㈠ 在環氧樹脂膠中,固化劑是什麼,加的比例是多少
1、固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑,是一類增進或控制固化反應的物質或混合物。
樹脂固化是經過縮合、閉環、加成或催化等化學反應,使熱固性樹脂發生不可逆的變化過程,固化是通過添加固化(交聯)劑來完成的。固化劑是必不可少的添加物,無論是作粘接劑、塗料、澆注料都需添加固化劑,否則環氧樹脂不能固化。 固化劑的品種對固化物的力學性能、耐熱性、耐水性、耐腐蝕性等都有很大影響。
2、固化劑加的比例需通過計算確定
固化劑用量計算方法:
(1)胺類作交聯劑時按下式計算:
胺類用量=MG/Hn
式中:M=胺分子量;Hn=含活潑氫數目;;G=環氧值(每100克環氧樹脂中所含的環氧當量數)
(2)用酸酐類作交聯劑時按下式計算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100
式中:M=酸酐分子量;G=環氧值(0.6~1)為實驗系數
(1)環氧樹脂固化劑擴展閱讀:
固化劑分類
固化劑按用途可分為常溫固化劑和加熱固化劑。環氧樹脂高溫固化時一般性能優良,但是在土木建築中使用的塗料和粘接劑等由於加熱困難,需要常溫固化,所以大都使用脂肪胺、脂環映以及聚醯胺等,尤其是冬季使用的塗料和粘接劑不得不與多異氰酸酯並用,或使用具有惡臭氣味的聚琉醇類。
至於中溫固化劑和高溫固化劑,則要以被著體的耐熱性以及固化物的耐熱性、粘接性和耐葯品性等為基準來選擇。選擇重點為多胺和酸酐。由於酸酐固化物具有優良的電性能,所以廣泛用於電子、電器等領域。
脂肪族多胺固化物粘接性以及耐鹼、耐水性比較好。芳香族多胺在耐葯品性方面也是優良的。由於氨基的氮元素與金屬形成氫鍵,因而具有優良的防銹效果。胺質量濃度愈高,防銹效果愈好。酸酐固化劑和環氧樹脂形成酯鍵,對有機酸和無機酸顯示了高的抵抗力,電性能一般也超過了多胺。
網路-固化劑
網路-環氧樹脂
㈡ 環氧樹脂加入固化劑後固化時間有多長
在環氧樹脂中加入固化劑,根據不同的固化劑種類,不同的外界環境,固化時間版是不一權樣的。
環氧樹脂與固化劑的配比一般遵循等當量原則,並不是說固化劑越多,固化時間越短的,用量與固化時間沒有任何關系。
固化時間,主要是受固化劑活性的影響,室溫固化劑中,脂肪胺類一般五六個小時能夠基本固化完畢,聚醯胺類稍稍慢點,兩三天也能取得滿意的效果。當然,加入促進劑以後,固化速度還可以再快點,但是固化速度太快的話,膠液缺乏適宜的工藝,夏天溫度高,也會有爆聚的風險。
環氧樹脂和固化劑固化的時間還與固化溫度有關系,通常來說,在相同固化劑的條件下,溫度越高固化時間越短。
為配合不同工業用途,現在市場調配生產的環氧樹脂,固化時間有幾分鍾的,有一兩個小時(常溫或加溫條件下),還有的在常溫條件下十幾或者幾十個小時才能完全固化的,還有某些單組份的紫外光固化膠水,主要成分也是環氧樹脂,通過紫外光照射固化,固化時間僅需幾十秒至兩到三分鍾。
㈢ 環氧樹脂固化劑
如果回答是芳香胺,有點不負責任。
其實很多脂肪胺、脂環胺、芳香胺的回性狀具有「有點像比較稀透答明的機油」,很多也帶有「芳香氣味」。單簡單從這兩個性狀很難判斷,再說就是將兩個或兩個簡單胺混合後就很難准確說出主要成分,更別說經過合成工藝了。
曾經有一個朋友拿了一瓶進口的化工產品,想讓我做出一個相同的產品(不是性能而是性狀和成分),我無語。第一,我做不出來,如果那麼簡單的就能夠作出來,我現在的財富可以把美國買下來了,中國高校最喜歡也最擅長做這種事情啦,破襲進口的產品和專利;第二,我如果能做的出來也不願意做,如果說做一個性能接近或更好的類似產品,我會努力的。
