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常见问题

问题三部曲:认识问题、面对问题、解决问题。这个过程顺遂与否的关键就在于知识,我们把经常碰到的问题条列于下,也在每一期双周报「知识交流」的栏位中,与您分享我们所知道的事情,希望我们的努力对您有帮助。

  • 一般措施问题
    皮肤的保护
    应该避免皮肤与光硬化树脂直接接触,以免引起皮肤炎。 使用厚质的橡胶手套能够完全阻绝皮肤接触,有效的保护双手。 选择手套时要考虑光硬化树脂对手套材质的侵蚀性与渗透性。 一般常见的PVC乳胶手套及表面多孔的PE手套都没有长期防护的效果。 根据研究,橡胶手套的材质以Nitrile Rubber和Butyl Rubber对光硬化树脂的主要成份--压克力单体的防护效果最好。 人体的汗液也容易引起皮肤炎。棉花夹层的橡胶手套能减少排汗,保护皮肤。 有很多护肤产品能够保护肌肤,避免化学原料的沾染。 市面上也有控制排汗的产品。在湿度大、容易引起皮肤炎的季节使用特别有效。 穿着干净的长袖长裤工作,避免光硬化树脂与皮肤接触。 每次上班最好都穿干净的工作服。部分案例显示脏衣服也会引起皮肤炎。 衣服沾染化学原料时应立即更换,并加以清洗干净。 大量处理光硬化树脂时应穿着钢头安全鞋或橡胶材质等不透气的鞋子工作。 帆布鞋,软质皮鞋…等均可能会被产品渗透,并不适合穿着。 鞋子被产品污染渗透时,必须马上丢弃,以避免脚部受药品的刺激而起水泡。

    眼睛的保护
    眼睛是极脆弱,又最常暴露于外界的器官。 保护眼睛,使用护目镜是最基本的保护装备。接触光硬化树脂时一定要配戴。 护目镜的镜缘部份常常会沾染到树脂,进而引起皮肤过敏,要小心防范。 化学烟雾会附着在隐形眼镜上,刺激眼睛。所以配带隐形眼镜工作是不适合的。 在强光之下工作时,必须配戴深色(棕色)的护目镜来保护眼睛。 深色的镜片能够降低光线强度,棕色的镜片能够滤除眩目的紫外线与蓝色光;所以以深棕色镜片的护目镜防强光效果最好。

    呼吸道的保护
    液态的物质(包括光硬化树脂在内)多少都会有挥发性。 吸入化学的挥发气体都可能会导致头晕、喉痛…等身体不舒服的症状。 低挥发性的光硬化树脂比较没有味道;但是树脂在照光硬化时会发生热量,仍可能产生臭味。 有些光硬化树脂是在高温或喷雾状下操作,挥发物质的控制更为重要。 彻底解决臭气的方法就是设置抽排气系统,从上胶到照射…等路径都需要。 排气设备并不如想象中的昂贵,通常只要少数的经费就能够获得大幅的改善。 个人防护的装备以NIOSH/MSHA检验合格的呼吸保护器为佳。 个人防护用的面具适合用于短时间、低臭味的场合;其活性碳罐要定期更换。 以棉布、化纤为材质的防尘用口罩不能隔离有害的气体。 不论性能多好的防护面具都不能取代通风良好的作业环境。

    个人卫生的保护
    每次工作结束时,沐浴及更换衣服是很重要的,它将受污染的皮肤表面立即清洗干净,并把污染物质彻底清除。

    居家清洁的保护
    避免皮肤炎,居家清洁是很重要的一部份。居家清洁做得不好,皮肤炎的罹患率会增加。 在很多例子中,皮肤过敏不会立即显现,导致受污染物感染者本身不会察觉。要在长时间重复接触时,皮肤才会开始受伤。 加强居家清洁,可以防止重复接触污染物质的机会。
  • 急救措施问题
    皮肤接触的急救
    将受污染的衣服脱掉,用肥皂将皮肤表面彻底清洗干净。 若是沾染到高黏度的光硬化树脂,使用高浓度的清洁剂能够较快洗净。 其次,用微温的水冲泡皮肤15分钟能够确保原料被完全洗净。 不要以有机溶剂擦拭皮肤。溶剂虽然能够较快速的去除树脂,却也会快速的让树脂渗透到皮肤。 最近的研究发现:当沾到化学原料时立即在皮肤上涂抹副肾上腺荷尔蒙乳膏,能够有效的防止水泡发生。 若将树脂洗掉后皮肤仍然变红或过敏,此种药膏亦能有效地减低起泡与皮肤炎的症状。一旦起了水泡,应送医诊治避免感染。

    眼睛接触的急救
    立即用清洁的温水冲洗20-30分钟,再立即送医诊治。

    臭氧吸入的急救
    若操作时因为吸入臭气而发生异状,必须立即移至有新鲜空气的地方,实施人工呼吸或氧气,并立即送医治疗。

    误食树脂的急救
    患者误食树脂并意识清醒时,可以喝下0.57公升(1 品脱)的温水稀释化学物质,并立即送医。催吐要由医生来执行,私自催吐可能造成比中毒更危险的肺部伤害。
  • 注意事项
    意外危害
    难以控制的聚合反应 。 光硬化树脂是由许多简单分子反应炼结而成的巨分子。 在反应聚合的过程中会放出很大的热量。 将整瓶(桶)装的光硬化树脂曝光或者加热是很危险的事,因为意外引起的聚合反应很难控制,剧烈的放热可能会导致容器变型、熔毁;产品崩解、曳出气体;甚至于引起树脂自燃。

    火灾的危险
    光硬化树脂多属可燃物。 原料燃烧产生的气体会引起过敏,有吸入性的危害。 火焰的热度会破坏聚合物,容器周围的产品也会裂解破坏,火势有可能蔓延。

    紧急的处置
    当光硬化树脂意外发热时,迅速浸入水中冷却是有效防制灾害的方法。 情况允许时,将容器打开通风降温或搬到远一点的地方让它持续冷却。 假若火灾发生时,使用平时训练应有的保护装备:呼吸器具、全身套装、面罩、安全鞋和手套。将非急救人员撤离,保持空气流通。 火灾的时候从安全距离用干式化学泡沫或是二氧化碳灭火。

    丢弃的程序
    用过的容器有残余的树脂。 清运空的容器必须带手套保护,并放置到远离光源、热源的地方。 通常依照 RCRA的分类,光硬化树脂不是危险的废弃物。 可依照废弃物处理法规丢弃在指定垃圾场或焚化厂。

