)反應(yīng)，但是凝膠的冷卻后的性能效果要比固化后差很多，有些人說(shuō)凝膠是固化前奏，固化度不一樣，凝膠內(nèi)部是固液共存的，但是如果延長(zhǎng)凝膠時(shí)間的呢，讓它提高固化度是不是可以得到在高溫固化的效果呢？如果凝膠也有固化，為什么固化還有專門的固化溫度，其值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凝膠溫度，固化和凝膠本質(zhì)的區(qū)別到底在于什么地方，希望高手回答一下，解釋清楚的給予5個(gè)金幣，不多請(qǐng)笑納！ |
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charleygan 
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【答案】應(yīng)助回帖
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感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
fanshuqi: 金幣+2, 感謝應(yīng)助 2012-06-08 12:03:31
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對(duì)環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)來(lái)講，凝膠只是固化過(guò)程的一個(gè)階段，也就是膠液從液相開始向固相變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，體系內(nèi)已經(jīng)形成一些交聯(lián)結(jié)構(gòu)，還有很多的活性基團(tuán)沒(méi)有反應(yīng)。而完全固化，是要把活性基團(tuán)都反應(yīng)掉，形成完全的交聯(lián)結(jié)構(gòu)。因?yàn)轶w系過(guò)了凝膠狀態(tài)后，膠液幾乎沒(méi)有流動(dòng)性了，分子運(yùn)動(dòng)受到極大限制，所以要達(dá)到完全固化，后續(xù)溫度就會(huì)要求很高。 從應(yīng)用角度講，所有的操作工藝都是在膠液到達(dá)凝膠狀態(tài)前進(jìn)行完畢，澆注、纏繞或者施膠都是如此，過(guò)了凝膠狀態(tài)，膠液就沒(méi)有應(yīng)用價(jià)值了。所以對(duì)環(huán)氧樹脂體系來(lái)講，某個(gè)溫度下的凝膠時(shí)間，是衡量使用時(shí)間的重要指標(biāo)。 至于固化溫度，可以根據(jù)工藝要求，選擇高溫、低溫，或者階段升溫都可以。 |
5樓2012-06-08 11:29:15
zj34331197
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
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固化和凝膠的區(qū)別在于固化一般指的是從液態(tài)或者凝膠態(tài)反應(yīng)達(dá)到完全固化的過(guò)程；而凝膠一般指膠液由液態(tài)到不具有流動(dòng)性（凝膠態(tài)）的過(guò)程。固化工藝指的是環(huán)氧在由不固化到完全固化的工藝過(guò)程，通常有前固化，后固化過(guò)程，需多段升溫。其中前固化時(shí)，由液態(tài)到凝膠態(tài)的過(guò)程可以認(rèn)為是凝膠過(guò)程，而這段時(shí)間就是凝膠時(shí)間。凝膠時(shí)間也指環(huán)氧樹脂和固化劑混合后從液態(tài)達(dá)到凝膠態(tài)的時(shí)間段為凝膠時(shí)間，在凝膠之前由于樹脂具有流動(dòng)性，可以進(jìn)行澆注，浸潤(rùn)等，因此凝膠時(shí)間是重要的工藝參數(shù)。不同溫度下，凝膠時(shí)間不同。固化也有工藝溫度，固化的工藝溫度一般根據(jù)非等溫DSC曲線的峰起始點(diǎn)溫度做為前固化溫度，峰頂溫度作為后固化溫度。固化時(shí)間的確定依賴于對(duì)固化過(guò)程的了解。芳香胺類如果想獲得較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，前固化一般在80~90℃，固化時(shí)間可以延長(zhǎng)到4小時(shí)，后固化150,2小時(shí)。要是通用的固化過(guò)程，如DDM，可以80℃2小時(shí)，150℃4小時(shí)。脂肪族胺類，如乙二胺，可以常溫固化，大概有24小時(shí)就固化也可以加溫固化。先低溫固化，后高溫和直接放到高溫下固化，所的固化物性能其實(shí)是不同的，別的性能不說(shuō)，就玻璃化轉(zhuǎn)變溫度肯定就不同。其它性能就更加不用說(shuō)了。因?yàn)橹苯痈邷貙?dǎo)致反應(yīng)熱急劇放出，澆注體內(nèi)部溫度會(huì)升高，反應(yīng)機(jī)理都會(huì)變化，甚至環(huán)氧樹脂會(huì)發(fā)生降解反應(yīng)或者老化等，總之性能有可能下降。而先低溫，當(dāng)固化度達(dá)到一定程度時(shí)在進(jìn)行后固化，反應(yīng)速率就沒(méi)有那么高了，反應(yīng)熱也不容易聚集，從而既能達(dá)到較高固化度，又不會(huì)發(fā)生熱老化或者降解，從而制得的材料性能要比直接放到高溫固化好的多。 |