㈣ 環氧樹脂和固化劑的一般 比例為多少
一般環氧樹脂 E 51:固化劑是100:50,但是有一部分固化劑是100:40,也有更低的或更高的。比如:20或100:60。正常來說希望固化劑配比越低越好,因為這樣成本低一些(因為固化劑貴)。
胺類用量=MG/Hn。
M=胺分子量。
Hn=含活潑氫數目。
G=環氧值(每100克環氧樹脂中所含的環氧當量數)。
用酸酐類時按下式計算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:
M=酸酐分子量。
G=環氧值(0.6~1)為實驗系數。
(4)環氧樹脂固化劑擴展閱讀:
固化劑按用途可分為常溫固化劑和加熱固化劑。環氧樹脂高溫固化時一般性能優良,但是在土木建築中使用的塗料和粘接劑等由於加熱困難,需要常溫固化;
所以大都使用脂肪胺、脂環映以及聚醯胺等,尤其是冬季使用的塗料和粘接劑不得不與多異氰酸酯並用,或使用具有惡臭氣味的聚琉醇類。
至於中溫固化劑和高溫固化劑,則要以被著體的耐熱性以及固化物的耐熱性、粘接性和耐葯品性等為基準來選擇。選擇重點為多胺和酸酐。由於酸酐固化物具有優良的電性能,所以廣泛用於電子、電器方面。
脂肪族多胺固化物粘接性以及耐鹼、耐水性均優良。芳香族多胺在耐葯品性方面也是優良的。由於氨基的氮元素與金屬形成氫鍵,因而具有優良的防銹效果。
胺質量濃度愈高,防銹效果愈好。酸酐固化劑和環氧樹脂形成酯鍵,對有機酸和無機酸顯示了高的抵抗力,電性能一般也超過了多胺。
㈤ 環氧樹脂加固化劑操作方法 環氧樹脂加固化劑對人體的危害
導語:環氧樹脂在大家的裝修工程中,是經常使用到的一種黏合劑。用於粘合一些工程中使用到的材料,在我們的裝修工程中具有很大的作用。但是環氧樹脂有一個致命的缺點,就是凝結的速度比較慢,環氧樹脂固化劑,就是專門為了解決這種問題的,如果在環氧樹脂中添加專門的固化劑,那麼環氧樹脂的固化速度會加快。下面就由小編來為大家詳細介紹一下環氧樹脂固化劑的操作方式。
環氧樹脂加固化劑對人體的危害
通常環氧樹脂固化用的較多的是胺類固化劑。有關物質的毒性相關介紹有:
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、喉等呼吸道的多層黏膜的刺激相當強,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,正在繼續研丸如Ciba公司採用布丁試驗,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,目前已經禁止生產、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。
環氧樹脂加固化劑操作方法
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。
結束語:通過小編上面的介紹,相信大家對於環氧樹脂以及環氧樹脂加固化劑的操作方法已經有了一定的了解。環氧樹脂加固化劑是一種優化環氧樹脂的方法,能夠加快環氧樹脂的凝結速度,大大加快了工程的效率。但是環氧樹脂固化劑對人體有一定的傷害,大家在選擇是否使用時要充分考慮好利弊,以免造成人身傷害。希望通過小編的介紹,能夠幫助大家了解到環氧樹脂加固化劑的操作步驟以及環氧樹脂固化劑對人體有什麼危害?