    储存条件
    光硬化树脂须储藏在不会聚合或使产品崩解的埸所。 1.储存在远离阳光的地方。 2.储存在阴凉通风的地方。 3.不要任意更改树脂包装。 4.分装时选择适当的树脂容器。 (例如:PE、PP塑料桶,不锈钢桶,树脂涂布的碳钢桶, ,或玻璃器皿) 5.避免与铜、铁等金属接触,它们会引起聚合。 6.不要将树脂抽真空处理。 7.不要在树脂包装中充填氮气或不含氧的气体。 8.不要将树脂填满容器。容器内必须保留空间,提供抑制反应所须要的氧气。

    遵守上述的储存要点,光硬化树脂的安定期限在一年以上。
    假若质量出现变异,请查核上述要点并通知永宽化学为您检测分析
  • 单液环氧的基本原理
    E01. 单液型环氧树脂的主要成分: 和双液型环氧树脂几乎完全一样,包括树脂、硬化剂、稀释剂、催化剂、增韧剂、填充料、颜料、抗垂流剂、消泡剂…等添加剂。

    E02. 环氧树脂单液化的原理: 环氧树脂一定要和硬化剂,催化剂混合在一起才能发生硬化反应。最常见的就是双液型的系统,将树脂置于A剂,将硬化剂、催化剂置于B剂。若是将硬化剂做成常温不溶于树脂,高温才会溶入树脂的粉体,分散在树脂里面,就成了单液型环氧树脂。某些催化剂或者是起始剂有特殊的感温性,要特定温度以上才会反应,这样也可以做成单液型的产品。

    E03. 单液型环氧树脂的优点: 1.使用前不必混胶,简化加工制程;2.单液型不必秤量AB比例,减少错误的机率;3.单液型点胶设备的成本低于双液型的成本;4.单液型树脂比较没有边料、废品的产生;5.单液型环氧树脂没有可操作时间的限制。

    E04. 单液型环氧树脂的缺点: 1.单液型环氧树脂不能室温硬化,要加温烘烤;2.保存期限可能比较短;3.可能需要冷藏(甚至于冷冻)保存。

    E05. 单液型环氧树脂放久了黏度会升高的原因: 单液型环氧树脂中的硬化剂会慢慢的溶出和树脂反应,导致树脂的黏度会慢慢升高,这是最常见的情形。

    E06. 单液型环氧树脂放久了黏度会降低的原因: 有的单液型环氧树脂加入抗垂流剂来提高粘度,这些添加剂的粒子表面有氢键。这种微小的作用力可以让粒子凝集,造成整体的粘度上升。部分单液型环氧树脂中所含的胺类硬化剂(粉体)可以和抗垂流剂的粒子表面发生氢键,取代抗垂流剂粒子之间的氢键,造成抗垂流特性衰退,粘度反而下降的结果。

    E07. 影响单液环氧树脂稳定性的因素: 1.硬化剂吸湿会缩短成品的保存期限,要注意储存环境的湿度,随时紧闭容器。2.成品保存温度,一般说来越低越安定,但是要提防树脂发生结晶的可能性。3.在黏度较低的配方中,常常发生某些成分沈淀或者是上浮,导致成品的硬化性能不佳。4.有一些树脂的组成内含羟基的结构,会造成低温硬化系统胶化;有一些组成带碱,会造成阳离子聚合的不稳定;有一些树脂氯含量过高,会影响碱性触媒的效率。5.稀释剂的使用,大多会降低硬化的反应性,储存时又会造成黏度的不稳定。

    E08. 环氧树脂在不同温度分段硬化时要注意的事项: 许多应用会以不同的温度分段硬化,避免反应过于激烈同时兼顾反应率。对树脂与硬化剂来说,双液型环氧树脂是均相系统,比较没有限制。硬化剂为粉体的单液型环氧树脂,由于需要考虑粉体溶解进去树脂的温度,所以不能够任意的排列组合,否则可能会获得不完全硬化的结果。

    E09. 复合材料的两大组成: 通常包含基材和补强材。在大多数的例子中,前者代表树脂,后者代表纤维。复合材料是结合这两种物质的优点所构成的非均相材料。

    E10. 复合材料中树脂的功能: 1.固定纤维在正确的位置;2.保护纤维不会受到摩耗而损坏;3.传递机械力量;4.控制复合材料的电气, 化学...等特性;5.提供复合材料层间的剪切强度;6.决定复合材料的成型方法与加工参数。

    E11. 复合材料中纤维的功能: 1.承受复合材料所受的应力;2.阻止微小裂缝的成长;3.控制复合材料的机械性质;4.改善复合材料的抗潜变、抗疲劳特性;5.提高材料的使用寿命与可信赖性。
  • 单液环氧的相关知识
    F01. 环氧树脂接着无机材料的要点是什么? 要得到好的接着效果,首先要针对接着的原理进行了解。1.平衡理论。最简单的应用就是表面张力的考虑。树脂的表面张力必须降低,才能有效的湿润基材表面;2.分子理论。选择适当的官能基,让接着剂分子与基材分子间有较强的作用力,得到较大的分子间结合能量;3.接着速度理论。树脂要有适合的黏稠度、摇变度,才能在基材表面扩张、浸透,发挥最大的强度。

    F02. 如何从接着试片破裂面的形态当来改善接着性能? 试片破裂后的形态学可以分类如下:1.接着剂脱层,对接着试片一边沾胶,另一边不沾胶的情况。在这一个阶段,应该研究让接着试片的破裂面两侧都沾胶。2.接着试片的破裂面两侧都沾胶,表面光滑平整,前端有微小裂纹。这一个阶段的接着剂本身太脆,缺乏韧性,破裂能量太低。3.接着试片的破裂面两侧都沾胶,表面高低起伏极度粗糙,甚至于像鳞片状一样竖立。这一个阶段代表接着剂的韧性极佳,破裂能量极大化,可以获得理想的接着强度。

    F03. 接着剂的黏度和其接着强度有没有关系? 许多客户把接着强度用口语化表达,说成是粘度,其实粘度(Viscosity)和接着强度是两回事。在化学结构相同的基准之下,粘度低的接着剂对物质表面的渗透能力比较好,可能会获得比较好的接着强度。至于粘度要高到什么程度以上,接着强度才会明显下降,不同的应用情况不一样,要靠实验才能验证。一般而言,粘度高到出现摇变现象时,渗透能力都会比较差。不过也有少数相反的例子。当接着剂的粘度太低时,接着剂胶体的厚度变的很薄,导致接着强度变的不好。

    F04. 接着剂的接着强度和测试温度有没有关系? 在抗拉模式的接着强度(Lap strength)测试中,大多数的例子是测试温度越高,接着强度越低,接近或者是超过Tg的温度,接着强度会很明显的下降。