12樓2012-06-08 23:59:02
yinjiyangji
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我只是宏觀的說(shuō)一下固化溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凝膠溫度（雖然凝膠溫度有多個(gè)根據(jù)時(shí)間不同），以環(huán)氧為例，可能其固化溫度120，但凝膠溫度70就可以，只是時(shí)間長(zhǎng)了一些，你說(shuō)凝膠時(shí)體系的反應(yīng)程度肯定沒(méi)有固化完全時(shí)的反應(yīng)程度大，我也是一直這么想的，同時(shí)認(rèn)為凝膠和固化是固化交聯(lián)的過(guò)程，但是固化是發(fā)生反應(yīng)的很劇烈的過(guò)程，只有溫度達(dá)到某個(gè)點(diǎn)才可以發(fā)生（想法不知道對(duì)不對(duì)），假如對(duì)的話，固化和凝膠的交聯(lián)機(jī)理到底有什么區(qū)別又想不明白了  |
3樓2012-06-08 11:05:39
qsylan2000
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fanshuqi: 金幣+1, 感謝應(yīng)助 2012-06-08 12:03:52
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先把環(huán)氧置于70的溫度下發(fā)生凝膠，然后在放入130的溫度下持續(xù)固化所得出的固化物性能，與直接放入130溫度下所得固化物性能一樣嗎？ 一樣的�。�！ 一般環(huán)氧固化都有多段固化溫度段。就是適應(yīng)不同階段，使固化更完全。 當(dāng)70度凝膠體放入130的溫度下，里面已經(jīng)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的分子會(huì)不會(huì)斷開后發(fā)生重組現(xiàn)象（交聯(lián)）？ 不會(huì)�。�！ |
7樓2012-06-08 11:42:40
戰(zhàn)襲南
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【答案】應(yīng)助回帖
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略做更正，固化并非指達(dá)到完全固化，事實(shí)上達(dá)到一個(gè)極限的固化值就可以認(rèn)為固化過(guò)程結(jié)束。等溫固化是有極限固化值的，只能說(shuō)理論上足夠長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)完全固化，但是環(huán)氧樹脂一般是自催化模型，當(dāng)固化度達(dá)到一定程度，反應(yīng)速率將無(wú)比的慢，這個(gè)足夠長(zhǎng)時(shí)間可能就是好幾天的時(shí)間。 da/dt=Aexp(-E/RT)*a^m*(1-a)^n,a當(dāng)接近1時(shí)，反應(yīng)速率非常慢，因此時(shí)間會(huì)很長(zhǎng)。 |
13樓2012-06-09 00:04:44
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如你所理解，凝膠是固化過(guò)程中的一個(gè)階段。環(huán)氧樹脂的固化過(guò)程首先是在引發(fā)劑的作用下產(chǎn)生活性反應(yīng)中心，環(huán)氧小分子之間發(fā)生化學(xué)鍵合（環(huán)氧環(huán)打開），分子鏈長(zhǎng)大，然后支化，交聯(lián)等發(fā)生一系列連續(xù)變化。當(dāng)分子反應(yīng)到開始形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，樹脂即失去流動(dòng)性，稱為凝膠現(xiàn)象。此時(shí)，只有一部分小分子連接到交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，隨著反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，當(dāng)全部可反應(yīng)的官能團(tuán)都發(fā)生化學(xué)鍵合，連接到交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，即完成固化。一般熱固性樹脂均具有以上凝膠固化特性，環(huán)氧樹脂是其中非常典型的一類。