㈥ 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。
㈦ 誰能講下環氧樹脂常用固化劑分為哪幾種
環氧樹脂是分子結構中含有環氧基的一類熱固性樹脂的統稱。環氧樹脂的品種繁多,大致可分為雙酚A型環氧樹脂、鹵代雙酚A型環氧樹脂、雙酚S環氧樹脂、雙酚F環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、甘油環氧樹脂、乙二醇環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、不飽和環氧樹脂、雙環戊二烯環氧樹脂、有機硅 (或鈦) 環氧樹脂等,其中以雙酚A型最重要。
按平均聚合度的不同,雙酚A型環氧樹脂有低分子量(<2,軟化點<50℃) 、中等分子量 (=2~5,軟化點在50~90℃) 、高分子量(>5,軟化點在100℃以上) 3種。低分子量樹脂採用兩次加鹼的直接法合成。即將雙酚A與環氧氯丙烷加入溶解釜,在高於70℃溶解後,送入縮聚釜,加入鹼液,以季銨鹽為催化劑,在60~65℃下反應數小時後,於100℃左右減壓回收環氧氯丙烷。然後加苯溶解,再加入鹼液於70℃左右反應數小時,經脫水、冷卻、過濾、脫苯,即得產品; 高分子量樹脂是將水和氫氧化鈉加入溶解釜中,調鹼液至一定濃度後,加入雙酚A,於70~75℃溶解,趁熱過濾送入聚合釜,攪拌冷卻至47℃後,加入環氧氯丙烷,在80~85℃保溫反應1h,再升溫至85~90℃,保溫反應1~2h,聚合反應完成後,用熱水洗至中性。冷卻,出料,即得產品。
加入化學活性劑(固化劑)可使環氧樹脂由線性變為網狀結構大分子,即固化。所用的固化劑多達數百種,如脂肪族多元胺(乙二胺、三乙胺、三乙醇胺、二乙烯三胺、多乙烯多胺等)、酸酐(順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐等)、高分子量樹脂(氨基樹脂、脲醛樹脂、糠醛樹脂等)、低分子聚醯胺等。
環氧樹脂具有良好的粘合性、電絕緣性、耐熱性、化學穩定性、高機械強度、低收縮率和低吸水率等重要性能,用來製造泡沫塑料、增強塑料、澆鑄塑料、塗料及粘合劑等。
㈧ 誰能告訴我環氧樹脂固化劑的成分啊急~~~
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。
參考資料:http://www.cnepoxy-cure.com/isoc-zl/shownews.asp?id=266
㈨ 環氧樹脂使用時為什麼需要加固化劑,固化劑用量
環氧樹脂一般和添加物同時使用,以獲得應用價值。添加物可按不同用途加以選擇,常用添加物有以下幾類:(1)固化劑;(2)改性劑;(3)填料;(4)稀釋劑;(5)其它。
其中固化劑是必不可少的添加物,無論是作粘接劑、塗料、澆注料都需添加固化劑,否則環氧樹脂不能固化。
由於用途性能要求各不相同,對環氧樹脂及固化劑、改性劑、填料、稀釋劑等添加物也有不同的要求。現將它們的選擇方法簡介於下:
(一)環氧樹脂的選擇
1、從用途上選擇
作粘接劑時最好選用中等環氧值(0.250.45)的樹脂,如6101、634;作澆注料時最好選用高環氧值(0.40)的樹脂,如618、6101;作塗料用的一般選用低環氧值(<0.25)的樹脂,如601、604、607、609等。
2、從機械強度上選擇
環氧值過高的樹脂強度較大,但較脆;環氧值中等的高低溫度時強度均好;環氧值低的則高溫時強度差些。因為強度和交聯度的大小有關,環氧值高固化後交聯度也高,環氧值低固化後交聯度也低,故引起強度上的差異。
3、從操作要求上選擇
不需耐高溫,對強度要求不大,希望環氧樹脂能快乾,不易流失,可選擇環氧值較低的樹脂;如希望滲透性也,強度較好的,可選用環氧值較高的樹脂。
(二)、固化劑的選擇
1、固化劑種類:
常用環氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環胺、芳香胺、聚醯胺、酸酐、樹脂類、叔胺,另外在光引發劑的作用下紫外線或光也能使環氧樹脂固化。常溫或低溫固化一般選用胺類固化劑,加溫固化則常用酸酐、芳香類固化劑。
2、固化劑的用量
(1)胺類作交聯劑時按下式計算:
胺類用量=mg/hn
式中:
m=胺分子量
hn=含活潑氫數目
g=環氧值(每100克環氧樹脂中所含的環氧當量數)
改變的范圍不多於1020%,若用過量的胺固化時,會使樹脂變脆。若用量過少則固化不完善。
