固化剂的种类与性质
一、固化剂的定义
环氧树脂本身是热塑性的线型结构，不能直接拿来就应用，必须在向树脂中加入第二组份，在一定温度（或湿度）等条件下，与环氧树脂的环氧基进行加成聚合反应，或催化聚合反应，生成三维网络结构（体型网络结构）的固化物后才能使用。这个充当第二组分的化合物或树脂称作固化剂。
固化剂（Curing agent）又称为硬化剂（Hardene agent），是热固性树脂必不可少的固化反应剂，对于环氧树脂来说本身品种较多，而固化剂的品种更多，仅用环氧树脂和固化剂二种材料的不同品种相组合就能组成应用方式不同和性能各异的固化产物，这是环氧树脂应用上的一大特色。
二、固化剂的种类与性质
固化剂的品种繁多，现将几款常用的固化剂分类如下；
1、胺类固化剂：
⑴聚酰胺类：作为环氧树脂固化剂的聚酰胺是由二聚、三聚植物油酸或不饱和脂肪酸与多元胺酰胺反应制得的。由于结构中含有较长的脂肪酸碳链和氨基，可使固化产物具有高的弹性和粘接力及耐水性，它的施工性也较好，配料比例较宽，毒性小，基本上无挥发物，能在潮湿的金属、混凝土表面施工。但它的缺点是耐热性比较低，热变形温度仅50℃左右；低于15℃固化不完全，固化物的物理性能、机械性能均会下降，因此必须添加促进剂来调整其固化速度，但过量会导致固化物脆性加大；耐汽油、烃类溶剂性差。
⑵脂肪族胺类：脂肪族胺类固化剂在各种固化剂中用量仅次于聚酰胺。这是因为它们大多数为液体，与环氧树脂有很好的混溶性；可以
在常温下固化环氧树脂，工艺上来的方便；反映时放热，释放出的热量进一步促使环氧树脂与固化剂的反应。因为固化放热，所以每次配料使用的环氧树脂数量不能太多，根据固化剂的具体特性掌握适当的配合量。固化产物的耐热性不高，为了提高其耐热性可适当加热固化；或者室温凝胶（或部分固化后），在予以适当的温度加热固化。
脂肪族胺类固化剂常用于不能加热（例如大型部件）或不允许加热（热敏感部件）的胶黏剂、密封胶、小型浇铸、层压材料，室温固化涂料等。
⑶芳香族胺类：芳香族胺类固化剂的分子结构里都含有稳定的苯环
结构，胺基与苯环直接相连。芳香二胺的碱性弱于脂肪族胺，加上芳香环的立体障碍，与环氧树脂的反应性比脂肪胺小；在与环氧树脂反应过程中，由于仲胺和伯胺的反应性差别很大，形成的直链高分子固体的B阶段，再固化很慢，必须加热固化。固化时温度由低到高分阶段进行为宜。
固化物的耐热性、耐药品性、电性能及力学性能比较好。
⑷脂环族胺类：脂环胺为分子结构里含有脂环（环己基、杂氧、氮
原子六元环）的胺类化合物。多数为低粘度液体，适用期比脂肪胺长，固化物的色度、光泽优于脂肪胺和聚酰胺；中温固化，价格高，透明性好，耐候性好，固化物的机械强度高；改性后的产品可室温固化，用于饰品胶，易起波纹。
⑸聚醚胺类：聚醚胺一般都含有连接于聚醚主链一端的伯胺基，主
链一般有环氧乙烷（EO）、环氧丙烷（PO）或EO/PO混合结构，
所以命名叫“聚醚胺”。
聚醚胺交联的产品能增强固化物的弹性、韧性、抗冲击和可挠性。聚醚胺的低粘度、低色泽及较长的可操作时间都非常适合环氧饰品胶的制作和生产。
⑹咪唑类：咪唑类固化剂为在分子结构里含有咪唑结构的化合物。
咪唑类固化剂可以单独固化环氧树脂，也可以作为其他固化剂如双氰胺、酸酐及酚醛树脂等固化剂的促进剂。
与其他固化剂相比，使用量少，在中温（80～120℃）短时间就可以固化环氧树脂，固化物的热变形温度高和脂肪胺、芳香胺等对比，与环氧树脂配合物的适用期较长，又常将其作为潜伏性固化剂看待。
咪唑类化合物的缺点是，有一定的挥发性和吸湿性；许多咪唑类化合物为高熔点的结晶物，与液态环氧树脂混合困难，给操作工艺带来不便。
2、酸酐类固化剂
⑴芳香族酸酐：芳香族酸酐在其分子结构里都含有苯环，固化物的耐热好，热变形温度较高，电性能优良。因为是固态，所以熔点较高。
⑵脂肪族酸酐：脂肪族酸酐是由脂肪族二元酸与乙酸酐相互作用制备的。由于分子结构为脂肪族长链，可赋予树脂固化物韧性和耐热冲击性。这类固化剂可单独使用或与其他酸酐混合一起使用，作为粉末涂料和浇铸树脂用固化剂。
⑶脂环族酸酐：脂环族酸酐和芳香族酸酐不同，分子结构里不含苯环，所以个该类酸酐的耐候性好于芳香族酸酐。
①、甲基四氢苯酐：由于甲基四氢苯酐的挥发性小，毒性低，又是
低黏度液体，和环氧树脂在室温下就能混溶，其固化的环氧树脂的电绝缘性能、机械强度、耐热性等综合性能较好，价格也相对便宜，因而用途比较广泛，主要用于发电机、机车马达线圈的浸渍，绝缘子、绝缘套管、变压器、互感器的浇铸，电视机电源变压器的灌封，使甲基四氢苯酐成为一种最为通用的新型液态酸酐固化剂。
②、甲基六氢苯酐：甲基六氢苯酐是甲基四氢苯酐加氢的产物。与
甲四相比较，甲六具有以下特点：
a、分子结构中不含双键，并且无色透明，所以可用于浇铸无色透明的固化物，用来生产发光二极管、镜片、激光磁盘等产品。
b、由于分子结构相对的非极性，所以其固化物具有较好的耐湿性。
c、其固化物的热变形温度较高，所需的固化时间较短，有利于大型电机的浸渍成型。
d、由于分子结构中不含双键，所以其固化的环氧树脂具有较好的耐气候性能。
3、潜伏性固化剂
潜伏型固化剂是指常温下在环氧树脂中有很长的适用期而经加热或紫外线照射等作用，能迅速起固化反应的化合物按外加能量进行的分类。潜伏型固化剂是制备单组分环氧树脂胶粘剂、涂料、浇铸料的关键原料。
双氰胺是最早在工业上应用的环氧树脂潜伏性固化剂，为白色结晶粉末状，分子量84，熔点207～209℃，相对密度1.40，能溶于水和乙醇。由于分子中共轭双键和氰基的作用使烷基取代胍的碱性大大降低，致使它和环氧树脂混合物在室温下有相当长的稳定性；由于熔点过高，导致固化温度高是其最大的缺点，通常为了降低双氰胺的固化温度、提高其固化速度，常将各种促进剂与其配合使用。
双氰胺环氧树脂固化物有优良的粘接性，且不着色，其用量对固化物性能有影响，因此有必要根据不同的用途选择不同的用量；双氰胺耐水性差，在要求耐水应用的情况下，使用少量的双氰胺为好。
常用的固化剂种类和性能 环氧树脂是线型的热塑性树脂，本身不会硬化，且不具有任何使用性能，只有加入固化剂，使它由线型结构交联成网状或体型结构，形成不溶不熔物，才具有优良的使用性能；并且固化产物的性能在很大程度上取决于固化剂，因此。固化剂是环氧树脂结合剂中的一个重要组成部分。 凡能和环氧树脂的环氧基及羟基作用，使树脂交联的物质，叫做固化剂，也叫硬化剂或交联剂。 根据固化所需的温度不同可分为加热固化剂和室温固化剂两类。如果根据化学结构类型的不同，可分为胺类固化剂，酸酐类固化剂，树脂类固化剂，咪唑类固化剂及潜伏性固化剂等。按固化剂的物态不同可分为液体固化剂和固体固化剂两类。 常用的固化剂种类和性能
