環氧樹脂柔性潛伏性固化劑

⑴ 環氧樹脂固化促進劑有哪些

環氧樹脂固化促進劑有很多種，分為胺類、酚類、取代脲、咪唑及其鹽、三氟化硼絡合物、金屬有機鹽、膦類化合物，分別適用於不同的固化體系。
1、胺類促進劑
胺類促進劑屬親核型促進劑，對於胺類固化的環氧樹脂只對固化劑起催化作用，通過體系中的羥基進行陰離子醚化反應。對酸酐類固化的環氧樹脂則起雙重催化作用，既對酸酐也對環氧樹脂起催化作用，含活潑氫的化合物如酚、酸、醇、水能加速作用，最後形成聚醚和聚酯型兩種交聯網路。
胺類促進劑對環氧樹脂具有較強的催化活性，鹼性越強，取代基越小，對話活性越大。
常用的胺類促進劑： DMP-30、HDG-A/B環氧樹脂固化促進劑、叔胺類促進劑（三乙胺、三乙醇胺、BMDA、DBU、DMP-10、吡啶）、季銨鹽類促進劑、脂肪胺類促進劑（僅對低分子聚醯胺有促進作用）。
2、取代脲促進劑
具體品種有N-對氯苯基-N,N'-二甲基脲，N-(3，4-二氯苯基）-N,N'-二甲基脲，N-（3-苯基）--N,N'-二甲基脲，N-（4-苯基）--N,N'-二甲基脲，2-甲基咪唑脲等等。此外硫脲也是有效的促進劑。
3、咪唑及其鹽促進劑
2-乙基-4-甲基咪唑可大幅降低DICY、有機醯肼、酸酐、DDS的固化溫度。
咪唑與氯化鎳、氯化銅、溴化銅等無機鹽反應製得的咪唑鹽絡合物是潛伏性促進劑。
4、三氟化硼胺絡合物
三氟化硼胺絡合物屬親電型促進劑，主要用於環氧樹脂與胺類固化體系的固化促進劑。也可以促進環氧樹脂與酸酐的固化反應，對環氧基與羥基的醚化反應有利，但適用期較短。
5、酚類促進劑
主要有苯酚、間苯二酚、間甲酚、雙酚A等等，用作胺類固化劑的促進劑。
6、金屬有機鹽
金屬羧酸鹽如環烷酸鋅、辛酸鋅等對環氧樹脂與酸酐的固化反應能起催化作用。過度元素的乙醯丙酮絡合物是酸酐、DICY、有機醯肼與環氧樹脂固化體系非常有效的潛伏性促進劑。
7、膦類化合物
膦類化合物促進劑有三氟化硼三乙基膦、三氟化硼三異丙基膦、三甲基膦、三苯基膦及其衍生物、環三磷和磷胺化合物等。
參考資料：《現代膠粘技術手冊》， 李子東 李廣宇 於敏，新時代出版社，2002年1月第1版，P88-90。

⑵ 環氧樹脂固化劑

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。包括多種類型。

環氧樹脂固化劑分類：
（1）鹼性和酸性類固化劑
鹼性類固化劑
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。

酸性類固化劑
包括有機酸、酸酐、和三氟化硼及其絡合物。
（2）加成型和催化型固化劑
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。
（3）顯在型固化劑和潛伏型固化劑
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。

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(一環氧樹脂般要求在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。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，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。

⑶ 環氧樹酯的固化劑的選擇

（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10-20%，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 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。

⑷ 環氧樹脂固化劑的種類與性質是什麼

環氧樹脂固化劑的種類與性質
一、固化劑的定義
環氧樹脂本身是熱塑性的線型結構，不能直接拿來就應用，必須在向樹脂中加入第二組份，在一定溫度（或濕度）等條件下，與環氧樹脂的環氧基進行加成聚合反應，或催化聚合反應，生成三維網路結構（體型網路結構）的固化物後才能使用。這個充當第二組分的化合物或樹脂稱作固化劑。關注化工易，了解各種化工原料。

