環氧樹脂高溫交聯劑

A. 環氧樹脂e51固化劑

普通室溫固化的肯定耐不了100度
單純地用E51加固化劑室溫固化要耐100度也不容易，可以適當地添加一些多官能度的樹脂，提高聚合度。
我這里可以室溫固化耐高溫環氧膠粘劑原料及參考配方。

B. 環氧樹脂的固化原理

原理：環氧樹脂固化劑是與環氧樹脂發生化學反應，形成網狀立體聚合物，把復合材料骨材包絡在網狀體之中。 使線型樹脂變成堅韌的體型固體的添加劑。

一般認為它通過四種途徑的反應而成為熱固性產物。

（1）環氧基之間開環連接；

（2）環氧基與帶有活性氫官能團的硬化劑反應而交聯；

（3）環氧基與硬化劑中芳香的或脂肪的羥基的反應而交聯；

（4）環氧基或羥基與硬化劑所帶基團發生反應而交聯。

(2)環氧樹脂高溫交聯劑擴展閱讀：

對環氧樹脂膠黏劑的分類在行業中還有以下幾種分法：

1、按其主要組成 分為純環氧樹脂膠黏劑和改性環氧樹脂膠黏劑；

2、按其專業用途 分為機械用環氧樹脂膠黏劑、建築用環氧樹脂膠黏劑、電子環氧樹脂膠黏劑、修補用環氧樹脂膠黏劑以及交通用膠、船舶用膠等；

3、按其施工條件 分為常溫固化型膠、低溫固化型膠和其他固化型膠；

4、按其包裝形態 可分為單組分型膠、雙組分膠和多組分型膠等；

還有其他的分法，如無溶劑型膠、有溶劑型膠及水基型膠等。但以組分分類應用較多。

其它類型

（1）縮水甘油酯類環氧樹脂 縮水甘油酯類環氧樹脂和二酚基丙烷環氧化樹脂比較，它具有粘度低，使用工藝性好；反應活性高；粘合力比通用環氧樹脂高，固化物力學性能好；電絕緣性好；耐氣候性好，並且具有良好的耐超低溫性。

在超低溫條件下，仍具有比其它類型環氧樹脂高的粘結強度。有較好的表面光澤度，透光性、耐氣候性好。

（2）縮水甘油胺類環氧樹脂 國內外已利用縮水甘油胺環氧樹脂優越的粘接性和耐熱性，來製造碳纖維增強的復合材料（CFRP）用於飛機二次結構材料。

（3）脂環族環氧樹脂 這類環氧樹脂是由脂環族烯烴的雙鍵經環氧化而製得的，前者環氧基都直接連接在脂環上，而後者的環氧基都是以環氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環族環氧樹脂的固化物具有以下特點：