(2)用酸酐類時按下式計算:
酸酐用量=mg(0.6~1)/100式中:
m=酸酐分子量
g=環氧值(0.6~1)為實驗系數
3、選擇固化劑的原則:固化劑對環氧樹脂的性能影響較大,一般按下列幾點選擇。
(1)、從性能要求上選擇:有的要求耐高溫,有的要求柔性好,有的要求耐腐蝕性好,則根據不同要求選用適當的固化劑。
(2)、從固化方法上選擇:有的製品不能加熱,則不能選用熱固化的固化劑。
(3)、從適用期上選擇:所謂適用期,就是指環氧樹脂加入固化劑時起至不能使用時止的時間。要適用期長的,一般選用酸酐類或潛伏性固化劑。
(4)、從安全上選擇:一般要求毒性小的為好,便於安全生產。
(5)、從成本上選擇。
(三)、改性劑的選擇
改性劑的作用是為了改善環氧樹脂的鞣性、抗剪、抗彎、抗沖、提高絕緣性能等。常用改性劑有:
(1)、聚硫橡膠:可提高沖擊強度和抗剝性能。
(2)、聚醯胺樹脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)、聚乙烯醇叔丁醛:提高抗沖擊鞣性。
(4)、丁腈橡膠類:提高抗沖擊鞣性。
(5)、酚醛樹脂類:可改善耐溫及耐腐蝕性能。
(6)、聚酯樹脂:提高抗沖擊鞣性。
(7)、尿醛三聚氰胺樹脂:增加抗化學性能和強度。
(8)、糠醛樹脂:改進靜彎曲性能,提高耐酸性能。
(9)、乙烯樹脂:提高抗剝性和抗沖強度。
(10)、異氰酸酯:降低潮氣滲透性和增加抗水性。
(11)、硅樹脂:提高耐熱性。
聚硫橡膠等的用量可以在50300%之間,需加固化劑;聚醯胺樹脂、酚醛樹脂用量一般為50100%,聚酯樹脂用量一般在2030%,可以不再另外加固化劑,也可以少量加些固化劑促使反應快些。
一般說來改性劑用量越多,柔性就愈大,但樹脂製品的熱變形溫度就相應下降。
為改善樹脂的柔性,也常用增韌劑如:鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
(四)、填料的選擇
填料的作用是改善製品的一些性能,並改善樹脂固化時的散熱條件,用了填料也可以減少環氧樹脂的用量,降低成本。因用途不同可選用不同的填料。其大小最好小於100目,用量視用途而定。常用填料簡介如下:
填料名稱作用
石棉纖維、玻璃纖維增加韌性、耐沖擊性
石英粉、瓷粉、鐵粉、水泥、金剛砂提高硬度
氧化鋁、瓷粉增加粘接力,增加機械強度
石棉粉、硅膠粉、高溫水泥提高耐熱性
石棉粉、石英粉、石粉降低收縮率
鋁粉、銅粉、鐵粉等金屬粉末增加導熱、導電率
石墨粉、滑石粉、石英粉提高抗磨性能及潤滑性能
金剛砂及其它磨料提高抗磨性能
雲母粉、瓷粉、石英粉增加絕緣性能
各種顏料、石墨具有色彩
另外據資料報導適量(2735%)p、as、sb、bi、ge、sn、pb的氧化物添加在樹脂中能在高熱度、壓力下保持粘接性。
(五)、稀釋劑的選擇
其作用是降低粘度,改善樹脂的滲透性。稀釋劑可分惰性及活性二大類,用量一般不超過30%。常用稀釋劑如下:
活性稀釋劑
名稱牌號用途備注
二縮水甘油醚600~30%需多加計算量固化劑
多縮水甘油醚630同上同上
環氧丙烷丁基醚660~15%同上
環氧丙烷苯基醚690同上同上
二環氧丙烷乙基醚669同上同上
三環氧丙烷丙基醚662同上同上
惰性稀釋劑
名稱用量備注
二甲苯~15%不需多加固化劑
甲苯同上同上
苯同上同上
丙酮同上同上
在加入固化劑之前,必須對所使用的樹脂、固化劑、填料、改性劑、稀釋劑等所有材料加以檢查,應符合以下幾點要求:
(1)、不含水份:含水的材料首先要烘乾,含少量水的溶劑應盡量少用。
(2)、純度:除水份以外的雜質含量最好在1%以下,若雜質在525%時雖也可使用權,但須增加配方的百分比。少量使用時用試劑級較好。
(3)、了解各材料是否失效。
㈩ 環氧樹脂固化劑的幾種改性方法
最常用的的環氧樹脂是雙酚A型環氧樹脂,最常用的回是E44/E51兩種牌號。另外環氧答樹脂有雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚H型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、多官能縮水甘油醚環氧樹脂、多官能縮水甘油胺環氧樹脂、鹵化環氧樹脂等等。
常用的固化劑也有很多種:脂肪胺/改性脂肪胺固化劑,脂環胺/改性脂環胺固化劑,低分子聚醯胺固化劑、芳香胺/改性芳香胺固化劑,酚醛胺固化劑,酸酐類固化劑,咪唑類固化劑,硫醇類固化劑等等。