    F05. Tg的定义是什么? Tg (Glass transition temperature, 玻璃转移温度)在学术上有很严谨的定义:高分子的主链上,4~5个原子构成的链段,能够同时运动至邻近的自由体积时,这个温度称为Tg。Tg前后的比热、膨胀系数、模数、介电常数与软硬度…等都有很明显的变化。

    F06. Tg比较高的树脂耐热性就比较好吗? Tg和很多事情其实没有必然的关连。Silicon的Tg很低,但是它的耐热很好。以非反应型稀释剂、外部塑化剂所构成的树脂组合,就算其Tg高于反应型稀释剂、内部塑化所构成的树脂组合,其耐热性依然远不如后者。Tg和耐热性之间的关系,只有在同一个制造厂商、在相同系列的组合中,才有讨论的可行性。一旦变更其中的重要组成,可能会影响到高温的裂解行为时,Tg和耐热性之间可能就没有简单关系了。

    F07. 为什么不同厂商之间技术数据内的Tg不能互相比较? 量测Tg的仪器有很多种,原理定义各不相同。就算是同一种类的仪器,不同的测试条件、不同的试片状况甚至于不同的仪器厂牌也会有很大的差异。以DSC和DMA为例,两者量测所得的Tg差异超过50℃者是很常见的情况。很多厂商的技术资料仅载明单纯的Tg值,并没有说明上述的细节,所以根本就没有比较的基准。为了了解Tg到底几度?哪一个厂牌的Tg比较高?最好的方法是将不同厂商的产品,统一由某一台仪器,在同一个时间进行测试,如此的比较才有最高的信心水平。

    F08. 环氧树脂的热膨胀系数为何? 一般而言,未含无机填充物的树脂在Tg以下的热膨胀系数约为80ppm,Tg以上的热膨胀系数约为160~200ppm。含无机填充物的树脂其热膨胀系数和无机填充物所占的体积比有关:体积比越高,热膨胀系数越低。

    F09. 树脂硬化反应后的收缩率大约是多少? 一般而言,未含无机填充物的环氧树脂其体积收缩率约3%,线性收缩率约1%;未含无机填充物的光硬化树脂(压克力系)其体积收缩率约8~10%,线性收缩率约3%。含无机填充物的树脂其体积收缩率和无机填充物所占的体积比有关:体积比越高,收缩率越低。

    F10. 为什么有的单液型环氧树脂烘烤完有气泡发生? (1)反应放热过于剧烈,发生裂解的现象,造成体积大幅的膨胀,看起来很像发泡的样子。将温度降低,时间延长就能够解决上述的问题。(2)树脂配方中某些成分的分子量较小、挥发度较大,也是气泡的来源。(3)胶材本身就有的气泡。将胶材置于玻璃上方硬化就可以分辨是胶材本身所含有的气泡或者是受底材的影响所产生的气泡。(4)底材吸湿受潮,在高温释放出水汽造成的气泡。最常见的例子是PC或者是Nylon。解决的方法可以将底材在100℃加热一段时间,就可以消除这个现象。

    F11. 为什么有一些环氧树脂配方在经过锡炉时会爆开? 有一些环氧树脂配方使用非反应型的稀释剂、可塑剂…等,这些添加剂会残留在硬化后的树脂中,在经过高温的锡炉时会挥发出来,造成硬化物爆裂开来的现象。另外,有的环氧树脂组成在高温时会发生分解反应,所以会有裂解的臭味,甚至于发泡的现象。

    F12. 目前环氧树脂能够长期忍受的最高温度为何? 航天领域应用的环氧树脂/胺类硬化剂系统可以忍受的温度大约是220~230℃;环氧树脂/酸酐类硬化剂系统可以忍受的温度大约是230~250℃左右。由于加工温度高,需要在220℃/5hrs进行后硬化反应,所以在一般的环氧树脂应用比较少见。

    F13. 如何评估热裂解(Thermal degradation)的情况? 评估的方法有很多种,要从实际的应用面着手做适当的选择。例如:接着剂,可以从受热前后的接着力变化加以评估;结构材料,可以从受热前后的机械强度变化加以评估;涂料,可以从受热前后的色泽变化加以评估。除了以实际的产品评估以外,有的时候会利用TGA来量测热重量损失,有的时候会利用FTIR观察官能基变化的情况,来反应热裂解的状况。

    F14. Outgassing(材料外气释放)的来源? 有机材料在受热、真空或者是两者并存的情况下,常常会有气体逸散出来,造成重量减轻。这一种现象就称为Outgassing,它的成因可能来自于下列数点:(1)树脂进行缩合的硬化反应时,释放的副产物;(2)树脂硬化后残留的单体、触媒、稀释剂、添加剂…等小分子;(3)树脂在高温时,发生裂解的产物。

    F15. Outgassing可能造成的影响? (1)Outgassing代表树脂本身的特性发生改变;(2)挥发物可能会污染零件的表面(3)挥发物可能会对电子线路造成腐蚀;(4)挥发物可能会造成塑料材料龟裂;(5)挥发物可能会污染使用环境。

    F16. 导热胶、导热膏的原理是什么? 空气的导热系数只有0.03W/mK,所以在发热组件和散热组件之间若有微小空隙时,常会导致散热效率变差。导热胶、导热膏就是用来填补这些空隙。一般有机树脂的导热系数大概在0.3W/mK左右,在树脂中加入氧化铝大概可以将导热系数提高到1W/mK左右;添加氮化铝的导热系数在2~3W/mK;添加银的导热系数在7W/mK左右。市面有时候将导热胶、导热膏讲成散热胶、散热膏,应该是一种错误的观念。因为这些材料的功能在于「传导」热量,热量的「散去」要靠散热机构才行。
  • 双液环氧的基本原理
    C01. 环氧树脂是热固性树脂用量第二大的塑料,它的特性如下: 1.机械性能优异,有很强的内聚力,强度优于一般的树脂;2.接着强度良好,适合用于金属、陶瓷、玻璃等材料;3.硬化收缩率低,仅约1~3 %,是热固性塑料中最小的种类之一;4.加工性能良好,硬化时不会产生挥发物质,可以适合许多不同的加工条件;5.电气性能良好,体积电阻约在1014W·cm以上;6.化学稳定性高,能够忍受多种酸、碱、盐类的侵蚀;7.耐热性质良好,一般可以耐热到100℃左右,特殊等级可以忍受至200℃。

    C02. 双液型环氧树脂的主要成分:A剂是树脂,B剂是硬化剂。除了这两个组成外,还可能加入稀释剂、催化剂、增韧剂、填充料、颜料、抗垂流剂、消泡剂…等添加剂。

    C03. 环氧树脂中树脂的主要分类:从原料来分有1.缩水甘油醚类、2.缩水甘油酯类、3.缩水甘油胺类、4.脂肪族环氧化合物、5.脂环族环氧化合物、6.混合型环氧树脂等,以1.与5.最常见。

