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環氧樹脂的液態潛伏固化劑

發布時間:2022-12-13 20:16:30

① 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。

② 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~

③ 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

(3)環氧樹脂的液態潛伏固化劑擴展閱讀:

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

④ 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。

⑤ 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。

⑥ 環氧固化劑的簡介

1鹼性固化劑:脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、雙氰雙胺、咪唑類、改性胺類。
2酸性固化劑:有機酸酐、三氟化硼及絡合物。
1加成型固化劑:脂肪胺類、芳香族、脂肪環類、改性胺類、酸酐類、低分子聚醯胺和潛伏性胺。
2催化型固化劑:三級胺類和咪唑類。 (一).胺類固化機理 1.一級胺固化機理 若按氮原子上取代基(R)數目可分為一級胺、二級胺和三級胺;若按N數目可分為單胺、雙胺和多胺;按結構可分為脂肪胺、脂環胺和芳香胺。 一級胺對環氧樹脂固化作用按親核加成機理進行,每一個活潑氫可以打開一個環氧基團,使之交聯固化。芳香胺與脂環胺的固化機理與一級胺相似(伯胺、仲胺和叔胺)① 與環氧基反應生成二級胺② 與另一環氧基反應生成三級胺③ 生成的羥基與環氧樹脂反應 2.固化促進機理:在固化體系中加入含給質子基團的化合物如苯酚,就會促進胺類固化,這可能是一個雙分子反應機理,即給質子體羥基上的固發氫首先與環氧基上的氧形成氫鍵,是環氧基進一步極化,有利於胺類的N對環氧基的親核進攻,同時完成氫原子的加成。 (二).有機酸酐固化劑特點和反應機理 酸酐類固化劑優點:1.揮發性小,毒性低,對皮膚的刺激性小;2.對環氧樹脂的配合量大,與環氧樹脂混熔後粘度低,可以加入較多的填料以改性,有利於降低成本;3.使用期長,操作方便。缺點::1.由於固化反應較慢,收縮率較小;2.所需的固化溫度相對比較高,3.不易改性;4.貯存時易吸濕生成游離酸造成不良影響(固化速度慢、固化物性能下降);5.固化產物的耐鹼、耐溶劑性能相對要差一些。 這一類固化反應以有無促進劑的存在分成兩種形式 (I)、在無促進劑存在時,首先環氧樹脂中的羥基與酸酐反應,打開酸酐,然後進行加成聚合反應,其順序如下:(1)羥基對酸酐反應,生成酯鍵和羧酸;(2)羧酸對環氧基加成,生成羥基;(3)生成的羥基與其他酐基繼續反應。這個反應過程反復進行,生成體型聚合物。另外,在此種體系中,由於處於酸性狀態,與上述反應平行進行的反應是別的環氧基與羥基的反應,生成醚鍵。從上述機理中可以看出,固化物中含有醚鍵和酯鍵兩種結構,而且反應速度受環氧基濃度、羥基濃度的支配。 (II)、在促進劑存在的條件下,酸酐固化反應用路易斯鹼促進。促進劑(一般採用叔胺)對酸酐的進攻引發反應開始,其主要反應有:(1)促進劑進攻酸酐,生成羧酸鹽陰離子;(2)羧酸鹽陰離子和環氧基反應,生成氧陰離子;(3)氧陰離子與別的酸酐進行反應,再次生成羧酸鹽陰離子。這樣,酸酐與環氧基交互反應,逐步進行加成聚合。在促進劑路易斯鹼存在的條件下,生成的鍵全是酯鍵,未發現如同無促進劑存在時所生成的醚鍵。在促進劑存在時,環氧樹脂的固化速度也受體系內羥基濃度的支配。因此,添加促進劑對液態環氧樹脂非常有效,120~150℃即能完成固化反應。但對於固態環氧樹脂,則要充分注意適用期非常短的問題。在促進劑不存在時,從理論上講,應當一個環氧基對一個酸酐,而實際上僅用化學理論量的80%~90%就足夠了。在促進劑存在時,酸酐用量為化學理論量。 (三).咪唑類固化劑的反應機理 咪唑類固化劑分子結構中存在著1位仲胺氮原子和3位叔胺氮原子,它對環氧樹脂進行固化反應時,一般認為是咪唑環上3位氮原子首先使環氧樹脂中的環氧基開環,當1位氮原子上存在氫原子時,發生氫質子轉移,然後1位氮原子再與環氧樹脂反應,形成1:2加成產物;而當1位氮原子上存在取代基時,1位氮原子不與環氧脂反應,僅3位氮原子使環氧樹脂中的環氧基開環形成1:1加成產物。在上述2種情況下,最後環氧基開環產生的氧負離子繼續催化環氧樹脂開環聚合。