固化后环氧树脂的性能，特别是耐热性和力学强度，主要是由固化剂来提供，不同固化制成制品的耐热性和力学强度相差较大。 环氧树脂常用固化剂材料特性及配方 环氧树脂本身是一个线性结构的化合物，性能很稳定，必须与固化剂一块使用才能具有实用价值。因此固化剂是环氧树脂在使用过程中必不
可少的重要组成部分。环氧树脂的固化剂种类很多，常见的有：脂肪胺类、脂环胺类、芳香胺类、酸酐、聚酰胺类、改性胺类、潜伏性类、树脂类、叔胺类。 由于固化剂的不同会直接影响制品的工艺过程及制品的物理化学性能，所以根据应用的场合来加以选择这些环氧树脂固化剂是十分重要的。如固化工艺是常温固化还是加温固化？制品要求是硬质的还是软质的？是要求耐高温的还是低温的？使用环境是潮湿的还是干燥的？不同的场合使用的固化剂有所不同。总之要根据实际情况选择合适的固化剂，以便发挥出所用环氧树脂体系的最好的性能 1、脂肪多元胺 乙二胺EDA H2NCH2CH2NH2 分子量60 活泼氢当量15 无色液体每100份标准树脂用6-8份性能：有毒、有剌激臭味，挥发性大、粘度低、可室温快速固化。用于粘接、浇注、涂料。该类胺随分子量增大，粘度增加，挥发性减小，毒性减小，性能提高。但它们放热量大、适用期短。一般而言它们分子量越大受配合量影响越小。长期接触脂肪多元胺会引起皮炎，它们的蒸汽毒性很强，操作时须十分注意。 二乙烯三胺DETA H2NC2H4NHC2H4NH2 分子量103 活泼氢当量20.6 无色液体每100份标准树脂用8-11份。固化：20℃2小时+100℃30分钟或20℃4天。性能：适用期50克25℃45分钟，热变形温度95-124℃，抗弯强度1000-1160kg/cm2，抗压强度1120kg/cm2，抗拉强度780kg/cm2，伸长率5.5%，冲击强度0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-108。介电常数（50赫、23℃）4.1 功率因数（50赫、23℃）0.009 体积电阻2x1016 Ω-cm 常温固化、毒性大、放热量大、适用期短。 三乙烯四胺TETA H2NC2H4NHC2H4NHC2H4NH2 分子量146 活泼氢当量24.3 无色粘稠液体每100份标准树脂用10-13份固化：20℃2小时+100℃30分钟或20℃7天。性能：适用期50克25℃45分钟，热变形温度98-124℃，抗弯强度950-1200kg/cm2，抗压强度1100kg/cm2，抗拉强度780kg/cm2，伸长率4.4%，冲击强度0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-106。常温固化、毒性比二乙烯三胺稍低、放热量大、适用期短。 四乙烯五胺TEPA H2NC2H4（NHC2H4）3NH2 分子量189 活泼氢当量27 棕色液体每100份标准树脂用11-15份性能同上。
一、脂肪多元胺型固化剂 环氧树脂固化物具有优良的机械性能、电器性能、耐化学药品性能，因而得到广泛的应用。固化剂是环氧树脂固化物必需的原料之一，否则环氧树脂就不会固化。为适应各种应用领域的要求， 应使用相应的固化剂。固化剂的种类很多，现介绍于下： 乙二胺 EDA H2NCH2CH2NH2 分子量60 活泼氢当量15 无色液体每100份标准树脂用6-8份性能：有毒、有剌激臭味，挥发性大、粘度低、可室温快速固化。用于粘接、浇注、涂料。 该类胺随分子量增大，粘度增加，挥发性减小，毒性减小，性能提高。但它们放热量大、适用期 短。一般而言它们分子量越大受配合量影响越小。长期接触脂肪多元胺会引起皮炎，它们的蒸汽毒性很强，操作时须十分注意。 二乙烯三胺 DETA H2NC2H4NHC2H4NH2 分子量103 活泼氢当量20.6 无色液体每100份标准树脂用8-11份。固化：20℃2小时+100℃30分钟或20℃4天。性能：适用期50克25℃45分钟，热变形温度95-124℃，抗弯强度1000-1160kg/cm2，抗压强度1120kg/cm2，抗拉强度780kg/cm2，伸长率 5.5%，冲击强度 0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-108。介电常数（50赫、23℃）4.1 功率因数（50赫、23℃）0.009 体积电阻2x1016 Ω-cm 常温固化、毒性大、放热量大、适用期短。 三乙烯四胺 TETA H2NC2H4NHC2H4NHC2H4NH2 分子量146 活泼氢当量24.3 无色粘稠液体每100份标准树脂用10-13份固化：20℃2小时+100℃30分钟或20℃7天。性能：适用期50克25℃45分钟，热变形温度98-124℃，抗弯强度950-1200kg/cm2，抗压强度1100kg/cm2，抗拉强度780kg/cm2，伸长率 4.4%，冲击强度 0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-106。常温固化、毒性比二乙烯三胺稍低、放热量大、适用期短。 四乙烯五胺 TEPA H2NC2H4（NHC2H4）3NH2 分子量189 活泼氢当量27 棕色液体每100份标准树脂用11-15份性能同上。 多乙烯多胺 PEPA H2NC2H4（NHC2H4）nNH2 浅黄色液体每100份标准树脂用14-15份性能：毒性较小，挥发性低、适用期较长、价廉。 二丙烯三胺 DPTA H2N（CH2）3 NH（CH2）3NH2 分子量131 活泼氢当量26 浅黄色液体每100份标准树脂用12-15份性能同TETA。 二甲胺基丙胺 DMAPA （CH3）2N （CH2）3NH2 低粘度透明液体每100份标准树脂用4-7份毒性较大，具有固化和催化两个反应，粘附性能良好，柔性也好，适用期长。 二乙胺基丙胺 DEAPA （C2H5）2N （CH2）3NH2 分子量130 活泼氢当量65 低粘度透明液体每100份标准树脂用4-8份固化：60-70℃4小时。性能：适用期50克25℃4小时，