    C04. 环氧树脂中树脂的氯含量:以环氧氯丙烷为原料生产环氧树脂的制程中,有一些副反应发生,会将氯元素残留在树脂中,形成可水解氯和不可水解氯两类结构,造成这一类环氧树脂有比较高的氯含量,一般等级的树脂其氯含量约1,800ppm左右。以过氧化物生产的脂环族环氧化合物并不会把氯元素导入环氧树脂中,所以氯含量特别的低。

    C05. 环氧树脂硬化剂的主要分类:胺类(包含脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺…)、酸酐、聚硫醇与触媒型硬化剂…等。

    C06. 在环氧树脂中稀释剂的功能:最常见的环氧树脂其粘度在15,000cps左右,有时候需要添加稀释剂来降低粘度。稀释剂可以分成反应型和非反应型两种,前者具有官能基,会和树脂反应,成为结构的一部份,对整体特性的影响较小。后者是指稀释剂不会和树脂反应,使用上要特别考虑应用温度、环境、系统兼容性...等长期效应。

    C07. 在环氧树脂中催化剂的功能:用来提高树脂与硬化剂的反应速率,缩短硬化时间。

    C08. 在环氧树脂中增韧剂的功能:环氧树脂的交联度高,硬化物通常较硬较脆。使用增韧剂可以提高树脂的冲击强度、破坏能量与对裂纹缺陷的忍受能力,避免树脂在环测过程中龟裂。最有名的例子是液态橡胶,能够均匀的分散在硬化物中,提高树脂的韧性。

    C09. 在环氧树脂中填充料的功能:1.提高特定的物理、机械性质。例如:降低硬化收缩率与热膨胀系数、抵抗龟裂、提高硬度提高比重、提高热传导能力…等。2.加工性的改善。例如:提高粘度、赋予抗垂流特性、提供研磨切削…等性质。3.降低成本考虑。例如:改变树脂的比例,对树脂进行增量的设计…等。数种功能性填充剂的性能如下:氧化铝-导热用;氢氧化铝-抑燃、灭火用;碳酸钙-降低成本用;硫酸钡-提高比重用;滑石粉-研磨加工用。

    C10. 在环氧树脂中抗垂流剂的功能:抗垂流剂彼此藉由氢键,在树脂中形成连续的三度空间网状结构,将树脂捕捉在结构中间,不会任意流动。网状结构在外力存在时会受到破坏,造成整体的粘度下降,方便施工。外力消失时又会恢复网状的结构。1.防止未硬化的树脂任意流动;2.防止填充料在树脂中发生沈淀;3.提供树脂触变性的流动行为。

    C11. 在环氧树脂中消泡剂的功能:环氧树脂在制造、混合、加工的过程中,都可能会产生气泡。添加消泡剂可以让气泡比较容易破泡,获得良好的产品外观。
  • 双液环氧的相关知识
    D01. 环氧树脂会结晶的原因是什么? 一般用的环氧树脂在室温下应该是结晶性固体,其熔点在45℃左右。平常这些树脂看起来是澄清的液体,因为他们处于过冷态(Super cooled)的阶段,结晶速度非常缓慢,有的时候要静置好几个月才会发生结晶。当储放的温度越高,热力学上结晶的驱动力就越低,越不容易结晶。 将树脂置于很低的温度时,由于树脂的粘度升高,结晶速度会变的很慢,也不容易结晶。当树脂位于10℃的环境时,结晶速度最快。树脂的氯含量越低、分子量分布越窄、纯度越高者,越容易结晶。

    D02. 环氧树脂结晶时该如何处理? 理论上环氧树脂结晶只要在60℃加热一下就会融掉了,双液型树脂的A剂在没有填充料的情形下,可以如此处理。如果加热之后如果能够再搅拌,会更确保产品的均匀性。双液型树脂的A剂在有填充料的情形下,加热之后一定要再搅拌一次,避免某一些成分沈淀,造成产品的不均匀。

    D03. 胺类硬化剂结块的原因是什么? 有些脂肪胺类硬化剂有很高的亲水性,会迅速的吸收空气中的湿气和二氧化碳,反应形成碳酸铵塩。当这些碳酸铵塩无法溶解于原来的脂肪胺时,就会发生结块的现象。若是这些碳酸铵塩能够溶解于原来的脂肪胺时,就不会发生结块的现象,但是会导致脂肪胺黄化,和树脂反应时硬化不良,机械强度下降,在加热硬化时会有发泡的现象。所以说胺类硬化剂的包装容器一定要紧闭。

    D04. 酸酐硬化剂结块的原因是什么? 酸酐是由二元酸脱水反应而成的,所以很容易再吸收空气中的水分,生成二元酸。酸酐吸水后的产物二元酸无法溶解在原来的酸酐中,所以酸酐吸水的初期看起来有一点混浊,再来会有沈淀物,更严重的看起来就像是结块。结块的现象在瓶口附近特别明显。所以说酸酐类硬化剂的包装容器一定要紧闭。

    D05. 为什么有的环氧树脂硬化后会油面、雾面? 可能的成因有三个:(1)消泡剂、平坦剂使用不当;(2)环氧树脂和硬化剂的兼容性不佳,部分硬化剂浮到物体表面来;(3)硬化剂吸收湿气、二氧化碳所造成的,在湿度高、温度低、反应速度慢的情况下特别明显。

    D06. 胶化时间的定义为何? 胶化时间(Gel time)是指树脂反应到几乎不能流动,形成胶体的时间。树脂到达胶化时间时的反应率大概在30~40%左右,视组成而定。纪录胶化时间时,要同时记载环境温度和树脂重量。胶化时间并不是一个很精准的值,有一些树脂的反应速度很慢,可使用时间长达数小时以上者,不适合标示一个单纯的胶化时间数值,建议用可使用时间来代替。

    D07. 可使用时间的定义为何? 可使用时间(Pot life)望文生义,是指客户能够使用树脂的一个时间范围。由于客户的应用树脂的方式不同,对于可使用时间的定义也会因案而异。有的可使用时间是指树脂黏度小于10,000Cps的时间,有的可使用时间是指树脂变化黏度小于初始值两倍的时间,有的可使用时间和胶化时间的定义搞混在一起。和胶化时间一样,可使用时间也不是一个很精准的值。纪录可使用时间时,也要同时记载环境温度和树脂重量;一般而言,环境温度越高、树脂重量越大者可使用时间越短。

