环氧单组份潜伏性固化剂小结
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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。
环氧树脂潜伏型低温固化剂
环氧树脂潜伏型低温固化剂是一种用于环氧树脂的固化剂,其主要特点是在低温下也能够发挥出固化的效果。
这种固化剂通常用于需要在低温环境下进行固化的场合,比如在寒冷地区或者需要在低温条件下进行施工的场合。
潜伏型低温固化剂的特点是在室温下不会引起环氧树脂的固化反应,但在低温条件下会激活固化反应,从而实现环氧树脂在低温下的固化。
从化学角度来看,潜伏型低温固化剂通常是一种活化剂,它可以在低温下打破固化反应的能垒,从而加速环氧树脂的固化过程。
这种固化剂的使用可以大大提高环氧树脂在低温条件下的施工适用性和固化效果。
从应用角度来看,潜伏型低温固化剂广泛应用于航空航天、船舶制造、风电设备、冷藏设备等需要在低温环境下进行施工和使用的行业。
它可以有效解决低温条件下环氧树脂固化速度慢、固化效果差的问题,提高了材料的使用性能和可靠性。
总的来说,环氧树脂潜伏型低温固化剂是一种在低温条件下能够发挥出固化效果的固化剂,具有重要的应用意义和市场前景。
潜伏性固化剂编辑本词条缺少名片图,补充相关内容使词条更完整,还能快速升级,赶紧来编辑吧!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。
虽然环氧树脂潜伏性固化剂的种类很多,但是每种类型的固化剂都有一定的优点和缺点,到目前为止,仍然没有发现一种性能特别优良,十分理想的潜伏性固化剂。
中文名潜伏性固化剂特点提高产品质量防止环境污染适应现代大规模工业化生产等优点。
目录1 潜伏性固化剂特点2 研究3 种类▪改性脂肪族胺类▪芳香族二胺类▪双氰胺类▪咪唑类▪有机酸酐类▪有机酰肼类▪路易斯酸▪微胶囊类4 结语潜伏性固化剂特点编辑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。
研究编辑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。
种类编辑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。
潜伏型固化剂(一)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。
属于前一类固化剂的有双氰胺系列、三氟化硼—胺络合物系列、嗯硼杂环硼胺、二酸酰肼类、咪唑盐类、超配位硅酸盐类等称为加热激活型。
属于后一类的有PM重氮盐、碘誗、誗盐等能在紫外线辐射下引起环氧树脂阳离子聚合的化合物称为光激活型。
潜伏型固化剂是制备单组分环氧树脂胶黏剂、涂料、浇铸料的关键原料。
一、双氰胺系列双氰胺是最早在工业上应用的环氧树脂潜伏性固化剂。
结构式42N,白色结晶粉末,分子量84,熔点207~20.9℃,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期。
在环氧当量为200g/mol的液态树脂中加入量为8phr时,室温下有6个月的适用期,但于175~185℃能快速阻,化;在环氧当量为700g/mol的固态环氧树脂中加入3phr时,室温下贮存稳定期不变,但是固化反应需提高到200℃左右/30min。
由于双氰胺熔点高达200℃以上,在此熔融温度下环氧树脂已快速固化,因此双氰胺和环氧树脂的混合是以前者悬浮分散的方式实现。
双氰胺的相对密度大于环氧树脂,其粒径大小和固化速度有着密切的关系,见图8 -1。
超细粉碎的双氰双胺的应用是降低该固化体系温度、提高固化速率的有效方法。
双氰胺主要用于湿法制造环氧层压板、粉末涂料、环氧固体胶黏剂中。
为了降低环氧双氰胺粉末涂料的温度,可以选用芳香胺加成双氰胺,其结构式为:李瑞珍应用红外光谱仪和动态力学温度谱对E-51和双氰胺固化物的结构进行了研究,并对固化树脂的两相结构和固化反应进行了讨论。
固化机理如下:首先是双氰胺粒子表面与部分环氧树脂进行反应,双氰胺分解成单氰胺,它的熔点为42℃,其溶解度比双氰胺大,易于向树脂内扩散,这时单氰胺的2个活泼氢与环氧基迅速进行加成反应,如此不断地消耗环氧基达到完全交联。