固化剂的作用及种类 固化剂促进或调节固化反应的物质 使物质凝固的加工助剂。比如固化剂是环氧树脂固化物必需的原料之一，否则环氧树脂就不会固化。为适应各种应用领域的要求，应使用相应的固化剂。固化剂的种类很多，现介绍于下： 脂肪多元胺 1.脂肪族胺类： 不同范围的产品具有不同的性能；反应活性高，室温或低温下可以快速固化；对湿度相对不敏感。具有一定的颜色稳定性；良好的耐化学腐蚀性，尤其是耐溶剂；用于热固化时，具有良好的高温表现；很好的耐化学腐蚀性并具有良好的电性能和机械性能。 二乙烯基三胺(DETA) 氨乙基哌嗪(AEP) 潮湿条件下进行低温下固化；良好的薄膜性能(如, 表面光泽优异)；能够防止胺的喷霜及水斑现象；良好的颜色稳定性；具有很好的粘接性能和耐化学腐蚀性能；固化时间及贮放时间可选范围较宽；用于热固化时，具有良好的高温表现；很好的耐化学腐蚀性并具有良好的电性能和机械性能。 1,2, 二氨基环己烷(DACH) 异佛尔酮二胺(IPDA) 亚甲基双环己烷胺(4,4'-PACM) 乙二胺 EDA H2NCH2CH2NH2 分子量60 活泼氢当量15 无色液体每100份标准树脂用6-8份 性能：有毒、有刺激臭味，挥发性大、粘度低、可室温快速固化。用于粘接、浇注、涂料。该类胺随分子量增大，粘度增加，挥发性减小，毒性减小，性能提高。但它们放热量大、适用期短。一般而言它们分子量越大受配合量影响越小。长期接触脂肪多元胺会引起皮炎，它们的蒸汽毒性很强，操作时须十分注意。 二乙烯三胺 DETA H2NC2H4NHC2H4NH2 分子量103 活泼氢当量20.6 无色液体 每100份标准树脂用8-11份。固化：20℃2小时+100℃30分钟或20℃4天。性能：适用期50克25℃45分钟，热变形温度95-124℃，抗弯强度1000-1160kg/cm2，抗压强度1120kg/cm2，抗拉强度780kg/cm2，伸长率5.5%，冲击强度 0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-108。介电常数（50赫、23℃）4.1 功率因数（50赫、23℃）0.009 体积电阻2x1016 Ω-cm 常温固化、毒性大、放热量大、适用期短。 三乙烯四胺TETA H2NC2H4NHC2H4NHC2H4NH2 分子量146 活泼氢当量24.3 无色粘稠液体每100份标准树脂用10-13份 固化：20℃2小时+100℃30分钟或20℃7天。性能：适用期50克25℃45分钟，热变形温度98-124℃，抗弯强度950-1200kg/cm2，抗压强度1100kg/cm2，抗拉强度780kg/cm2，伸长率4.4%，冲击强度 0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-106。常温固化、毒性比二乙烯三胺稍低、放热量大、适用期短。 四乙烯五胺TEPA
半固化片的固化反应机理及常用固化剂概述 2009-8-6 15:14:10 资料来源:PCBcity 作者: 杨金爽 摘要：多层压合是多层电路板制作中一个必不可少的环节。多层压合是指将已完成图形制作的内层芯板和外层铜箔，通过半固化片在高温高压下发生聚合反应生成固体聚合物，从而使两者粘结在一起。半固化片中所含固化剂的种类将决定半固化片——环氧树脂发生固化反应的历程以及生成的固体聚合物的性能。本文介绍了几种常见的固化剂以及在这种固化剂作用下的固化反应机理。 关键词：固化反应；固化剂 1 引言 目前普遍使用的半固化片中所采用的树脂成分主要为环氧树脂。环氧树脂是泛指分子中有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，其环氧基团可以位于分子链的末端、中间或呈环状结构。正是由于活泼环氧基团的存在，才可使环氧树脂与固化剂在一定的条件下发生固化反应，生成立体网状结构的产物，从而显现出各种优良的性能。固化剂在环氧树脂的应用中是必不可少的，有些固化剂不同于催化剂，它在固化反应中既起到催化作用，又与树脂相互交联生成交联聚合物。因此固化剂在某种程度上对固化反应起着决定性作用，它决定了固化反应历程和所生成的交联聚合物的性质。半固化片中所添加的固化剂都是潜伏型固化剂，即在室温条件下可与环氧树脂较长期稳定地存在，而在高温高压或者光照等特殊条件下才具有反应活性，使环氧树脂固化。本文对于常用的潜伏型固化剂进行介绍，并以最常见的环氧树脂类型——二酚基丙烷型环氧树脂（简称双酚A 型环氧树脂）为例，介绍了添加不同固化剂时，所发生固化反应的机理。 2 固化剂的种类 2.1 按照官能团分类 （1）胺类 胺类固化剂包括脂肪族胺类和芳香族二胺类。其中脂肪族胺类中最常用的是乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等，通常为了降低其固化活性，提高贮存运输的稳定性，可以将其进行化学改性，与有机酮类化合物进行亲核加成反应，生成酮亚胺类物质。 经过改性制得的芳香族二胺固化剂具有优良的性能，毒性低、吸水率低，从而使其贮存更加方便，而Tg 高则使板材的尺寸更加稳定。二氨基二苯砜（DDS ）是目前研究最成熟的芳香族固化剂，由于具有强吸电子的砜基，所以它
环氧树脂是一类具有良好的粘接性、电绝缘性、化学稳定性的热固性高分子材料,作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体,广泛应用于建筑、机械、电子电气、航空航天等领域。环氧树脂使用时必须加入固化剂,并在一定条件下进行固化反应,生成立体网状结构的产物,才会显现出各种优良的性能,成为具有真正使用价值的环氧材料。因此固化剂在环氧树脂的应用中具有不可缺少的,甚至在某种程度上起着决定性的作用。环氧树脂潜伏性固化剂是近年来国内外环氧树脂固化剂研究的热点。所谓潜伏性固化剂,是指加入到环氧树脂中与其组成的单组分体系在室温下具有一定的贮存稳定性,而在加热、光照、湿气、加压等条件下能迅速进行固化反应的固化剂,与目前普遍采用的双组分环氧树脂体系相比,由潜伏性固化剂与环氧树脂混合配制而成的单组分环氧树脂体系具有简化生产操作工艺,防止环境污染,提高产品质量,适应现代大规模工业化生产等优点。 环氧树脂潜伏性固化剂的研究一般通过物理和化学的手段,对普通使用低温和高温固化剂的固化活性加以改进,主要采取以下两种改进方法:一是将一些反应活性高而贮存稳定性差的固化剂的反应活性进行封闭、钝化;二是将一些贮存稳定性好而反应活性低的固化剂的反应活性提高、激发。