二、固化劑的種類與性質
固化劑的品種繁多，現將幾款常用的固化劑分類如下；
1、胺類固化劑：
2、酸酐類固化劑
3、潛伏性固化劑
詳細介紹，請關注化工易~

⑸ 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

(5)環氧樹脂柔性潛伏性固化劑擴展閱讀：

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

⑹ 固化劑分幾種各有什麼特點

1、胺類固化劑：
⑴ 聚醯胺類：作為環氧樹脂固化劑的聚醯胺是由二聚、三聚植物油酸或不飽和脂肪酸與多元胺醯胺反應製得的。由於結構中含有較長的脂肪酸碳鏈和氨基，可使固化產物具有高的彈性和粘接力及耐水性，它的施工性也較好，配料比例較寬，毒性小，基本上無揮發物，能在潮濕的金屬、混凝土表面施工。但它的缺點是耐熱性比較低，熱變形溫度僅50℃左右；低於15℃固化不完全，固化物的物理性能、機械性能均會下降，因此必須添加促進劑來調整其固化速度，但過量會導致固化物脆性加大；耐汽油、烴類溶劑性差。
⑵ 脂肪族胺類：脂肪族胺類固化劑在各種固化劑中用量僅次於聚醯胺。這是因為它們大多數為液體，與環氧樹脂有很好的混溶性；可以
⑶ 芳香族胺類：芳香族胺類固化劑的分子結構里都含有穩定的苯環結構，胺基與苯環直接相連。芳香二胺的鹼性弱於脂肪族胺，加上芳香環的立體障礙，與環氧樹脂的反應性比脂肪胺小；在與環氧樹脂反應過程中，由於仲胺和伯胺的反應性差別很大，形成的直鏈高分子固體的B階段，再固化很慢，必須加熱固化。固化時溫度由低到高分階段進行為宜。固化物的耐熱性、耐葯品性、電性能及力學性能比較好。
⑷ 脂環族胺類：脂環胺為分子結構里含有脂環（環己基、雜氧、氮原子六元環）的胺類化合物。多數為低粘度液體，適用期比脂肪胺長，固化物的色度、光澤優於脂肪胺和聚醯胺；中溫固化，價格高，透明性好，耐候性好，固化物的機械強度高；改性後的產品可室溫固化，用於飾品膠，易起波紋。
⑸ 聚醚胺類：聚醚胺一般都含有連接於聚醚主鏈一端的伯胺基，主鏈一般有環氧乙烷（EO）、環氧丙烷（PO）或EO/PO混合結構，所以命名叫「聚醚胺」。
聚醚胺交聯的產品能增強固化物的彈性、韌性、抗沖擊和可撓性。聚醚胺的低粘度、低色澤及較長的可操作時間都非常適合環氧飾品膠的製作和生產。
⑹ 咪唑類：咪唑類固化劑為在分子結構里含有咪唑結構的化合物。咪唑類固化劑可以單獨固化環氧樹脂，也可以作為其他固化劑如雙氰胺、酸酐及酚醛樹脂等固化劑的促進劑。
與其他固化劑相比，使用量少，在中溫（80～120℃）短時間就可以固化環氧樹脂，固化物的熱變形溫度高和脂肪胺、芳香胺等對比，與環氧樹脂配合物的適用期較長，又常將其作為潛伏性固化劑看待。
咪唑類化合物的缺點是，有一定的揮發性和吸濕性；許多咪唑類化合物為高熔點的結晶物，與液態環氧樹脂混合困難，給操作工藝帶來不便。
2、酸酐類固化劑
⑴ 芳香族酸酐：芳香族酸酐在其分子結構里都含有苯環，固化物的耐熱好，熱變形溫度較高，電性能優良。因為是固態，所以熔點較高。 ⑵ 脂肪族酸酐：脂肪族酸酐是由脂肪族二元酸與乙酸酐相互作用制備的。由於分子結構為脂肪族長鏈，可賦予樹脂固化物韌性和耐熱沖擊性。這類固化劑可單獨使用或與其他酸酐混合一起使用，作為粉末塗料和澆鑄樹脂用固化劑。
⑶ 脂環族酸酐：脂環族酸酐和芳香族酸酐不同，分子結構里不含苯環，所以個該類酸酐的耐候性好於芳香族酸酐。
①、甲基四氫苯酐：由於甲基四氫苯酐的揮發性小，毒性低，又是低黏度液體，和環氧樹脂在室溫下就能混溶，其固化的環氧樹脂的電絕緣性能、機械強度、耐熱性等綜合性能較好，價格也相對便宜，因而用途比較廣泛，主要用於發電機、機車馬達線圈的浸漬，絕緣子、絕緣套管、變壓器、互感器的澆鑄，電視機電源變壓器的灌封，使甲基四氫苯酐成為一種最為通用的新型液態酸酐固化劑。
②、甲基六氫苯酐：甲基六氫苯酐是甲基四氫苯酐加氫的產物。
3、潛伏性固化劑
潛伏型固化劑是指常溫下在環氧樹脂中有很長的適用期而經加熱或紫外線照射等作用，能迅速起固化反應的化合物按外加能量進行的分類。潛伏型固化劑是制備單組分環氧樹脂膠粘劑、塗料、澆鑄料的關鍵原料。

⑺ 環氧樹脂的固化劑有哪些

環氧樹脂的固化劑主要是多元胺和多元酸或酸酐。
1）多元胺固化劑主要是二乙烯三胺和三乙烯四胺，和環氧基反應速度快，交聯密度高。
2）使用多元酸的也很常見，例如偏苯三酸或偏苯三酸酐，均苯四甲酸或均苯四甲酸二酐等。
3）氨基樹脂和羧基樹脂也可以作為環氧樹脂的固化劑。

⑻ 環氧樹脂膠黏劑所用的固化劑有哪些

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。

⑼ 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。