①較高的壓縮與拉伸強度；

②長期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學性能；

③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。

（4）脂肪族環氧樹脂

C. 環氧樹脂不加固化劑會有什麼後果

如果不加固化劑就會導致環氧樹脂無法固化。
環氧樹脂固化劑是與環氧樹脂發生化學反應，形成網狀立體聚合物，把復合材料骨材包絡在網狀體之中。 使線型樹脂變成堅韌的體型固體的添加劑。
鹼性類
鹼性類固化劑 WTF：包括脂肪族二胺和多胺、芳香族多胺、其它含氮化合物及改性脂肪胺。
酸性類
酸性類固化劑：包括有機酸、酸酐、和三氟化硼及其絡合物。
加成型
加成型固化劑：這類固化劑與環氧基發生加成反應構成固化產物一部分鏈段，並通過逐步聚合反應使線型分子交聯成體型結構分子，這類固化劑又稱瓜型固化劑。
催化型
催化型固化劑：這類固化劑僅對環氧樹脂發生引發作用，打開環氧基後，催化環氧樹脂本身聚合成網狀結構，生成以醚鍵為主要結構的均聚物。
顯在型
顯在型固化劑為普通使用的固化劑，又可分為加成聚合型和催化型。所謂加成聚合型即打開環氧基的環進行加成聚合反應，固化劑本身參加到三維網狀結構中去。這類固化劑，如加入量過少，則固化產物連接著末反應的環氧基。因此，對這類固化劑來講，存在著一個合適的用量。而催化型固化劑則以陽離子方式，或者陰離子方式使環氧基開環加成聚合，最終，固化劑不參加到網狀結構中去，所以不存在等當量反應的合適用量；不過，增加用量會使固化速度加快。在顯在型固化劑中，雙氰胺、己二酸二醯肼這類品種，在室溫下不溶於環氧樹脂，而在高溫下溶解後開始固化反應，因而也呈現出一種潛伏狀態。所以，可稱之為功能性潛伏型固化劑。
潛伏型
潛伏型固化劑指的是與環氧樹脂混合後，在室溫條件下相對長期穩定(環氧樹脂一般要求在3個月以上，才具有較大實用價值，最理想的則要求半年或者1年以上)，而只需暴露在熱、光、濕氣等條件下，即開始固化反應。這類固化劑基本上是用物理和化學方法封閉固化劑活性的。所以，在有的書上也把這些品種劃為潛伏型固化劑，實際上可稱之為功能性潛伏型固化劑。因為潛伏型固化劑可與環氧樹脂混合製成一液型配合物，簡化環氧樹脂應用的配合手續，其應用范圍從單包裝膠黏劑向塗料、浸漬漆、灌封料、粉末塗料等方面發展。潛伏型固化劑在國外日益引起重視，可以說是研究與開發的重點課題，各種固化劑改性新品種和配合新技術層出不窮，十分活躍。
胺類固化劑
伯胺和仲胺對環氧樹脂的固化作用是由氮原子上的活潑氫打開環氧基團，而使之交聯固化。脂肪族多元胺如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺等活性較大，能在室溫使環氧樹脂交聯固化；而芳香族多元胺活性較低，如間苯二胺，得在150℃固化才能完全。
酸酐類固化劑
二元酸及其酐如順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐可以固化環氧樹脂，但必須在較高溫度下烘烤才能固化完全。酸酐首先與環氧樹脂中的羥基反應生成單酯，單酯中的羧基與環氧基發生加成酯化而成雙酯。
合成樹脂類固化劑
低分子量聚醯胺樹脂是亞油酸二聚體或桐油酸二聚體與脂肪族多元胺如乙二胺，二乙烯三胺反應生成的一種琥珀色粘稠狀樹脂。由二聚亞油酸和乙二胺製得的樹脂結構如下：
潛伏型固化劑
這種固化劑在一般條件下是穩定的，但當加熱到一定的溫度時，才顯示其活性而固化環氧樹脂。如雙氰胺，與環氧樹脂混合在一起，在常溫下是穩定的。若在145—165℃，則能使環氧樹脂在30分鍾內固化。三氮化硼乙胺絡合物,常溫也是穩定的，在100℃以上時能固化環氧樹脂。

D. 環氧樹脂的固化劑（耐高溫）

我感到你問的這些問題有些「奇怪」，原因上：
1、在工程聚合物的應用上，的確環氧樹脂的耐溫等級較高，但這只是評價環氧樹脂使用環境的參考指標，不能依賴這個指標。在眾多的高分子樹脂手冊里，都指出環氧樹脂的使用溫度可達190度，並可長期在180度以下溫度工作。這個結論，並沒有明確環氧樹脂的使用環境和工作條件，所以，決不能認為環氧樹脂在任何情況下都能適應高溫環境。
2、環氧樹脂的耐溫性能，是環氧樹脂材料本身的性能所決定的。耐溫性能與所用的固化劑品種相關關系不密切，密切的是原料的質量、抗老化劑、增強劑、填充劑和固化工藝的設計，是否能保證環氧樹脂長期在高溫環境中不變性。
2、固化時間短越短越好是個錯誤，固化周期越短越不容易達到理想的要求
性能，固化時間短產品的質量越低劣。可以藉助個「比方」來理解這個問題：比如，用600號水泥配製成「速凝固」水泥後，其產品的長期指標連325號水泥的強度都達不到。
3、環氧樹脂根本不需要、也不應該在180度-190度左右固化。固化溫度這樣高，帶來的後果是「產品的低劣」。當超出環氧樹脂限定的固化溫度時，溫度越高，環氧樹脂的綜合技術指標越無法實現。當然造不出好的產品。
4、你不應該「走彎路」，現在書店裡有很多涉及環氧樹脂使用方面的工具書，買幾本看看就會迎刃而解。
5、既是現在告訴你可選擇的固化劑、穩定劑、增強劑、防老化劑、促進劑、增紉劑等，但怎麼使用卻無法詳細交流，工藝步驟和控制手段十分的重要，希望你買點相關教材看看為首選舉措。
我是「實話實說」敬請諒解。