    D08. 树脂硬化反应的放热现象为何? 树脂在硬化反应时,多半会释放出热量来。这些热量会提高树脂自己的温度,也会让反应越变越快。树脂温度升过高时,可能会导致零组件失效;也有可能在降温时,产生巨大的应力来破坏组件。评估树脂反应放热最简单的方法,就是利用温度计,在特定重量的树脂、特定环境温度下(通常是25℃),记录温度与时间的关系。将上述数据的温度列为纵坐标,时间列为横坐标所做出来的图,就是树脂反应放热曲线图。

    D09. 树脂的硬化速度和反应温度的关系? 依照阿瑞尼士方程式,反应速率(R)与反应的活化能(Ea)有如下的比例关系:R  Exp(-Ea/RT) 从这一个关系式可以推得温度上升10℃,反应速度大概是原来的2倍。相反的,温度下降10℃,反应速度大概是原来的1/2。

    D10. 环氧树脂/硬化剂=100/50,反应速率太慢时可否增加硬化剂的使用量来提高反应速度? 答案:不行。环氧树脂与硬化剂之间的比例都是经过计算的,仅允许小部份的误差值。任意更动比例都会导致硬化物的性质变差。话又说回来,增加硬化剂的使用量也不太会使环氧树脂硬化的速度变快。

    D11. 环氧树脂能够完全反应吗? 热固性树脂几乎没有”完全反应”这一回事,只有反应率多少的问题。环氧树脂也是这一个典型的例子。两个官能基(树脂与硬化剂)反应需要突破反应的活化能,特别是树脂胶化以后,官能基靠扩散运动才能够碰撞在一起。随着反应率的上升,官能基的浓度会逐渐下降,扩散运动所需要的能量也会同时提高。到最后,进一步反应的活化能可能比某一些结构裂解的活化能还高,导致树脂不可能达到完全反应的结果。

    D12. 反应率越高越好吗? 很多高分子的特性和其反应率有关系。例如:反应率越高,Tg、硬度、耐热性、机械强度…都会比较好。有的高分子特性和反应率不一定有关系,例如接着强度和慢速的破裂能量…等。实务上来说,反应率够用就好。追求很高的反应率,有的时候会导致制程冗长,有时候会导致成本遽增,有的时候根本就无法实现。以环氧树脂的地板漆为例,室温7天后的反应率大概在70~75%之间,就足以符合无尘地板硬度、耐刮等要求,现实上不需要也没办法再进一步提高地板漆的反应率。从很多例子都足以说明不一定要追求很高的反应率,什么是适合的反应率才是真正的议题。

    D13. 为什么室温硬化的环氧树脂其硬化条件都写室温下7天? 最常见的室温是以25℃为代表,但是事实上室温本身不是一个稳定的温度,10~30℃之间都是可能出现的范围,所以环氧树脂的硬化时间都写的比较宽松一些,以因应室温的变化。某一些环氧树脂在10℃以下会发生硬化不良的现象,放再久的时间也不容易产生好的强度,所以低于10℃以下的硬化环境要特别的注意。

    D14. 软质环氧树脂和软质PU最大的差异在哪里? PU的分子间有很强的氢键,形成特殊的物理性链结,所以有很好的可挠曲性。环氧树脂的结构不同,既使利用增韧剂、柔软剂来降低交联密度,软质Epoxy在反复弯曲的性能没有PU来得好。另外,软质环氧树脂的反应速度较慢,所以硬度有逐渐升高的趋势。

    D15. 硬化后的树脂能够用溶剂去除吗? 热固性树脂一旦硬化成形后,就不能再溶于溶剂中。但是将他们浸泡在适当的溶剂中,这一些塑料将会因为吸收溶剂而膨胀、变软、失去强度、甚至碎裂成微小的胶粒。市售的剥漆剂就是利用这一类的道理,选择高沸点、高极性的溶剂组合,来达到去除硬化树脂的目的。

    D16. 如何让塑料具有阻燃性? 有一些塑料结构中芳香族的比例很大,LOI(Limited oxygen index)值很高,燃烧后的灰份(Char yield)含量高,本身就具有阻燃性。例如:酚醛树脂、呋喃树脂。其他的塑料(例如:环氧树脂、光硬化树脂)要达到阻燃的效果必须添加阻燃剂。阻燃剂可以分成卤素系、磷系、氮系以及无机系统…等。这些阻燃剂大部分都是属于添加型,只有少部份属于反应型,都会对树脂的特性有影响。

    D17. 双液型胶管在应用上应有的注意事项为何? (1)双液型胶管的应用要特别注意树脂与硬化剂两种组成之间粘度、触变性、比重、兼容性这四个参数有没有差异过大,以避免使用时有混合不均匀的困扰。(2)在使用双液型胶管之前,必须先进行排胶的动作,避免前端出胶不一致的现象发生。(3)要确认所选用的混胶管,长度与型式是否能够满足均匀搅拌的需求。
  • 光硬化树脂的基本原理
    A01. 光硬化树脂依照聚合的反应机构分成下列两大类:1.自由基聚合的压克力树脂与2.阳离子聚合的环氧树脂。

    A02. 光硬化的压克力树脂其主要成分:寡聚合体(oligomer)、单体(monomer)、起始剂(initiator)及其他添加剂(additive)所构成的。

    A03. 压克力树脂常用的寡聚合体有:压克力化的环氧树脂(Epoxy Acrylates)、压克力化的胺基甲酸酯(Urethane Acrylates)、压克力化的聚醚(Polyether Acrylates)...等几种。这些寡聚合体的结构均是在原有的树脂结构末端导入压克力的官能基,使它们能够进行自由基的聚合反应。

    A04. 压克力树脂常用的单体可以分成:单官能基、双官能基与多官能基…等,大多是由压克力酸与醇类反应,脱水生成的酯类。不同的结构有不同的特性。

    A05. 压克力树脂中光起始剂的反应原理:光起始剂会吸收特定光线的能量,产生自由基。由于寡聚合体和单体均具有压克力官能基,所以可以和自由基反应,达到光硬化的目的。

    A06. 光硬化环氧树脂的反应原理:光硬化环氧树脂的组成有起始剂、寡聚合体、单体和改质剂...等。起始剂在照光时会产生阳离子来引发聚合反应。

    A07. 光硬化环氧树脂的优点:和压克力树脂比较起来,环氧树脂的硬化收缩率比较低,耐热性、耐化性、抗湿性比较高。除此之外,环氧树脂硬化时不受氧气干扰,挥发度较低,比较不会刺激皮肤。

    A08. 光硬化环氧树脂的缺点:和压克力树脂比较起来,环氧树脂的反应速度慢、反应深度浅、起始剂的吸收波长较低,吸收范围较窄。另外,环氧树脂系统单体、寡聚合体的种类较少,影响配方的可变化性。