最终达到使固化剂在室温下加入到环氧树脂中时具有一定的贮存稳定性,而在使用时通过光、热等外界条件将固化剂的反应活性释放出来,从而达到使环氧树脂迅速固化的目的。本文就国内外环氧树脂潜伏性固化剂的研究进展作一基本概述。 1 环氧树脂潜伏性固化剂 1.1 改性脂肪族胺类 脂肪族胺类固化剂如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的双组分环氧树脂室温固化剂,通过化学改性的方法,将其与有机酮类化合物进行亲核加成反应,脱水生成亚胺是一种封闭、降低其固化活性,提高其贮存稳定性的有效途径。 这种酮亚胺型固化剂与环氧树脂组成的单组分体系通过湿气和水分的作用而使酮亚胺分解成胺因此在常温下即可使环氧树脂固化。但一般固化速度不快,使用期也较短,原因是亚胺氮原子上的孤对电子仍具有一定的开环活性。为解决这一问题,武田敏之用羰基两端具有立体阻碍基团的酮3-甲基-2 -丁酮与高活性的二胺1,3 二氨甲基环己烷反应得到的酮亚胺不仅具有较高的固化反应活性,而且贮存稳定性明显改善。另外日本专利报道采用聚醚改性的脂肪族胺类化合物与甲基异丁基酮反应得到的酮亚胺也是一种性能良好的环氧树脂潜伏性固化剂。脂肪族胺类固化剂通过与丙烯腈、有机膦化合物,过渡金属络合物的反应,也可使其固化反应活性降低,从而具有一定的潜伏性。 1.2 芳香族二胺类 芳香胺由于具有较高的Tg而受到重视,但由于其的剧毒性而限制了应用。经改性制得的芳香族二胺类固化剂则具有Tg高、毒性低、吸水率低、综合性能好的优点。近年来研究较多的芳香族二胺类固化剂有二胺基二苯砜(DDS)、二胺基二苯甲烷(DDM)、间苯二胺(m PDA)等,其中以DDS研究得最多最成熟,成为高性能环氧树脂中常用的固化剂。DDS用作环氧树脂潜伏性固化剂时,与MP DA、DDM等芳香二胺相比,由于其分子中有强吸电子的砜基,反应活性大大降低,其适用期也增长。在无促进剂时,100克环氧树脂配合物的适用期可达1年,固化温度一般要达到200℃。为了降低其固化温度,常加入促进剂以实现中温固化。近年来为了改善体系的湿热性能和韧性,对DDS进行了改性,开发出多种聚醚二胺型固化剂,使得它们在干燥时耐热性有所降低,这些二胺因两端胺基间的距离较长,造成吸水点氨基减少,并且具有优良的耐冲击性。 1.3 双氰胺类 双氰胺又称二氰二胺,很早就被用作潜伏性固化剂应用于粉末涂料、胶粘剂等领域。双氰胺与环氧树脂混合后室温下贮存期可达半年之久。双氰胺的固化机理较复杂,除双氰胺上的4个氢可参加反应外,氰基也具有一定的反应活性。双氰胺单独用作环氧树脂固化剂时固化温度很高,一般在150～170℃之间,在此温度下许多器件及材料由于不能承受这样的温度而不能使用,或因为生产工艺的要求而必须降低单组分环氧树脂的固化温度。解决这个问题的方法有两种,一种是加入促进剂,在不过分损害双氰胺的贮存期和使用性能的前提下,降低其固化温度。这类促进剂很多,主要有咪唑类化合物及其衍生物和盐、脲类衍生物、有机胍类衍生物、含磷化合物,过渡金属配合物及复合促进剂等,这些促进剂都可以使双氰胺的固化温度明显降低,理想的固化温度可降至120℃左右,但同时会使贮存期缩短,而且耐水性能也会受到一定的影响。 另一种降低单组分环氧树脂固化温度的有效方法是通过分子设计的方法对双氰胺进行化学改性。在双氰胺分子中引入胺类,特别是芳香族胺类结构,以制备双氰胺衍生物,如瑞士Ciba Geigy公司开发的HT 2833,HT 2844是一种用3,5 二取代苯胺改性的双氰胺衍生物,其化学结构式如下: 据报道,此类固化剂与环氧树脂相溶性较好,贮存期长,固化速度快,在100℃下固化1h,剪切强度可达25MPa,150℃固化30min,剪切强度可达27MPa。日本旭化成工业公司研制的粉末涂料专用固化剂AEHD-610,AEHD-210也是一种改性双氰胺衍生物。另外,日本有采用芳香族二胺如4,4’ 二氨基二苯甲烷(DDM),4,4’ 二氨基二苯醚
固化剂的固化温度和耐热性 各种固化剂的固化温度各不相同，固化物的也有很大不同。一般地说，使用固化温度高的固化剂可以得到耐热优良的固化物。对于加成聚合型固化剂，固化温度和耐热性按下列顺序提高： 多胺V；脂环族多胺V；芳香族多胺"< 催化加聚型固化剂的耐热性大体处于芳香多胺水平。型（叔胺和咪唑化古物）、型（BF3络合物）的耐热性基本上相同，这主要是虽然起始的反应机理不同，但最终都形成醚键结合的网状结构。 固化反应属于化学反应，受固化温度影响很大，温度增高，反应速度加快，凝胶时间变短；凝胶时间的对数值随固化温度上升大体呈直线下降趋势。但固化温度 过高，常使固化物性能下降，所以存在固化温度的上限；必须选择使固化速度和固化物性能折中的温度，作为合适的固化温度。按固化温度可把固化剂分为四类：低温固化剂固化温度在室温以下；室温固化剂固化温度为室温?50C ;中温固化剂为50?100C ;固化剂固化温度在100C以上。属于低温固化型的固化剂品种很少，有聚琉醇型、多型等；近年来国内研制投产的T-31改性胺、YH-82改性 胺均可在0C以下固化。属于室温固化型的种类很多：脂肪族多胺、脂环族多胺；低分子以及改性芳胺等。属于中温固化型的有一部分脂环族多胺、叔胺、眯唑类以及三氟化硼络合物等。属于高温型固化剂的有芳香族多胺、酸酐、甲阶、、双氰胺以及酰肼等。 对于高温固化体系，固化温度一般分为两阶段，在凝胶前采用低温固化，在达到凝胶状态或比凝胶状态稍高的状态之后，再高温加热进行后固化（post-cure ），相对之前段固化为预固化（pre-cure ）。 结构特性 固化剂的固化温度和固化物的耐热性有很大关系。同样地，在同一类固化剂中，虽然具有相同的官能基，但因化学结构不同，其性质和固化物特性也不同。因此, 全面了解具有相同官能基而化学结构不同的多胺固化剂的性状、特点，对选择固化剂来说，是很重要的。 在色相方面，脂环族最浅，基本上是透明的，而脂肪族和芳香族，其着色程度相当显着。在黏度方面，也有很大不同，脂环族不过零点零几Pa- s，而聚酰胺则 非常黏稠，达数Pa - s,芳香族胺多为固态。长短正好与固化性完全相反，脂肪族反应性最高，而脂环族、酰胺、芳香族依次降低。 ：（优）脂环族—脂肪族—酰胺—芳香胺（劣）熟度：（低）脂环族-脂肪族-芳香族一酰胺（高）适用期：（长）芳香族—酰胺—脂环族—脂肪族（短）固化性：（快）脂肪族—脂环族—酰胺—芳香族（慢）刺激性：（强）脂肪族—芳香族—脂环族—酰胺（弱）多的化学结构和性质另外，在光泽、柔软性、粘接性、耐酸性、耐水性方面，也呈一定规律性。光泽：（优）芳香族—脂环族—聚酰胺一（劣）柔软性：（软）聚酰胺—脂肪族—脂环族—芳香族（刚）粘接性：（优）聚酰胺—脂环族—脂肪族—芳香族（良）耐酸性：（优）芳香族—脂环族—脂肪族—聚酰胺（劣）