E. 環氧樹脂能否作為線形酚醛樹脂的交聯劑

環氧樹脂本身是一種熱塑性高分子預聚物，單獨存在幾乎沒有使用價值，只有加入固版化劑，使之交聯形成權網狀立體結構，才能體現出各項優良性能。因此，環氧樹脂的應用及固化產物的性能，對固化劑的依賴性很大。熱塑性酚醛樹脂(Novolacresin)和甲階熱固性酚醛樹脂(Resolresin)均可作為環氧樹脂的固化劑。目前開發應用較多的是熱塑性酚醛樹脂。在塗料、粘結、層壓、澆鑄等方面已有廣泛的應用。

F. 環氧樹脂固化後,熱分解需要多少溫度

晚上好，這個視使用的環氧樹脂種類與交聯劑種類不同而定，不是一個固定值，比內如熱固化容的酸酐類、胺類和偶氮類各有不同之處。熱固化的酸酐類由於使用加熱硬化，成為三維網狀不溶不熔結構，理論上不存在再次熱分解。胺類比較常見，將環氧開環後聚合成芳香族醯胺形式聚合物，胺類分子量越大其固化後耐高溫的性能越好，但最低的乙二胺也要在800度以上才開始分解。偶氮類屬於新興的硬化成份，使用AIBN聚合，也有使用偶氮和二苯甲酮等混合的復合光敏引發，這種環氧樹脂固化後不耐溶劑和高溫，熱分解溫度未知但肯定低於耐溫性最好的酸酐，它的特性是耐候。如果你一定要讓環氧樹脂固化後再次分解，熱分解至少需要冶煉熔爐中的高溫請參考。事實也證明，環氧樹脂並非傳說中一定是不溶不熔，它可以溶於一些有機酸復配的特殊溶解劑，同樣也能遇熱分解消散。