熱固性樹脂的化學(xué)反應(yīng)通常是通過(guò)熱引發(fā)產(chǎn)生，所以會(huì)有固化溫度，此時(shí)反應(yīng)速率較佳。但是，高分子的熱運(yùn)動(dòng)有很強(qiáng)的溫度敏感性，因此可以通過(guò)時(shí)溫等效的方式完成化學(xué)反應(yīng)，即較低的溫度和較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間也可以實(shí)現(xiàn)樹脂固化。這就是為什么樹脂必須低溫儲(chǔ)存，否則會(huì)失效。值得注意的是，低溫固化得到的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不同于高溫固化，因此會(huì)影響固化后樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的高低。 如果你只是配膠工藝，建議降低溫度(e.g.低于引發(fā)溫度)，才能不影響樹脂的工藝性，特別是流動(dòng)性和粘度。 |
18樓2014-08-10 13:12:56
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我也不是很清楚，共同探討一下 1 凝膠時(shí)體系的反應(yīng)程度肯定沒(méi)有固化完全時(shí)的反應(yīng)程度大，凝膠的時(shí)候體系粘度呈指數(shù)級(jí)增大，粘性模量和彈性模量出現(xiàn)交點(diǎn)，但是此時(shí)的體系肯定不能用來(lái)做實(shí)際使用 2 測(cè)試凝膠點(diǎn)一般會(huì)同時(shí)給出凝膠溫度和對(duì)應(yīng)的時(shí)間，你說(shuō)的固化溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于凝膠溫度是什么意思？ 對(duì)于同樣的體系 可以有很多凝膠時(shí)間，對(duì)應(yīng)很多的凝膠溫度 |
2樓2012-06-08 10:49:59
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4樓2012-06-08 11:16:59
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還是有些不明白，要是按你的說(shuō)法，開始出現(xiàn)凝膠的固化度一般是多少（大體范圍）？在凝膠時(shí)發(fā)生的交聯(lián)反應(yīng)和高溫下發(fā)生的交聯(lián)反應(yīng)鍵位結(jié)合程度，空間的形態(tài)是不是一樣呢？舉個(gè)例子，先把環(huán)氧置于70的溫度下發(fā)生凝膠，然后在放入130的溫度下持續(xù)固化所得出的固化物性能，與直接放入130溫度下所得固化物性能一樣嗎？當(dāng)70度凝膠體放入130的溫度下，里面已經(jīng)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的分子會(huì)不會(huì)斷開后發(fā)生重組現(xiàn)象（交聯(lián)）？ |
6樓2012-06-08 11:36:16
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9樓2012-06-08 14:28:31
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10樓2012-06-08 14:43:27
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[考研] 081700 調(diào)劑 267分 +11 | 迷人的哈哈 2026-03-23 | 11/550 |
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[考研] 求b區(qū)院校調(diào)劑 +4 | 周56 2026-03-24 | 5/250 |
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[考研] 285求調(diào)劑 +3 | AZMK 2026-03-24 | 3/150 |
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[考研] 293求調(diào)劑 +7 | 加一一九 2026-03-24 | 7/350 |
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[考博] 26申博自薦 +3 | whh869393 2026-03-24 | 3/150 |
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[考研] 求調(diào)劑一志愿海大，0703化學(xué)學(xué)碩304分，有大創(chuàng)項(xiàng)目，四級(jí)已過(guò) +6 | 幸運(yùn)哩哩 2026-03-22 | 10/500 |
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