    A09. 起始剂的吸收波长对光硬化反应的影响:起始剂对光线的吸收为连续光谱。吸收波长较低的起始剂,适用于提高光硬化树脂的表面硬化速率;吸收波长达蓝光附近的起始剂,应用于材质透明但是紫外光无法穿透的情况;有些起始剂的吸收波长可高达550nm以上,有非常强的反应性,需要在黄光室或暗室下使用。

    A10. 起始剂的吸收感度对光硬化反应的影响:高感度的起始剂有较高的起始效率,能够在光线强度较弱或者是光线能量较低的情况下达到相同的效果,适合用于深色的光硬化系统。

    A11. 光源的放射波长对光硬化反应的影响:光源提供光线让起始剂吸收,进行光硬化反应。广泛用于光硬化系统的光源是高压水银灯,其最大的放射波长是365nm。在高压水银灯中掺杂部份金属卤化物可以做成卤素灯。其最大的放射波长出现在蓝光附近的400~450nm间。不同的应用可以透过不同的起始剂,配合不同的光源来达到目的。

    A12. 光硬化反应所需要的照射能量:一般压克力系统的光硬化树脂在365nm下反应所需要的能量约800~2000mJ/cm2,环氧树脂系的光硬化接着剂约需要3000~6000mJ/cm2,照射能量的多寡主要是视反应率的需求而定。

    A13. 紫外光与可见光的代表性波长:UV光(长波) 365nm;UV光(短波) 254nm;可见光(蓝光) 436nm
  • 光硬化树脂的相关知识
    B01. 一般平面UV灯的照度大约是多少? 以下图400W的紫外光光源为例,主要放射出UV-A波长365nm为主的紫外光及400-440nm左右的可见光。在灯泡下方10cm左右量测所得的照度为120 mW /cm2(365nm)与80 mW/cm2(436nm)。照度与距离的平方成反比,会随着距离的增加而急速的下降。

    B02. 一般点光源的照度大约是多少? 常见的点光源型紫外光光源,其照度在光导管出口最少都有800-1000 mW /cm2(365nm),照度较强的机型可达2000 mW /cm2(365nm)以上。有一些点光源型可见光光源,应用于投射间接灯光,其紫外光的照度仅有20 mW /cm2(365nm)左右,甚至于更低,两者需要清楚的区别。

    B03. 照射强度变大时UV胶会有什么影响? 太强烈的照度对压克力系统UV胶的性质有负面影响。举例来说:提高n倍的照度可以提高n倍的起始反应速率,产生n倍的自由基,使得成长速率提高n倍;但是,在此同时,终止反应的速度会提高n2倍。换句话说,太强的照度会使接着剂的分子量下降,分子链的链端变多,反而没有得到最佳的强度。

    B04. 照射能量变大时UV胶会有什么影响? 一般来说,压克力系统的UV胶宁愿照射能量过大,也要避免照射能量不足。不管就理论、就实际来说,这一类的UV胶既使照射能量超过原先建议值的10倍,也没有很明显的负面效应出现。根据推测照射能量可能超过原先建议值的好几百倍以上,才会有明显的光老化反应顾虑。

    B05. UV胶(压克力系统)照射能量不足时有什么顾虑? 压克力系统的UV胶在照射能量不足时,将会残留很多的压克力单体在UV胶中。这些残留的单体初期会在UV胶中扮演可塑剂的角色,导致胶体的硬度偏低、强度不足、吸水率偏高、环测性能不佳。随着使用时间增加,这些单体会渐渐挥发,导致胶体逐渐变硬,物性不稳定。更有实例指出,这些单体可能会扩散到塑料基材里面,造成这些塑料的龟裂(例如PC、Acrylates…等)。所以一定要避免照射能量不足的情况发生。

    B06. UV胶表面干燥性不佳的原因? 光硬化的压克力树脂是靠自由基与单体反应,生成新的自由基...等重复的步骤来进行反应的;但是自由基也会与空气中的氧气反应,产生过氧化物的自由基。自由基与氧气的反应速度比自由基与单体的反应速度快了数百倍,而其所生成的过氧化物自由基再与单体反应的速度却很慢,造成反应速度受到影响。这一种效应在树脂与空气接触的位置(通常是表面)最为明显,轻微的情况是树脂表面的反应率稍低,耐刮性较差;严重一点,表面摸起来会油油黏黏的;在涂膜很薄时,甚至会有完全无法硬化的例子。

    B07. UV +厌氧(缺氧)胶反应的道理是什么? 压克力系统的树脂能够在自由基的存在下会发生连锁聚合反应。自由基的来源可以利用光起始剂吸收特定光线来产生,也可以利用温度分解热起始剂(过氧化物)来获得。所谓UV +厌氧胶的反应是在UV 胶中加入热起始剂,当金属触媒出现与隔绝氧气(空气)两个情况都发生的时候,热起始剂分解所得到的自由基会让UV胶在没有照射光线的情况下进行硬化反应。金属触媒的出现可以降低过氧化物分解的温度,其来源可能是金属基材的表面或者是预涂的底涂促进剂(Primer)。需要隔绝氧气(空气)的理由是因为氧气会和抑制剂一起作用,消耗掉过氧化物所产生的自由基,阻碍硬化反应的进行,所以需要隔绝氧气才能够进行厌氧硬化反应。

    B08. UV胶的包装需要注意什么? 1.储存在远离阳光的地方;2.储存在阴凉通风的地方;3.不要任意更改树脂包装;4.分装时选择适当的树脂容器(例如:PE、PP塑料桶,不锈钢桶,树脂涂布的碳钢桶, ,或不透光的玻璃器皿);5.避免与铜、铁等金属接触,它们会引起聚合;6.不要将树脂抽真空处理;7.不要在树脂包装中充填氮气或不含氧的气体;8.不要将树脂填满容器。容器内必须保留空间,提供抑制反应所须要的氧气。

    B09. 为什么有的UV胶要后硬化(加热)有的不必? 压克力系自由基聚合的光硬化树脂其自由基的寿命很短,大约只有数十个ns(10的负9次方秒)。换句话说,压克力系的光硬化树脂在照光时会产生自由基来聚合,停止照光时自由基会马上消失殆尽,无法再进一步反应。环氧系的光硬化树脂在照光时会产生阳离子来聚合,停止照光时阳离子不会马上消失,在停止照光后的寿命可以长达两三天。如果在这一个阶段对它加热进行后硬化,可以进一步提高硬化物的各项性质。这一种特性称为活性聚合(live polymerization)。后硬化除了能够提高反应率,还有解除内应力的功能,许多硬质的接着剂必须利用后硬化来退火,获得到最佳的性能。