G. 交聯劑有哪些

交聯劑也叫固化劑、硬化劑、熟化劑，它能使線型或輕度支鏈型的大分子轉變成三維網狀結構，以此提高強度、耐熱性、耐磨性、耐溶劑性等性能，可用於發泡或不發泡製品。

常見的交聯劑為有機過氧化物：
①過氧化二異丙苯(DCP）
最為常用，密度1.08克/立方厘米，熔點42℃，分解溫度120~125℃，折光率1.54，117℃時半衰期為10小時，常與氧化鋅並用，提高強度及耐老化性。
②過氧化苯甲醯(BPO)
白色粉末，熔點103~106℃,極不穩定，不溶於水，微溶於有機溶劑。
③二叔丁基過氧化物(DTBP）
微黃色透明液體，密度為0.8克/立方厘米，沸點110℃，燃點183℃，折光率1.4，126℃時半衰期為10小時。
④過氧化氫二異丙苯
淺黃色液體，受熱或與酸鹼接觸容易分解。
還有二亞乙基三胺（DTA）又稱二乙三胺，無色液體，沸點207℃，密度0.954克/立方厘米，折光率1.5，閃點94℃，常用於環氧樹脂，一般添加量5 %~10%。
⑤2,5-二甲基-2,5 二叔丁基過氧化己烷
簡稱雙25，其商品有兩種，一種為純度90%的淡黃色液體，密度為0.85克/立方厘米；另一種為純度50%的白色粉末，分解溫度179℃(半衰期1分鍾）、118℃(半衰期為10小時）。
雙25是一種高溫交聯劑，常用於乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯、氯化聚乙烯等，能提高製品的強度、硬度等。
2-乙基-4甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-異丙基咪唑、四氣鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、三亞乙基四胺、二甲胺基丙胺、二乙胺基丙胺等也都是交聯劑，大部分用於熱固性塑料，作為固化劑使用。
在使用交聯劑時，要盡量避免添加酸性填料，添加抗氧劑時也要慎重，其他芳烴油類助劑等對交聯效果都會起到不良影響，一定要注意這點。
目前，聚乙烯(PE)電纜、管材等產品經過交聯後，產品性能大大提高，如機械力學性能，耐熱性能及耐環境應力開裂性能（ES-CR均得到了很大提高，用於這類產品的交聯劑品種除用過氧化二異丙苯外，也有用硅烷類接枝交聯的。
如乙烯基三乙氧基硅燒（A151)，其硅含量為14.5%~15.5%,就是一種交聯劑。
實例 交聯聚乙烯材料
HDPE 50
LLDPE 50
A151 0.5~2
DCP 0.5~1
二月桂酸二丁基錫 0.5
這里A151為交聯劑，DCP為接枝引發劑，二月桂酸二丁基錫為接枝催化劑。生產工藝採用二步法或一步法均可以得到交聯產品。交聯PE管材可用於輸送熱水、煤氣、化工腐蝕性液體等。

H. 環氧樹脂高溫固化劑作用 操作注意事項

環氧樹脂高溫固化劑是一種常見的輔助配件產品，那麼它們有什麼特點呢?操作過程中注意事項有哪些呢?通過小編的舉例可以得知，環氧樹脂高溫固化劑的物理和化學性質方面比較特殊，它毒性影響很大，而且具有對於皮膚特殊的刺激作用，所以在操作過程中，首先應該改善操作環境，盡可能的選擇自動化密閉化的設施，而且應該注意安裝和通風，其次的話應該保護操作人員的安全，比如說採用防護手套和服裝等等。具體可以通過下文進行了解。

一、環氧樹脂高溫固化劑作用

固化劑的物理、化學性質，對毒性的影響很大。比如固化劑是液態還是固態，其毒性作用並不一樣，固態易附在皮膚上，而液態則有蒸氣壓的存在。一般而言，固化劑的化學活性大，則其生物質活性也強，易引起毒害，似乎成為規律。固化劑的毒性表現在以下幾個方面。

1、急性毒性。一般採用LD50表示。胺類固化劑毒性是比較強的。大多數有機多胺對老鼠呼吸道刺激致死的LD50值約為蒸氣濃度1000～12000ug/g，暴露時間4～6h。伯胺、仲胺的刺激性比叔胺強，芳香胺毒性比脂肪胺大。如間苯二胺的毒性比二乙烯三胺毒性強10倍。吡啶、哌嗪能引起肝臟和腎臟的損傷，具有較大的全身毒性。酸酐類固化劑易引起皮炎，而經口毒性比較小。

2、對皮膚、黏膜的刺激作用。固化劑的毒害，更為重要的是體現在對皮膚和黏膜的刺激性上。因為胺是有機鹼，能溶於水和脂肪，所以也能在皮膚的脂肪中溶解、浸透，引起皮炎。長時間的刺激，易導致泛發性強皮炎症，出現點狀紅斑，形成水泡，開裂甚至形成片狀剝落，以致於組織壞死。Hine等人進行過有關詳細的研究工作，其結果如表3-52所示。由於胺類具有較大的揮發性，其蒸氣刺激眼睛可引起結膜炎、流淚和角膜水腫。在高濃度范圍或較高濃度下長期接觸，也會對呼吸道有明顯的刺激作用，會引起氣管炎、支氣管炎。酸酐類對皮膚的刺激性較弱，但它的粉塵對眼和鼻、喉等呼吸道的黏膜的刺激相當強，可引起支氣管炎。