潜伏性固化剂加入树脂中,在常温下能保持较长的适用期,一经加热即能起固化作用的一类固化剂。
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(DD M)、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D DS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。
潜伏性固化剂所谓潜伏性固化剂,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。
虽然环氧树脂潜伏性固化剂的种类很多,但是每种类型的固化剂都有一定的优点和缺点,到目前为止,仍然没有发现一种性能特别优良,十分理想的潜伏性固化剂。
目录一、潜伏性固化剂特点:二、潜伏性固化剂的研究三、潜伏性固化剂的种类1. 改性脂肪族胺类2. 芳香族二胺类3. 双氰胺类4. 咪唑类5. 有机酸酐类6. 有机酰肼类7. 路易斯酸8. 微胶囊类四、结束语潜伏性固化剂特点: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。
潜伏性固化剂的研究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。
潜伏性固化剂的种类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。
试谈单组分环氧树脂加热致活的潜伏性固化剂作者:孙同云来源:《硅谷》2010年第08期中图分类号:TQ43文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0420123-01我们知道由于环氧胶粘剂多为双组分,不仅需分装储运,带来不少运作及环保问题,且混合配制时计量误差及混合不均匀,易引起产物粘接强度等重要性能的波动。
目前研发的重点在于固化剂分子的设计和选择,相应工艺条件的确立及对综合性能的改善,中潜伏性固化剂的研发最为活跃和重要。
这类固化剂主要是通过暂时封闭或钝化一些反应活性高而贮存稳定性差的固化剂的活性基团和结构来实施的。
许多通用的双组分环氧树脂胶粘剂的低温、中温及高温固化剂,是通过物理及化学手段进行反应活性调整和控制来进行研制,是目前发展较有前景的化工产品。
1 有机酰肼类化合物,固速快有机酰肼类化合物与双氰胺相似,也是一种以粉末状分散于环氧树脂中的潜伏性固化剂,适用期可达4-5月。
一般系由脂肪酸酯与水合肼直接反应制得。
常用的有琥珀酸酰肼、己二酸酰肼、间苯二甲酸酰肼、水杨酸酰肼等。
这类固化剂的固化温度一般也较高,其分解温度通常都在160℃左右,因而在使用时也需要加入与双氰胺基本相同的固化促进剂来降低固化温度。
日本专利报道改用二元酚来合成的有机酰肼类化合物,不仅可大大降低环氧树脂固化温度,且固化速度较快,贮存性好,固化产物耐水性及韧性也有改善,还具有一定透明性。
2 咪唑类化合物,活性高咪唑类固化剂是常用的环氧树脂中温固化剂,具有较高活性,但贮存期较短,120℃可使环氧树脂较快固化,产物具有良好的耐湿热性。
用作潜伏性固化剂必须进行化学改性。
目前改性的途径集中于:一是用引入相对体积较大的有机基团如三嗪环基、长链烷基、苄基、氰乙基等侧基,以对咪唑分子中仲胺基、叔胺基上的部分活性氢原子产生足够大的位阻效应,从而降低反应活性,提高潜伏性。
如在150℃左右,2-甲基咪唑的适用期为25小时,但1-氰基-2-乙基-4-甲基咪唑的适用期为6天,长链的2-十七烷基咪唑适用期则为40天。
环氧树脂潜伏型胺类固化剂固化温度环氧树脂潜伏型胺类固化剂的“火候”嘿,伙计们!今天我们来聊聊环氧树脂潜伏型胺类固化剂的“火候”。
别误会,这可不是什么烹饪话题,而是关于环氧树脂固化过程中的一个重要因素。
听好了,如果处理不当,可能会让你的环氧树脂变得又硬又脆,就像一块“烧焦的面包”。
我们得明白什么是环氧树脂潜伏型胺类固化剂。
简单来说,它就像是一个“幕后黑手”,在环氧树脂还没有完全硬化的时候就开始发挥作用,帮助环氧树脂变得更坚硬、更耐用。