环氧树脂固化剂的概况 双酚A环氧树脂的结构稳定，能够加热到200℃不发生变化，其他环氧树脂具有无限使用期，通过固化剂使环氧树脂实现交联反应，由于固化过程中不放出H2O或其他低分子化合物，环氧树脂固化物避免了某些缩聚型高分子在热固化过程中所产生的气泡和界面上的多孔性缺陷。环氧树脂固化物性能在很大程度上取决于固化剂，其种类繁多。 一、环氧树脂固化剂分类 1. 按化学结构分为碱性和酸性两类 1．1碱性固化剂：脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、双氰双胺、咪唑类、改性胺类。 1．2酸性固化剂：有机酸酐、三氟化硼及络合物。 2. 按固化机理分为加成型和催化型 2．1加成型固化剂：脂肪胺类、芳香族、脂肪环类、改性胺类、酸酐类、低分子聚酰胺和潜伏性胺。 2．2催化型固化剂：三级胺类和咪唑类。 二、环氧树脂固化剂的发展 我国1998年环氧树脂产量为万吨, 固化剂需求量约为2万吨, 实际的固化剂产量仅为万吨, 生产厂家分布在沿海城市, 如天津、上海、江苏和浙江等地。例如：脂肪多胺：常州石化厂650吨/年 间苯二胺：上海柒化八厂80吨/年 T—31改性胺：江苏昆山助剂厂60吨/年 低分子聚酰胺：天津延安化工厂200吨/年 590#改性胺和593#改性胺：上海树脂厂17吨/年 793#改性胺：天津合材所6吨/年 SK—302改性胺：江阴颐山电子化工材料厂5吨/年 另外：B—系列固化剂，N—苄基二甲胺，DMP—30，801#改性胺，HD—236改性胺，GY—051缩胺，CHT—251改性胺，105#缩胺，810#水下固化剂，NF—841固化剂，703#改性胺等。
三、胺类固化剂 １．胺类固化机理 １．１一级胺固化机理 若按氮原子上取代基（Ｒ）数目可分为一级胺、二级胺和三级胺；若按Ｎ数目可分为单胺、双胺和多胺；按结构可分为脂肪胺、脂环胺和芳香胺。 一级胺对环氧树脂固化作用按亲核加成机理进行，每一个活泼氢可以打开一个环氧基团，使之交联固化。芳香胺与脂环胺的固化机理与一级胺相似（伯胺、仲胺和叔胺） ①与环氧基反应生成二级胺 ②与另一环氧基反应生成三级胺 ③生成的羟基与环氧树脂反应 1．2固化促进机理： 在固化体系中加入含给质子基团的化合物如苯酚，就会促进胺类固化，这可能是一个双分子反应机理，即给质子体羟基上的固发氢首先与环氧基上的氧形成氢键，是环氧基进一步极化，有利于胺类的N对环氧基Cδ+的亲核进攻，同时完成氢原子的加成。 促进剂对环氧树脂和二乙烯二胺固化体系的凝胶化影响，例如乙二醇、甘油和苯酚使凝胶化时间缩短7min，12min和13min。 2. 脂肪胺（脂环胺）固化剂 在室温很快固化环氧树脂，固化反应为放热反应。热量能进一步促使环氧树脂与固化剂反应，其使用期较短。胺类固化剂与空气中的CO2反应生成不能与环氧基起反应的碳酸铵盐而引起气泡的发生。 脂肪胺对皮肤有一定刺激作用，其蒸汽毒性很强。 脂肪胺和脂环胺固化剂
环氧树脂固化剂的类别与性能 根据多元分类法可将环氧树脂固化剂分为：显在型固化剂、潜伏型固化剂。 显在型固化剂为普通使用的固化剂，又可分为加成聚合型和催化型。所谓加成聚合型即打开环氧基的环进行加成聚合反应，固化剂本身参加到三维网状结构中去。这类固化剂，如加入量过少，则固化产物连接着末反应的环氧基。因此，对这类固化剂来讲，存在着一个合适的用量。而催化型固化剂则以阳离子方式，或者阴离子方式使环氧基开环加成聚合，最终，固化剂不参加到网状结构中去，所以不存在等当量反应的合适用量；不过，增加用量会使固化速度加快。 加成聚合型固化剂有多元胺、酸酐、多元酚、聚硫醇等。其中最重要、应用最广泛的是多元胺和酸酐，多元胺占全部固化剂的71％，酸酐类占23％。从应用角度出发，多元胺多数经过改性，而酸酐则多以原来的状态，或者两种、三种低温共融混合使用。 而潜伏型固化剂则指的是：这类固化剂与环氧树脂混合后，在室温条件下相对长期稳定(一般要求在3个月以上，才具有较大实用价值，最理想的则要求半年或者1年以上)，而只需暴露在热、光、湿气等条件下，即开始固化反应。这类固化剂基本上是用物理和化学方法封闭固化剂活性的。在显在型固化剂中，双氰胺、己二酸二酰肼这类品种，在室温下不溶于环氧树脂，而在高温下溶解后开始固化反应，因而也呈现出一种潜伏状态。所以，在有的书上也把这些品种划为潜伏型固化剂，实际上可称之为功能性潜伏型固化剂。因为潜伏型固化剂可与环氧树脂混合制成一液型配合物，简化环氧树脂应用的配合手续，其应用范围从单包装胶黏剂向涂料、浸渍漆、灌封料、粉末涂料等方面发展。从国际合成树脂机构了解到，潜伏型固化剂在国外日益引起重视，可以说是研究与开发的重点课题，各种固化剂改性新品种和配合新技术层出不穷，十分活跃。 各种固化剂的固化温度各不相同，固化物的耐热性也有很大不同。一般地说，使用固化温度高的固化剂可以得到耐热优良的固化物。对于加成聚合型固化剂，固化温度和耐热性按下列顺序提高：脂肪族多胺＜脂环族多胺＜芳香族多胺≈酚醛＜酸酐 催化加聚型固化剂的耐热性大体处于芳香多胺水平。阴离子聚合型(叔胺和咪唑化古物)、阳离子聚合型(BF3络合物)的耐热性基本上相同，这主要是虽然起始的反应机理不同，但最终都形成醚键结合的网状结构。 固化反应属于化学反应，受固化温度影响很大，温度增高，反应速度加快，凝胶时间变短；凝胶时间的对数值随固化温度上升大体呈直线下降趋势，如图3-2所示。但固化温度过高，常使固化物性能下降，所以存在固化温度的上限；必须选择使固化速度和固化物性能折衷的温度，作为合适的固化温度。按固化温度可把固化剂分为四类：低温固化剂固化温度在室温以下；室温固化剂固化温度为室温～50℃；中温固化剂为50～100℃；