3、固化劑的過敏作用。所謂過敏，即某化合物一旦對人體的皮膚作用後，形成過敏體，在下一次或以後的多次反復接觸中，並不因為接觸程度如何，皮炎也會發生。出現這種情況後，應中斷接觸該種過敏化合物的工作。過敏作用的發生比較復雜，採用布丁試驗，對動物進行研究。美國塑料工業協會(SPI)推出了自己的標准。

4、固化劑的其他毒害作用。除了芳胺、雜環胺類固化劑對內臟的損害外，聯苯芳香胺具有致癌性，已經禁止生產、使用。間苯二胺、二氨基二苯基碸已為眾多毒物學工作者證實沒有致癌性，對以前的看法予以否定。

二、操作注意事項

1、用毒性低的固化劑取代毒性大的。

2、改善操作環境，將操作區域與非操作區域有意識地劃開，盡可能自動化、密閉化，安裝通風設施等等。

3、加強勞動保護，採用防護手套、服裝等辦法，盡量避免固化劑與皮膚接觸。

4、操作場所及時清掃，保持衛生。5、及時清洗手、臉等外露皮膚，如果眼、喉等器官受到侵害，應請醫生處理。

上文我們給大家推薦的是關於環氧樹脂高溫固化劑的作用、對應的性能表現以及操作注意事項。由此入手可以得知，首先的話，這種環氧樹脂高溫固化劑毒性是比較強的，所以在操作過程中應該盡可能的選擇自動化密閉化的場所。採用類似的全自動機械設備，其次的話應該保護勞動者，比如說為它們匹配防護手套和服裝，避免環氧樹脂高溫固化劑和皮膚接觸，而且操作場所應該及時的清掃，具體可以通過上文結合實際進行了解。避免因為不恰當的操作導致難以估量的麻煩問題。

I. 環氧樹脂AB膠到底有沒有毒

環氧樹脂是否有毒需要看製作工作中是否添加有毒物質，一般傳統的「單峰」型環氧樹脂是無毒的，改進的「雙峰」型環氧樹脂，製作過程中會添加丙酮或丁酮，會產生一定毒性。

(9)環氧樹脂高溫交聯劑擴展閱讀：

環氧樹脂的性能和特性

1、 形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求，其范圍可以從極低的粘度到高熔點固體。

2、 固化方便。選用各種不同的固化劑，環氧樹脂體系幾乎可以在0～180℃溫度范圍內固化。

3、 粘附力強。環氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對各種物質具有很高的粘附力。環氧樹脂固化時的收縮性低，產生的內應力小，這也有助於提高粘附強度。

4、 收縮性低。環氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環氧基的開環聚合反應來進行的，沒有水或其它揮發性副產物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比，在固化過程中顯示出很低的收縮性（小於2%）。

5、 力學性能。固化後的環氧樹脂體系具有優良的力學性能。

6、 電性能。固化後的環氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣材料。

7、 化學穩定性。通常，固化後的環氧樹脂體系具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環氧體系的其它性能一樣，化學穩定性也取決於所選用的樹脂和固化劑。適當地選用環氧樹脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學穩定性能。