    B10. 阳离子聚合的光硬化环氧树脂可能发生的抑制反应为何? 阳离子聚合是靠一个很强的质子酸来进行反应的,所以任何的碱性物质都有可能抑制上述的反应,导致硬化不良甚至于无法反应。碱性物质的来源除了胶材本身的原料之外,常常出自于基材表面的组成或者是外来的污染。这些情况可以靠清洁基材表面来克服,或许单靠溶剂擦拭就能够改善。表面受污染的情况要非常的小心,时常保持警觉,曾经有过附近使用压克力系统的UV胶,蒸汽飞散在空气中,导致阳离子聚合的环氧树脂无法反应的情况发生。

    B11. 光硬化树脂能够完全反应吗? 和一般常见的热固性树脂一样,光硬化树脂不会完全反应。用压克力的官能基数目来看,光硬化树脂的反应率约在80~90%,会有官能基残留。多官能基数的单体其反应率比单官能基单体低,官能基的残留量大。从光起始剂的角度来看,光硬化反应只会消耗掉20~30%的光起始剂,其余的光起始剂会残留在硬化物中。

    B12. 如何测量吸水率? 最简单的作法就是将试片泡在特定温度的水中,在特定的时间后取出,量测重量变化就可以获得吸水率。

    B13. 树脂硬化后的吸水率一定是大于0吗? 大多数的树脂硬化后浸泡在水中,其重量都会增加。换句话说,大多数的树脂硬化后其吸水率都大于0。有一些树脂的组成物在测试的过程中会溶解在水中,造成树脂整体的重量损失,换句话说,其吸水率会小于0。

    B14. 如何评估接着剂对塑料基材的适用性? 对接着剂来说,要对塑料取得良好的接着,其要件有下列两点:1.要能够膨润基材;2.和基材能够形成互穿网状结构(IPN, Interpenetrating polymer network)。关于第1.点,有很简单的评估方法,就是将液体接着剂涂抹在塑料基材上面,数分钟后再擦拭,观察塑料表面是否有白化、雾化…等膨润的特征。至于第2.点,必须参阅相关文献和累积实验经验才会有结果,无法进行很迅速的猜测。

    B15. UV胶适合接着哪一些塑料材料? 压克力系统的UV胶最适合接着的塑料材料如下:PC、ABS、PVC、PS、Acrylate、MS、SAN…等。压克力系统的UV胶可以尝试接着的塑料材料如下:Nylon、PET、PBT…等。不进行表面处理时,压克力系统的UV胶无法接着的塑料材料如下:PE、PP、Silicon…等。

    B16. 透明的塑料染色时,哪一种颜色可能可以使用UV胶硬化?哪一种颜色用UV胶硬化有困难? 原则上来说,红色最难硬化,橘色还有机会,蓝色应该最容易。塑料染色后,UV胶最好采用高感度的光起始剂来提高反应能力,至于UV胶是否能够妥善的硬化还受到颜色的深度、塑料的厚度…等影响,并不一定有通例可循。

    B17. 如何评估透明的塑料材料能否穿透UV光线? 最简单的作法就是拿两片塑料片,将UV胶滴在塑料片中间,再置于UV灯下曝光,以UV胶硬化与否来判断材料能否穿透UV光线。数据化的作法是将塑料片放在照度计上面,再置于UV灯下曝光,利用照度计的读值可以获得材料对UV特定波长的穿透率。

    B18. 树脂产品的黏度为什么会有变异? 很多有机的聚合物都不是纯物质,有同系物、副产物..等同时存在。生产厂商会将这一些物质的含量和比例控制在一个范围内,但是不会每一批都完全一样,所以树脂产品的黏度都会有某一些幅度的变化。

    B19. 为什么不同厂商之间技术数据内的黏度不能互相比较? 黏度会受到粘度计的转速、转子的几何形状、数据读取的依据、仪器测试原理、有无校正乃至于温控的准确度而有所不同。在低粘度、牛顿流体的量测上,上述的差异较小;在高粘度、非牛顿流体的量测上,不同厂商之间数据的差异有可能非常大。为了了解粘度到底是多少?最好的方法是将不同厂商的产品,统一由某一台仪器,在同一个时间进行测试,如此的比较才有最高的信心水平。

    B20. 粘度与温度的关系 ?依照阿瑞尼士方程式,粘度(η)与温度(T)有如下的比例关系:η Exp(-Ea/RT)。从这一个关系式可以推得温度上升10℃,粘度大概是原来的1/2。相反的,温度下降10℃,粘度大概是原来的2倍。上述关系在均相(不含无机填充物)的牛顿流体大略适用,但是在非均相的、非牛顿流体的系统差异较大。

    B21. 表面处理都能够提高接着力吗? 不一定,要看接着失败的原因是什么。接着失败的原因发生于接着剂和底材之间脱层时,对底材进行表面处理可以提高接着强度。接着失败的原因发生于接着剂本身的机械强度不足时,对底材进行表面处理无法提高接着强度。

    B22. 如何进行表面处理? (1)研磨:利用擦拭、喷砂…等机械应力的方式,将物体表面的氧化物、灰尘去除,并达到粗化物体表面,提高接着面积,增加铆钉效应的目的。(2)溶剂清洁:可以将物体浸泡在溶剂中,或者是以超音波震荡,或者是直接擦拭,或者是利用溶剂的蒸气将表面的油渍、有机杂质、污染物去除,达到清洁表面的目的。(3)热碱液去脂:有时候用肥皂或者是稍强的碱液来去除表面的油渍,但是事后必须将这一些清洁剂清洗干净,避免残留在物体表面。(4)化学蚀刻:使用化学药剂或者是火焰处理来去除氧化物,提高物质表面的反应活性,创造新的表面官能基,增加锚钉效应…等。(5)物理化学蚀刻:以电晕处理、电浆处理或者是UV照射来改变表面结构,创造新的表面官能基,增加锚钉效应…等。(6)创造新的表面:在金属的表面镀上一层不同于原材料的的金属,用来改善接着的效果。

    B23. 表面处理的作用为何? (1)清洁物体表面。(2)提高接着剂或者是底涂的铆钉效应。(3)增加物体表面的可湿润能力。(4)建立物质表面与接着剂或者是底涂之间的化学键结。