几种典型固化剂对环氧树 脂涂料性能的影响 摘要：本文环氧地坪漆选取了目前国内市场上常用的几种典型固化剂，进行了系统的应用测试，研究了不同类型的固化剂对环氧树脂类涂料性能的影响，在此基础上提出了环氧树脂涂料适用的固化剂方案以供大家参考。主题词：固化剂环氧树脂涂料性能 一前言目前国内市场上所用的环氧树脂固化剂品种繁多，所述功能也都有不同程度的夸张，而在实际使用中却发现了不少问题，如何才能使用户正确选用固化剂产品，我们在这一方面作了一些研究，从理论和实际应用中进行了具体探讨。 二、理论分析为了做好这次的对比研究，我们选取了有代表性的几种固化剂样品进行了分析和试验，这几种样品分别是593固化剂、T31固化剂、651固化剂、810固化剂、酮亚胺固化剂、NX-2040等，对这几种固化剂，从文献和资料的介绍看，从其理论上分析具有以下特点：593固化剂是二亚乙基三胺和环氧丙烷丁基醚加成反应的产物，其结构式H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH-CH2- CH-CH2-OC4H9 OH是能在室温下和环氧树脂起固化反应，由于其分子结构中含有C11 的长链结构，因此具有较好的韧性和弯曲、冲击强度。T31固化剂是多胺、甲醛、苯酚经曼尼斯反应而成的曼尼斯加成多元胺，其分子结构大致如下：(略)T31固化剂是实际无毒等级的固化剂，应用
安全，并能在低温下固化双酚A型环氧树脂，可在湿度80%和水下应用，固化收缩率小。651固化剂是一种聚酰胺类环氧树脂固化剂，由桐油酸和多元胺反应制成的桐油酸二聚体多元胺，由于结构中含有较长的脂肪酸碳链和氨基，可使固化产物具有高的弹性和粘接力及耐水性，它的施工性能较好，配料比例比较宽，毒性小，基本无挥发物，能在潮湿的金属和混凝土表面施工，缺点是固化速度较慢，耐热性比较低，热变形温度低，耐汽油、烃类溶剂性差。810固化剂是改性胺类固化剂，在水下、潮湿、低温（0℃）、干燥等条件下，均能固化环氧树脂，也可在带水的表面上进行涂装，具有良好的浸润性。酮亚胺固化剂是酮类与多元胺反应制得的产物，其结构式如下所示，使用酮亚胺类固化剂能配制成潮湿条件和水下固化涂料。NX-2040是美国卡德莱生产的一种性能独特的，不含苯酚的，多用途取代酚醛胺环氧树脂固化剂。其结构式如下，它的分子结构上即带憎水性优异的长脂肪链，常温反应活性高的脂肪胺，又含抗化学腐蚀的苯环结构。使它即具有一般酚醛胺的低温，潮湿快速固化，又有一般低分子聚酰胺固化剂的长操作期，优异的柔韧性和较宽的树脂混合比。它的独特结构，使它在环保型，高性能，低成本，多用途，快速固化，重防腐环氧树脂涂料中得到广泛的应用。 三、试验条件为了便于比较固化剂的性能，本文按照固化剂说明的配比用量，用同一种环氧树脂材料进行了固化反应，在常温下经过二十四小时后，测其机械性能，并经过了一周时间的保养期，然后在同时进行化学性能的测试。
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固化剂含量对RTM用环氧树脂体系固化性能的影响 作者：柴红梅， 汪鹏， 王雷， 孙超明， 薛忠民， 李鹏 作者单位：北京玻钢院复合材料有限公司,北京,102101 刊名： 玻璃钢/复合材料 英文刊名：FIBER REINFORCED PLASTICS/COMPOSITES 年，卷(期)：2009，""(6) 被引用次数：0次 参考文献(9条) 1.孙曼灵.环氧树脂应用原理与技术[M].北京:机械工业出版社,2003. 2.李固,钱建平,叶惠萍.室温固化改性芳胺固化剂的研制[J].热固性树脂,2002,17(1):15-16. 3.乌云其其格.3233树脂及其碳布复合材料的性能研究[J].纤维复合材料,2004,(4):6-8. 4.李萍等.RTM技术的发展及在航空工业中的应用[J].材料工程,1998,(1):46. 5.王小洁,谢群炜,张炜等.环氧树脂基体固化研究[J].玻璃钢/复合材料,2001,(2):10-12. 6.Weiming Chen,Peng Li,Yunhua Yu,Xiaoping Yang.Curing kinetics study of an epoxy resin system for T800 carbon fiber filament wound composites by dynamic and isothermal DSC[J].Journal of Applied Polymer Science,2008,107(3):1493-1499. 7.Zengping Zhang,Guozheng Liang,Penggang Ren.Curing Behavior of Epoxy/POSS/DDS Hybrid Systems[J].Polymer Composites,2008,29(1):77-83. 8.Frigione M,Calo E.Influence of an hyperbranched aliphntic polyester on the cure kinetic of a trifunctional epoxy resin[J].Journal of Applied Polymer Science,2008,107(3):1744-1758. 9.Hongkyeong Kim.Cure Behavior of a DGEBF Epoxy using Asymmetric Cycloaliphatic Amine Curing Agent[J].Hwahak konghak,2008,46(1):200-204. 相似文献(10条) 1.期刊论文尹昌平.肖加余.曾竟成.李建伟.江大志.刘钧.YIN Chang-ping.XIAO Jia-yu.ZENG Jing-cheng.LI Jian-wei.JIANG Da-zhi.LIU Jun用于共注射RTM工艺的环氧树脂和酚醛树脂的工艺特性-固体火箭技术 2009,32(5) 研究了用于共注射RTM工艺制备承载/隔热/防热一体化复合材料的酚醛树脂和环氧树脂的工艺特性.以苯并噁嗪为防热层的酚醛树脂基体,研究得到了满足共注射工艺条件的环氧树脂体系并确定了共注射的工艺窗口.研究结果表明,以E-44为基体树脂、以GA327改性芳胺为固化剂所构成的环氧树脂体系可作为承载层的基体树脂和苯并噁嗪树脂进行共注射,其共注射的工艺窗口温度为85～90℃,在此温度范围内,环氧树脂体系和低粘度保持时间大于20 min,满足了共注射RTM成型一体化复合材料的基本工艺要求. 2.期刊论文肖加余.刘钧.杜刚.曾竟成.江大志.邢素丽.