8、 尺寸穩定性。上述的許多性能的綜合，使環氧樹脂體系具有突出的尺寸穩定性和耐久性。

9、 耐黴菌。固化的環氧樹脂體系耐大多數黴菌，可以在苛刻的熱帶條件下使用。

J. 環氧樹脂固化劑

環氧樹脂是一類具有良好的粘接性、電絕緣性、化學穩定性的熱固性高分子材料,作為膠粘劑、塗料和復合材料等的樹脂基體,廣泛應用於建築、機械、電子電氣、航空航天等領域。環氧樹脂使用時必須加入固化劑,並在一定條件下進行固化反應,生成立體網狀結構的產物,才會顯現出各種優良的性能,成為具有真正使用價值的環氧材料。因此固化劑在環氧樹脂的應用中具有不可缺少的,甚至在某種程度上起著決定性的作用。環氧樹脂潛伏性固化劑是近年來國內外環氧樹脂固化劑研究的熱點。所謂潛伏性固化劑,是指加入到環氧樹脂中與其組成的單組分體系在室溫下具有一定的貯存穩定性,而在加熱、光照、濕氣、加壓等條件下能迅速進行固化反應的固化劑,與目前普遍採用的雙組分環氧樹脂體系相比,由潛伏性固化劑與環氧樹脂混合配製而成的單組分環氧樹脂體系具有簡化生產操作工藝,防止環境污染,提高產品質量,適應現代大規模工業化生產等優點。

環氧樹脂潛伏性固化劑的研究一般通過物理和化學的手段,對普通使用低溫和高溫固化劑的固化活性加以改進,主要採取以下兩種改進方法:一是將一些反應活性高而貯存穩定性差的固化劑的反應活性進行封閉、鈍化;二是將一些貯存穩定性好而反應活性低的固化劑的反應活性提高、激發。最終達到使固化劑在室溫下加入到環氧樹脂中時具有一定的貯存穩定性,而在使用時通過光、熱等外界條件將固化劑的反應活性釋放出來,從而達到使環氧樹脂迅速固化的目的。本文就國內外環氧樹脂潛伏性固化劑的研究進展作一基本概述。

1 環氧樹脂潛伏性固化劑

1.1 改性脂肪族胺類

脂肪族胺類固化劑如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的雙組分環氧樹脂室溫固化劑,通過化學改性的方法,將其與有機酮類化合物進行親核加成反應,脫水生成亞胺是一種封閉、降低其固化活性,提高其貯存穩定性的有效途徑。

這種酮亞胺型固化劑與環氧樹脂組成的單組分體系通過濕氣和水分的作用而使酮亞胺分解成胺因此在常溫下即可使環氧樹脂固化。但一般固化速度不快,使用期也較短,原因是亞胺氮原子上的孤對電子仍具有一定的開環活性。為解決這一問題,武田敏之用羰基兩端具有立體阻礙基團的酮3-甲基-2 -丁酮與高活性的二胺1,3 二氨甲基環己烷反應得到的酮亞胺不僅具有較高的固化反應活性,而且貯存穩定性明顯改善。另外日本專利報道採用聚醚改性的脂肪族胺類化合物與甲基異丁基酮反應得到的酮亞胺也是一種性能良好的環氧樹脂潛伏性固化劑。脂肪族胺類固化劑通過與丙烯腈、有機膦化合物,過渡金屬絡合物的反應,也可使其固化反應活性降低,從而具有一定的潛伏性。

1.2 芳香族二胺類

芳香胺由於具有較高的Tg而受到重視,但由於其的劇毒性而限制了應用。經改性製得的芳香族二胺類固化劑則具有Tg高、毒性低、吸水率低、綜合性能好的優點。近年來研究較多的芳香族二胺類固化劑有二胺基二苯碸(DDS)、二胺基二苯甲烷(DDM)、間苯二胺(m PDA)等,其中以DDS研究得最多最成熟,成為高性能環氧樹脂中常用的固化劑。DDS用作環氧樹脂潛伏性固化劑時,與MP DA、DDM等芳香二胺相比,由於其分子中有強吸電子的碸基,反應活性大大降低,其適用期也增長。在無促進劑時,100克環氧樹脂配合物的適用期可達1年,固化溫度一般要達到200℃。為了降低其固化溫度,常加入促進劑以實現中溫固化。近年來為了改善體系的濕熱性能和韌性,對DDS進行了改性,開發出多種聚醚二胺型固化劑,使得它們在乾燥時耐熱性有所降低,這些二胺因兩端胺基間的距離較長,造成吸水點氨基減少,並且具有優良的耐沖擊性。