⑦ 環氧樹脂用什麼固化劑環氧樹脂地坪有哪些優點

環氧樹脂用什麼固化劑呢?環氧樹脂施工中往往會用到各類固化劑,它在固化劑的作用下性能才會穩定,就拿環氧樹脂地坪來說吧,整個施工中固化劑起到的作用非常大,正式有固化劑的存在,環氧樹脂地坪才能處於長期穩定的狀態。那麼環氧樹脂地坪有哪些優點呢?

環氧樹脂 用什麼固化劑呢?環氧樹脂施工中往往會用到各類固化劑,它在固化劑的作用下性能才會穩定,就拿環氧樹脂地坪來說吧,整個施工中固化劑起到的作用非常大,正式有固化劑的存在,環氧樹脂地坪才能處於長期穩定的狀態。那麼環氧樹脂地坪有哪些優點呢?

環氧樹脂用什麼固化劑

1、環氧樹脂固化劑之潛伏性固化劑,不同固化劑的使用領域有不同觀點要求,若錯誤的使用環氧樹脂固化劑,很容易造成環氧樹脂不出現固化。潛伏性固化劑的性能通常是比較穩定的,當他的溫度達到一定的上升高度時,它才會體現出其活性,達到與環氧樹脂固化的目的,該類固化劑中含有雙氰胺,所以才會表現出潛伏性固化劑的特點,常溫下固化劑相對穩定,不會出現固化,待到溫度上升到145-165°時,該固化劑便會在30的時間內產生固化反應。

2、顯在型環氧樹脂固化劑 接下來,我再為大家介紹一種顯在型的環氧樹脂固化劑,這是一種非常普遍使用環氧樹脂的固化劑,在使用這種顯在型環氧樹脂固化劑的時候一定要注意使用能量要合適,當使用這種環氧樹脂固化劑量比較少的話,固話產物會連接著沒有反應的環氧基,如果使用能量過於多的話,則會導致固化的速度特別快,不會達到預想效果。屬於這種顯在型的環氧樹脂固化劑有己二酸二醯肼,它在室溫的環境下不會溶於環氧樹脂,在高溫環境的溶解下才會產生固化。

3、催化型環氧樹脂固化劑 然後再為大家介紹一下催化型的環氧樹脂固化劑和加成型的固化劑。首先來說,催化型的環氧樹脂固化劑,可以讓我們所使用的環氧樹脂引發,當我們打開環氧機後,可以實施催化環氧樹脂,並結合成網狀結構。再來說一說將加成型環氧樹脂的固化劑,又被稱作為瓜型固化劑,它可以與環氧基發生加成反應。。

環氧樹脂地坪有哪些優點

環氧樹脂地坪的優點在於:耐磨性、光澤、耐壓性、耐化學性好。適用范圍:無特別頻繁車輛行走、無重物經常撞擊、無尖銳硬物經常磨擦、無強腐蝕性化學葯品存在的各種工業、民用、商用地坪。

1、環氧樹脂地坪整體無縫,完全不起塵,極易清潔,可滿足 高潔 凈度工業廠房的要求;

2、環氧樹脂地坪顏色可任意選擇、搭配,美觀度非常好;

3、環氧樹脂地坪防水、防霉、抗滲;

4、環氧樹脂地坪高度耐磨,可行走重型車輛;具有較好的韌性,受到撞擊不脫層、不開裂;

5、環氧樹脂地坪與基層(混凝土、 瓷磚 、金屬等)粘結牢固,在施工質量保證的前提下,不脫層、不開裂。

6、環氧樹脂地坪耐一定程度的化學葯品腐蝕。耐化學物質(酸鹼甲醇)差。

環氧樹脂用什麼固化劑,上面為大家介紹了主要的三種固化劑,不同類型固話劑運用條件不同,希望大家能夠注意這一點。環氧樹脂地坪有哪些優點?總體上來說,它的優點比較多,適合與眾多高要求的場所中。