彭超义.XIAO Jia-yu.LIU Jun.DU Gang.Zeng Jing-cheng. JIANG Da-zhi.XING Su-li.PENG Chao-yi几种RTM用环氧树脂体系研究-热固性树脂2008,23(z1) 为满足RTM工艺对树脂体系低粘度的要求,研究了3种用于制备高性能复合材料主承力构件的环氧树脂体系:CYD-128/IA(脂环族多元胺),TDE-85/TA(脂环族多元酸酐)/DMP-30及双酚F环氧树脂/DT/DP(脂肪族多元胺).测试了同一体系中不同配比对浇注体力学性能的影响并研究了3种体系的流变行为.结果表明,CYD-128/IA体系中,IA的最佳添加量为22%(质量分数,下同);TDE-85/TA/DMP-30体系中TA最佳用量为110%,DMP-30最佳用量为0.4%;双酚F环氧树脂 /DT/DP体系中,单独使用5%DP效果最佳.相同温度下,CYD-128/IA粘度比TDE-85/TA/DMP-30体系大得多,随时间增加粘度上升也较快.双酚F环氧树脂 /DT/DP体系粘度特性对配比的依赖性较大. 3.期刊论文汪明.张佐光.胡宏军.李宏运RTM用环氧树脂体系的固化工艺研究-玻璃钢/复合材料2002,""(2) 本文研究了以多官能团环氧树脂及液体酸酐为基体,以叔胺及有机酸盐为促进剂组成的RTM用环氧树脂体系,采用DSC和DMA等方法研究了树脂体系的固化工艺及固化物的性能.结果表明:该树脂体系粘度低,适用期长,适用于RTM工艺;该树脂体系的湿热性能较差,需进一步研究改性. 4.期刊论文郑力威.宁志强.牛永安.王东续.ZHENG Li-wei.NING Zhi-qiang.NIU Yong-an.WANG Dong-xu RTM用低 黏度环氧树脂体系的制备与性能研究-化学与黏合2008,30(3) 环氧树脂是树脂传递模塑非常重要的基体树脂,但是通用的环氧树脂自身黏度较大,限制了其使用的范围.提供了一种低黏度的RTM用环氧树脂体系的制备方法,对各组分对其性能的影响进行了细致的研究,发现该改性环氧树脂体系具有优异的工艺性能,然后对该体系进行了表征,对其结构和性能的关系进行了研究,表明该树脂有非常好的高温性能. 5.学位论文孙健生高温环氧树脂“离位”RTM工艺及“离位”增韧技术研究2007 本文的工作主要分为两部分，第一部分是RTM工艺用高温环氧树脂及其“离位”RTM技术的研究，第二部分在“离位”RTM工艺的基础上，对其制备的
几种典型固化剂对环氧树脂涂料性能的影响 2005-10-10 摘要：本文选取了目前国内市场上常用的几种典型固化剂，进行了系统的应用测试，研究了不同类型的固化剂对环氧树脂类涂料性能的影响，在此基础上提出了环氧树脂涂料适用的固化剂方案以供大家参考。 主题词：固化剂环氧树脂涂料性能 一、前言 目前国内市场上所用的环氧树脂固化剂品种繁多，所述功能也都有不同程度的夸张，而在实际使用中却发现了不少问题，如何才能使用户正确选用固化剂产品，我们在这一方面作了一些研究，从理论和实际应用中进行了具体探讨。 二、理论分析 为了做好这次的对比研究，我们选取了有代表性的几种固化剂样品进行了分析和试验，这几种样品分别是593固化剂、T31固化剂、651固化剂、810固化剂、酮亚胺固化剂、NX-2040等，对这几种固化剂，从文献和资料的介绍看，从其理论上分析具有以下特点： 593固化剂是二亚乙基三胺和环氧丙烷丁基醚加成反应的产物，能在室温下和环氧树脂起固化反应，由于其分子结构中含有C11 的长链结构，因此具有较好的韧性和弯曲、冲击强度。 T31固化剂是多胺、甲醛、苯酚经曼尼斯反应而成的曼尼斯加成多元胺，T31固化剂是实际无毒等级的固化剂，应用安全，并能在低温下固化双酚A型环氧树脂，可在湿度80%和水下应用，固化收缩率小。 651固化剂是一种聚酰胺类环氧树脂固化剂，由桐油酸和多元胺反应制成的桐油酸二聚体多元胺，由于结构中含有较长的脂肪酸碳链和氨基，可使固化产物具有高的弹性和粘接力及耐水性，它的施工性能较好，配料比例比较宽，毒性小，基本无挥发物，能在潮湿的金属和混凝土表面施工，缺点是固化速度较慢，耐热性比较低，热变形温度低，耐汽油、烃类溶剂性差。 810固化剂是改性胺类固化剂，在水下、潮湿、低温（0℃）、干燥等条件下，均能固化环氧树脂，也可在带水的表面上进行涂装，具有良好的浸润性。 酮亚胺固化剂是酮类与多元胺反应制得的产物，使用酮亚胺类固化剂能配制成潮湿条件和水下固化涂料。 NX-2040是美国卡德莱生产的一种性能独特的，不含苯酚的，多用途取代酚醛胺环氧树脂固化剂。它的分子结构上即带憎水性优异的长脂肪链，常温反应活性高的脂肪胺，又含抗化学腐蚀的苯环结构。使它即具有一般酚醛胺的低温，潮湿快速固化，又有一般低分子聚酰胺固化剂的长操作期，优异的柔韧性和较宽的树脂混合比。它的独特结构，使它在环保型，高性能，低成本，多用途，快速固化，重防腐环氧树脂涂料中得到广泛的应用。 三、试验条件 为了便于比较固化剂的性能，本文按照固化剂说明的配比用量，用同一种环氧树脂材料进行了固化反应，在常温下经过二十四小时后，测其机械性能，并经过了一周时间的保养期，然后在同时进行化学性能的测试。
常用涂料的种类 文章主题标签：常用涂料 一、油性涂料 油性涂料是指传统的以干性油为主要成分的涂料，种类很多。这种涂料的耐老化性差，使用寿命较短，但涂层致密，容易保持清洁，目前仍用于门窗、家具等的涂装。 二、过氯乙烯涂料 过氯乙烯涂料是以过氯乙烯树脂为基料，掺人增塑剂、稳定剂、填充料和颜料等，经过混炼、切片溶解于有机溶剂中的一种建筑涂料。这种涂料光泽好，有相当好的耐老化性和耐污性，耐碱性也很好，涂膜干燥快，有一定的抗冲击、硬度、附着力和耐磨性。可用于建筑物的内外墙面及地面装饰。 三、氯化橡胶涂料! 氯化橡胶涂料以氯化的天然橡胶或合成橡胶为成膜物质，以煤焦溶剂为溶剂，加入颜料和助剂配制而成。这种涂料的耐酸碱性、耐水性较好，有防霉、难燃等特点。它的耐久性也优于油性涂料。与其它溶剂型涂料不同，它所形成的涂层有一定的透气性，涂刷后基层的水分仍能通过涂层散发出去，所以可以用于未完全干透的抹灰面。它的耐污性很好，且涂层容易清洗，适于建筑物墙面的装饰。 四、氯—偏共聚乳液涂料 它是以氯乙烯与偏氯乙烯共聚乳液为基料，加入填充料、颜料等加工而成的一种水乳型建筑涂料。它具有无味、干燥快、不燃、易施工等特点。涂层坚固光洁，有良好的防潮、防霉、耐磨、耐酸碱、耐化学腐蚀等优点，可作为建筑物内外墙面及地面的装饰。 五、环氧树脂涂料 环氧树脂涂料能使混凝土表面装饰成瓷砖状，涂层易于清洁，抗细菌、耐水、耐溶剂和耐化学药品，有特别好的耐磨性，它以环氧树脂为粘结剂，故有很强的附着力。 玻璃纤维增强的无溶剂环氧涂料，具有优良的耐化学药品性、抗菌性、耐冲击性、耐磨性和耐热性外墙及地板装饰。 无溶剂型环氧磁漆既可用于水下建筑，也可用于空气中它抗流挂性好、不收缩、有良好的化学性能、耐