1.3 雙氰胺類

雙氰胺又稱二氰二胺,很早就被用作潛伏性固化劑應用於粉末塗料、膠粘劑等領域。雙氰胺與環氧樹脂混合後室溫下貯存期可達半年之久。雙氰胺的固化機理較復雜,除雙氰胺上的4個氫可參加反應外,氰基也具有一定的反應活性。雙氰胺單獨用作環氧樹脂固化劑時固化溫度很高,一般在150～170℃之間,在此溫度下許多器件及材料由於不能承受這樣的溫度而不能使用,或因為生產工藝的要求而必須降低單組分環氧樹脂的固化溫度。解決這個問題的方法有兩種,一種是加入促進劑,在不過分損害雙氰胺的貯存期和使用性能的前提下,降低其固化溫度。這類促進劑很多,主要有咪唑類化合物及其衍生物和鹽、脲類衍生物、有機胍類衍生物、含磷化合物,過渡金屬配合物及復合促進劑等,這些促進劑都可以使雙氰胺的固化溫度明顯降低,理想的固化溫度可降至120℃左右,但同時會使貯存期縮短,而且耐水性能也會受到一定的影響。

另一種降低單組分環氧樹脂固化溫度的有效方法是通過分子設計的方法對雙氰胺進行化學改性。在雙氰胺分子中引入胺類,特別是芳香族胺類結構,以制備雙氰胺衍生物,如瑞士Ciba Geigy公司開發的HT 2833,HT 2844是一種用3,5 二取代苯胺改性的雙氰胺衍生物,其化學結構式如下:

據報道,此類固化劑與環氧樹脂相溶性較好,貯存期長,固化速度快,在100℃下固化1h,剪切強度可達25MPa,150℃固化30min,剪切強度可達27MPa。日本旭化成工業公司研製的粉末塗料專用固化劑AEHD-610,AEHD-210也是一種改性雙氰胺衍生物。另外,日本有採用芳香族二胺如4,4』 二氨基二苯甲烷(DDM),4,4』 二氨基二苯醚(DDE),4,4』 二氨基二苯碸(DDS),對二甲苯胺(DMB)分別與雙氰胺反應製得其衍生物的報道。上述引入苯環後的雙氰胺衍生物與雙酚A型環氧樹脂的相溶性與雙氰胺相比明顯增加,與E 44環氧樹脂組成的單組分體系在室溫貯存期長達半年之久,固化溫度均低於雙氰胺。

國內有關對雙氰胺進行化學改性得到雙氰胺衍生物的報道較少,溫州清明化工採用環氧丙烷與雙氰胺反應製得了雙氰胺MD 02,其熔點154～162℃,比雙氰胺的熔點(207～210℃)低了45℃左右,採用100份E 44環氧樹脂,15份MD 02和0 5份2 甲基咪唑組成的配方,150℃下凝膠的時間為4min。用苯胺 甲醛改性雙氰胺所得的衍生物與雙酚A型環氧樹脂混溶性增加,在丙酮和酒精的混合溶液中有良好的溶解性,且反應活性增加,貯存性也較長。

1.4 咪唑類

咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑等咪唑類固化劑是一類高活性固化劑,在中溫下短時間即可使環氧樹脂固化,因此其與環氧樹脂組成的單組分體系貯存期較短,必須對其進行化學改性,在其分子中引入較大的取代基形成具有空間位阻的咪唑類衍生物,或與過渡金屬Cu、Ni、Co、Zn等的無機鹽反應生成相應的咪唑鹽絡合物,才能成為在室溫下具有一定貯存期的潛伏性固化劑。對咪唑類固化劑進行化學改性的方法很多,從反應機理上來看,主要有兩種:一種是利用咪唑環上1位仲胺基氮原子上的活潑氫對其進行改性,這類改性劑有異氰酸酯、氰酸酯、內酯等,改性後所得的咪唑類衍生物具有較長的貯存期和良好的機械性能。另一種方法是利用咪唑環上3位N原子的鹼性對其改性,使它與具有空軌道的化合物復合,這類物質包括有機酸、金屬無機鹽類、酸酐、TCNQ、硼酸等。其中金屬無機鹽類一般是含具有空軌道的過渡金屬離子,如Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Co2+等,它們與咪唑形成配位絡合物,具有很好的貯存性,而在150～170℃迅速固化,但無機鹽類、有機酸及其鹽類等的引入,將會破壞原咪唑固化產物的耐水解性和耐濕熱性。