⑧ 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。

⑨ 環氧樹脂用固化劑的特點是什麼

環氧樹脂是建築腔黏劑中的一種主要黏料,作為環氧樹脂的固化劑具有以下特點:
(1)品種繁多,類型各異。不同品種的固化劑所給予的粘接性能不同,並且固化反應機理也不相同。即使同是胺類固化劑
,其脂盼皓接與掇胺(三級璉)韻反應帆理就不一樣。因此應特剮認識這一點。
(2)有可供選擇的固化條件。有的工程或粘接件需在常溫進行固化(建築施工用膠),可選用常溫固化劑
,還可選用潛伏性固化莉,將膠黏荊配製成使用方便的單組舟環氧膠等。如果粘搓後的物件需要高溫使用,可選用加溫固化荊,也就是選用耐溫膠。還可以通過對固化劑的選擇,改變膠黏劑的固化時問,快則幾分鍾就固化了(如多硫醇),慢則可長達有幾天的適用期。這些均給膠黏劑工藝在使用中帶來很大方便。
(3)大多數環氧樹脂的固化劑
,可以進行化學改性,使之在性能上更加完善、優良,在施工工藝性能上更加方便,價格上更加低廉,並且可具有獨特的功能。如將固體酸酐、固體芳胺固化劑進行液體化,使用方便;叉如利用化學改性胺類固化劑
,通常可達到性能更優、使用更方便、價格更便宜、毒性更低的長處。有的經過改性可調節固化的快慢速度,有的則賦予新的功能,如可以水下固化、可更耐高溫等。固化劑的改性工作近年來發展很快,現在已有了固化劑與主料共混的單組分室溫固化的環氧膠,這得益於新型改性固化劑的發明。
(4)環氧樹脂固化劑大多數來源廣泛,價格適中,有較大的選擇空間。

⑩ 環氧樹脂的固化劑是乙二胺和鄰苯二甲酸二丁脂,常溫固化。求教達人,求教達人,有沒有其他的更好的固化劑

我們用的是潛伏性固化劑,常溫的2-mi應該可以。下面是網上找的

固化劑的分子鏈越長則毒性越低
國內佔主流地位的環氧常溫固化劑,主要可分為3大類:即單體二胺、酚醛胺
、低分子量聚醯胺,在各個大類下面又包括許多小的牌號,目前市場上大概有200
種之多的品種,但不論名稱、牌號如何變動,其內部化學構成基本都隸屬於以上3
類。這3類環氧常溫固化劑,哪種毒性為大?鄭州輕院、河南天擇公司日前對此進
行了研究,其結果表明:固化劑的分子鏈越長則毒性越低。
研究人員選取的產品包括:單體類,包括乙二胺、二乙烯三胺、TDC、TAC;酚
醛胺類,包括T31、T、TZ;聚醯胺類,包括650、651;其它。對這些主流產品的毒
性研究,國內一直處於零散狀態,各個廠家只對自己的產品發布數據,沒有人系統
的對這些產品做細致的工作,信息比較混亂。鄭州輕院、河南天擇公司組織相關研
究人員,歷時1年半對國內市場上主流常溫固化劑進行系統毒性評價,使用戶和施
工單位可以根據施工條件和應用場所,選擇合適的固化劑。

整個實驗按照規范的醫學毒性實驗采樣方法進行,實施時間截至2006年3月30
日,實驗參加人員還包括2位醫學院科研人員。實驗數據LD50值單體類:乙二胺為
1160毫克/公斤、二乙烯三胺為2330毫克/公斤、TDC為3560毫克/公斤、TAC為3650
毫克/公斤;酚醛胺類:T31為4360毫克/公斤、T為5120毫克/公斤、TZ為5160毫克
/公斤;聚醯胺類為:650為5100毫克/公斤、651為5320毫克/公斤。其中T31、650
有機溶劑已剔除。這清晰地表明:單體的固化劑毒性整體高於改型的固化劑;脂環
類固化劑的毒性整體低於脂肪類胺類固化劑,改型後差別更大。當然市場采樣量需
要進一步增大,以得到更多數據

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