    B24. 常见的primer种类及功能? Primer的中文常常被翻译成底涂,其实它的种类与功能相当的多样,列举如下:1.有机硅烷,用于建立无机表面和有机材料间的化学键结。2.有机金属,常用于缺氧胶系统,提高缺氧胶的硬化速率。3.碱性触媒,常用于瞬间胶系统,提高瞬间胶的硬化速率。4.长链脂肪胺,常用于瞬间胶系统,提高瞬间胶的硬化速率和提高对PE、PP、Silicon的接着能力。5.氯化橡胶,涂布于PE、PP表面,提高接着剂的接着强度。6.溶剂型接着剂,涂布于基材的表面,利用溶剂型的渗透能力创造较高的锚钉效应,提高接着的效果。7.其他化学物质,有时候做为界面兼容剂,有时候利用静电吸附力,有时候提高表面的抗腐蚀能力…等来提高接着效果。

    B25. 为什么橡胶材料很不好黏? 橡胶材料很不好粘的第一个原因是橡胶的种类繁多,客户大多都搞不清楚,包括很多非橡胶的弹性体,也被误认为橡胶。橡胶材料很不好粘的第二个原因是橡胶的柔软性、可挠性、可压缩性相当好,接着剂很难忍受这么大、多种方向的变形量。橡胶材料很不好粘的第三个原因是橡胶的分子结构几乎没有极性、表面张力偏低,接着剂很难和橡胶发展出较强的作用力。有的时候,生产橡胶时还会使用加工油等助剂,这些添加剂出现在橡胶表面也是造成橡胶材料很不好粘的原因。

    B26. 为什么Nylon、PET...等很不好黏? Nylon、PET都是结晶性高分子,本身都有相当的抗化学腐蚀性,不容易被环氧树脂或者光硬化树脂的组成所膨润。和Nylon、PET兼容性较好的化学物质例如酚类或是某些高沸点溶剂,又不容易导入接着剂的结构中,所以Nylon和PET在接着上一直有相当的困扰。Nylon和PET可以用加热硬化型环氧树脂获得比较好的接着效果,对基材表面进行粗化处理也可以提高接着强度。有部分市售的PET表面进行电晕处理,有的PET表面层是不定型PET(Amorphous),都能够有效的改善接着问题,是优先建议客户采用的材料。有的PET表面曾经进行硬膜处理。这一类改质的结果会提高接着的难度,必须试验其他对无机系统亲合性较佳的树脂配方。

    B27. 为什么PE、PP...等材料很不好黏? PE、PP本身是非极性、高结晶性材料。由于它们的极性很低,接着剂很难进行良好的湿润,也很难建立起良好的键结;再加上它们的高结晶性,没有适当的组成能够膨润塑料表面,所以PE、PP这一类的塑料没有适用的接着剂。瞬间胶配合Primer,以氯化PP作为Primer,针对表面进行火焰处理、电晕处理…等,都可以部分改善对PE、PP接着力,但是受限于设备或制程,通常都不是好的解决方式。
  • 单液型手动胶枪的使用说明
    1.单液胶枪与胶管
    2.胶枪后方推杆向上推,安装推板
    3.伸缩推板从枪头套入(齿纹面向下)
    4.推板向后方推或拉至底部
    5.将推杆拉至底部固定 (正面)
    6. 将推杆拉至底部固定 (正面)
    7.向上扳开安全扣
    8.将单液胶管管身尾部,扣入插槽固定
    9. 将单液胶管管身尾部,扣入插槽固定
    10.扣上安全固定扣
    11.安全固定扣紧扣按压到底
    12. 单液型胶管与胶枪组合完成
    13.按压板手让推板向前推挤管后方活塞出胶
    14.使用后,扳开安全扣
    15.向上推后方推杆,将推板向后拉到底
    16.拆下胶管,既可完成作业
  • 光硬化树脂使用注意事项
    以下是您使用本公司光硬化树脂前要准备的防护物品, 并逐步说明如何穿戴防护护具:
    步骤一
    配戴护目镜

    步骤二
    配戴手套后会有两层
    内层(一般手扒鸡手套)
    外层(乳胶手套)
    配戴口罩

    并注意上胶的工作车间的环境:
    l 使用胶材点胶的环境要通风良好。
    l 如果身体或双手沾到胶材时要马上用以下2种溶剂擦拭:IPA(异丙醇)、Acetone(丙酮)。
    l 使用溶剂擦拭双手之后再用肥皂清洗双手并以干布擦干双手后再开始作业。
    l 光硬化会含有此成分N-Vinyl-2-Pyrrolidone (CAS No:88-12-0)-此物料没有毒性,但是接触皮肤太久会导致皮肤红肿及红痒。
  • 新制程的环境因素对树脂的影响
    分析的模型
    亲爱的大大:我想问题的范围要稍稍缩小一下,开杯会玩死人,说明不完。我们把它想成闭杯的状态。
    环境因素影响的空间
    假设密闭杯子整体的体积是1000ml, 上层空间300ml, 下层树脂700ml
    上层空间300ml就是湿气的来源,会让树脂吸收湿气影响特性。杯子理的这个上层空间里的空气来自于生产线的空气。
    假设生产线的温度, 相对湿度和气压分别是25℃, RH 85%, 1atm, 那么300ml里面会有0.0059g 的水。
    不同温湿条件下的含水量
    温度℃
    相对湿度 %
    气压atm
    绝对湿度g/m3
    300ml空间的含水量 g
    到底有多少的水分造成影响?
    "就算最恶劣的生产线环境来计算好了
    40℃, RH 100%, 1atm, 那么300ml里面会有0.0153 g 的水。
    0.0153 g / 18 (g/mol) = 0.00085 mol 的水
    若这些水全部和硬化剂反应,会生成0.0017 mol 的 -COOH"
    最极端的计算也证明影响很小
    "在700ml的树脂里面,我们设计 –COOH的理论含量是0.298 mol
    换句话说,环境中的水全部和硬化剂反应生成0.0017 mol 的 -COOH,仅占原来就有的–COOH含量的0.57%
    其实,实际的值一定远低于0.57%这个数据,这个数据是水和硬化剂100%反应。但是实际的情况是水分和硬化剂的反应并不快,根据文献,两者10小时的反应率只有6%左右。
    话又说回来,0.57%这个数值对系统没有影响,几乎量测不出来,搅拌秤量的误差都比它大很多很多了。以上意见供您们参考"
    如果水分溶到树脂里面没有反应呢?
    "根据前面的实验假设, 0.0153 g 的水突然通通都溶到700ml的树脂里面,没有和硬化剂反应消耗掉,会在系统里面增加多少的水分呢?
    0.0153 / (700*1.57) = 1.39*10 -5 = 13.9 ppm
    我们原料树脂的含水量在200~300 ppm
    石英粉的含水量在400~800 ppm
    我们曾经在成品中加入1000 ppm的水分,硬化物的特性也没有影响
    因为空气中的湿度增加的13.9ppm,数值实在是很低,更何况他们也不会再短时间通通溶下去。"