國內對咪唑類潛伏性固化劑的研究較少,國外市場則相對較多。日本第一工業制葯株式會社將各種咪唑與甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六次甲基二異氰酸酯(HDI)反應製成封閉產物,減弱了咪唑環上胺基的活性,有較長使用期,當溫度上升到100℃以上,封閉作用解除,咪唑恢復活性,環氧樹脂固化。

1.5 有機酸酐類

有機酸酐類固化劑與雙氰胺相似,具有較好的貯存穩定性,盡管固化溫度較高,可是固化產物的力學性能、介電性能和耐熱性能均較好。不過這類固化劑由於酸酐鍵容易水解的緣故而耐濕性較差,並且不容易進行化學改性,因此一般採用添加促進劑的方法降低有機酸酐類固化劑的固化溫度。有機酸酐類固化劑常用的固化促進劑包括叔胺和叔胺鹽,季膦鹽,路易斯酸-胺絡合物,乙醯丙酮過渡金屬絡合物等。

1.6 有機醯肼類與雙氰胺一樣,有機醯肼也是一種高熔點固體,但其固化溫度比雙氰胺低。有機醯肼與環氧樹脂組成的單組分環氧樹脂膠體系的貯存期可達4個月以上,常用的有機醯肼化合物有:琥珀酸醯肼、己二酸二醯肼、癸二酸醯肼、間苯二甲酸醯肼和對羥基安息香酸醯肼(POBH)等。不同種類的有機醯肼固化溫度不盡相同,由於其固化溫度較高,故常加入促進劑來降低固化溫度,所用的促進劑與雙氰胺基本相同。

1.7 路易斯酸

胺絡合物類路易斯酸 胺絡合物是一類有效的環氧樹脂潛伏性固化劑,由BF3、AlCl3、ZnCl2、PF5等路易斯酸與伯胺或仲胺形成絡合物而成。作為環氧樹脂的固化劑,這類絡合物常溫下相當穩定,而在120℃時則快速固化環氧樹脂,其中研究最多的是三氟化硼-胺絡合物。據報道,一種合成的新型三氟化硼-胺絡合物BPEA-2具有良好的潛伏性、粘接性能和韌性。路易斯酸 胺絡合物也是酸酐類和芳香胺類潛伏性固化劑常用的促進劑。

1.8 微膠囊類

微膠囊類環氧樹脂潛伏性固化劑實際上是利用物理方法,將室溫雙組分固化劑採用微細的油滴膜包裹,形成微膠囊,加入到環氧樹脂中後將固化劑的固化反應活性暫時封閉起來,而通過加熱、加壓等條件使膠囊破裂,釋放出固化劑,從而使環氧樹脂固化。微膠囊類環氧樹脂潛伏性固化劑的成膜劑包括纖維素、明膠、聚乙烯醇、聚酯、聚碸等,由於制備工藝要求嚴格,膠囊膜的厚度對貯存、運輸和使用會帶來不同程度影響。

2 結語

雖然環氧樹脂潛伏性固化劑的種類很多,但是每種類型的固化劑都有一定的優點和缺點,到目前為止,仍然沒有發現一種性能特別優良,十分理想的潛伏性固化劑。目前環氧樹脂潛伏性固化劑的研究主要集中在雙氰胺類,咪唑類和芳香族二胺類固化劑。同時在達到潛伏性固化劑使用中降低固化溫度、縮短固化時間、延長適用期的要求的基礎上,進一步解決環氧樹脂固化產物耐水、耐熱,以及提高韌性等問題,也是今後環氧樹脂潛伏性固化劑研究的重點。不僅如此,隨著人們對環境保護意識的提高,低毒和無毒的環保型環氧樹脂潛伏固化劑的研究也是必然的趨勢。