环氧树脂的用途 环氧树脂一般和添加物同时使用，以获得应用价值。添加物可按不同用途加以选择，常用添加物有以下几类：（1）固化剂；（2）改性剂；（3）填料；（4）稀释剂；（5）其它。 其中固化剂是必不可少的添加物，无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂，否则环氧树脂不能固化。 由于用途性能要求各不相同，对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加物也有不同的要求。现将它们的选择方法简介于下： （一）环氧树脂的选择 1、从用途上选择 作粘接剂时最好选用中等环氧值（0.25-0.45）的树脂，如6101、634；作浇注料时最好选用高环氧值（>0.40）的树脂，如618、6101；作涂料用的一般选用低环氧值（<0.25）的树脂，如601、604、607、609等。 2、从机械强度上选择 环氧值过高的树脂强度较大，但较脆；环氧值中等的高低温度时强度均好；环氧值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关，环氧值高固化后交联度也高，环氧值低固化后交联度也低，故引起强度上的差异。 3、从操作要求上选择 不需耐高温，对强度要求不大，希望环氧树脂能快干，不易流失，可选择环氧值较低的树脂；如希望渗透性也，强度较好的，可选用环氧值较高的树脂。 （二）、固化剂的选择 1、固化剂种类： 常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺，另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂，加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。 2、固化剂的用量 （1）胺类作交联剂时按下式计算：
胺类用量=MG/Hn 式中： M=胺分子量 Hn=含活泼氢数目 G=环氧值（每100克环氧树脂中所含的环氧当量数） 改变的范围不多于10-20%，若用过量的胺固化时，会使树脂变脆。若用量过少则固化不完善。（2）用酸酐类时按下式计算： 酸酐用量=MG（0.6~1）/100式中： M=酸酐分子量 G=环氧值（0.6~1）为实验系数 3、选择固化剂的原则：固化剂对环氧树脂的性能影响较大，一般按下列几点选择。 （1）、从性能要求上选择：有的要求耐高温，有的要求柔性好，有的要求耐腐蚀性好，则根据不同要求选用适当的固化剂。 （2）、从固化方法上选择：有的制品不能加热，则不能选用热固化的固化剂。 （3）、从适用期上选择：所谓适用期，就是指环氧树脂加入固化剂时起至不能使用时止的时间。要适用期长的，一般选用酸酐类或潜伏性固化剂。 （4）、从安全上选择：一般要求毒性小的为好，便于安全生产。 （5）、从成本上选择。 （三）、改性剂的选择 改性剂的作用是为了改善环氧树脂的鞣性、抗剪、抗弯、抗冲、提高绝缘性能等。常用改性剂有： （1）、聚硫橡胶：可提高冲击强度和抗剥性能。 （2）、聚酰胺树脂：可改善脆性，提高粘接能力。 （3）、聚乙烯醇叔丁醛：提高抗冲击鞣性。 （4）、丁腈橡胶类：提高抗冲击鞣性。 （5）、酚醛树脂类：可改善耐温及耐腐蚀性能。 （6）、聚酯树脂：提高抗冲击鞣性。
3.8 环氧树脂通过逐步聚合反应的固化 环氧树脂的固化剂，大致分为两类： （1）反应型固化剂 可与EP 分子进行加成，并通过逐步聚合反应的历程使它交联成体型网状结构。 特征：一般都含有活泼氢原子，在反应过程中伴有氢原子的转移。如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚等。 （2）催化型固化剂 可引发树脂中的环氧基按阳离子或阴离子聚合的历程进行固化反应。 如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物等。 3.8.1 脂肪族多元胺 1、反应机理 2 H CH CH 2 R N O R N CH 2OH CH + OH 如被酸促进（先形成氢键）
形成三分子过渡状态（慢） X R"NH CH 2O CH R R' + _ 三分子过渡状态使环氧基开环 X R" N + _ 质子转移（快）
2、常用固化剂 乙二胺2H 2N CH 2 CH 2 N 二乙烯三胺 H 2H 2 N CH 2CH 2N CH 2CH 2N 三乙烯四胺H 2 H 2 H N CH 2CH 2N CH 2CH 2N CH 2CH 2N 四 乙 烯 五 胺 H 2 H 2 H H N CH 2CH 2N CH 2CH 2N CH 2CH 2N CH 2CH 2N 多乙烯多胺 H 2N CH 2CH 2N CH 2 n 试比较它们的活性、粘度、挥发性与固化物韧性的相对大小？ 脂肪胺类固化剂的特点 （1）活性高，可室温固化。 （2）反应剧烈放热，适用期短； （3）一般需后固化。室温固化7d 左右，再经 2h/80~100℃后固化，性能更好； （4）固化物的热变形温度较低，一般为80~90 ℃； （5）固化物脆性较大； （6）挥发性和毒性较大。 课前回顾 1、海因环氧树脂的结构式与主要性能特点？ 2、二氧化双环戊二烯基醚环氧树脂的特点？ 3、TDE-85环氧树脂的结构式与性能特点？ 4、脂肪族环氧树脂的特点及用途？ 5. 有机硅环氧树脂的特点？ 6、环氧树脂的固化剂可分为哪两类，分别按什么反应历程进行固化?特点是什么？两类固化剂的代表有哪些？ 7、脂肪族多元胺固化剂的催化剂有哪些？活性顺序是怎样的？ 8、常用的脂肪族多元胺有哪些？多乙烯多胺的结构通式？它们的活性与挥发性相对大小顺序？ 9、脂肪族多元胺类环氧固化剂的主要特点有哪些？ 3、 化学计量 胺的用量（phr ）= 胺当量×环氧值 胺当量= 胺的相对分子量÷胺中活泼氢的个数 phr 意义：每100份树脂所需固化剂的质量份数。