但是,这个“幕后黑手”也有它的脾气,需要“适当的温度”才能发挥出最好的效果。
那么,什么样的温度才是“适当的温度”呢?别急,我会慢慢告诉你。
你得知道,环氧树脂潜伏型胺类固化剂的“火候”和环氧树脂本身的配方有关。
不同的环氧树脂配方可能需要不同的“火候”。
所以,第一步就是你需要知道你的环氧树脂配方中都有哪些成分。
你还得知道,环氧树脂潜伏型胺类固化剂的“火候”也和环境温度有关。
一般来说,环境温度越高,环氧树脂潜伏型胺类固化剂的反应速度越快,形成的固化物就越坚硬。
但是,如果温度过高,可能会导致环氧树脂固化不完全,留下气泡或者硬度不够。
所以,我们需要找到一个“适中的温度”,既能让环氧树脂潜伏型胺类固化剂发挥出最大的效果,又不会让环氧树脂过热。
你还需要知道,处理环氧树脂潜伏型胺类固化剂的“火候”也需要一些技巧。
比如,你可以先用低温让环氧树脂潜伏型胺类固化剂开始反应,然后再逐渐提高温度。
这样可以保证环氧树脂固化均匀,不会有地方过热或者过冷。
总的来说,环氧树脂潜伏型胺类固化剂的“火候”是一个需要细心调整的过程。
你需要了解你的环氧树脂配方,了解你的环境温度,还需要一些处理技巧。
但是,只要你掌握了这些要点,你就能制作出既坚硬又耐用的环氧树脂产品了。
就像烹饪一样,只有掌握了正确的方法和步骤,才能做出美味的食物。
所以,伙计们,让我们一起掌握环氧树脂潜伏型胺类固化剂的“火候”,制作出最好的环氧树脂产品吧!。
环氧单组份潜伏性固化剂:常温时活性很低,经过热引发后,潜伏性固化剂活性基团曝露或激活,引发环氧树脂的交联反应。
种类:(1)双氰胺DICY及其衍生物特点:高温固化剂,反应活化能高,起始反应温度高,固化温度180℃左右,储存期长;在CCL覆铜板可单独使用,但在环氧单组份胶黏剂很少单独使用,常复配促进剂(脲的衍生物、咪唑及其衍生物、季鏻盐、季铵盐、叔铵、酰肼等)使用,添加促进剂后可降低反应活化能,固化温度可降至120℃以下;(2)有机酸酰肼特点:高温固化剂,起始反应温度高,固化温度160℃左右,储存期长;通常也复配促进剂使用,添加促进剂后可降低反应活化能而降低固化温度;(3)咪唑类化合物及其衍生物特点:中温固化剂,反应活性高,反应起始温度低,DSC放热基本上80℃就可以反应了,100~120℃能快速反应,储存稳定性较Dicy差;比较常见的供应商:四国化成;(4)硼铵络合物特点:易水解,反应活性高,储存稳定性差,不可与碱性材料共用;(5)多胺盐和芳香胺与无机盐的络合物特点:此类固化剂是由室温固化的多胺固化剂,将其制备成各种酸盐而具有潜伏性,较稳定;固化温度广,可80℃~180℃固化,要看具体由什么胺改性的;(6)分子筛封闭型固化剂特点:经过处理后,活性固化剂及触媒被封入孔洞无法接触到环氧树脂而具有潜伏性;经过受热等其他条件后,反应活性物质及触媒才被释放,与环氧树脂进行接触而产生交联反应;(7)微胶囊包覆型固化剂特点:低温固化剂,将环氧室温固化剂,通过微胶囊包覆技术(物理或化学包覆),使固化剂的活性基团无法接触到环氧树脂而具潜伏性;经受热后囊壁熔解或化学分解而释放活性基团与环氧接触产生交联反应。
常见的微胶囊包覆固化剂PN-23等PN系列;(8)阳离子型固化剂特点:低温固化剂,起始反应温度低,主要是封闭型六氟锑酸盐,对脂环族环氧活性高,单价昂贵;国内厂家有深圳初创及凯基,国外厂家有美国金氏及日本三新等;(9)湿气致活类固化剂特点:酮亚胺类,可常温固化,常温下其与水解后释放胺类化合物,与环氧树脂接触而产生交联反应。
潜伏型固化剂(一)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。
属于前一类固化剂的有双氰胺系列、三氟化硼—胺络合物系列、嗯硼杂环硼胺、二酸酰肼类、咪唑盐类、超配位硅酸盐类等称为加热激活型。
属于后一类的有PM重氮盐、碘誗、誗盐等能在紫外线辐射下引起环氧树脂阳离子聚合的化合物称为光激活型。
潜伏型固化剂是制备单组分环氧树脂胶黏剂、涂料、浇铸料的关键原料。
一、双氰胺系列双氰胺是最早在工业上应用的环氧树脂潜伏性固化剂。
结构式42N,白色结晶粉末,分子量84,熔点207~20.9℃,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期。
在环氧当量为200g/mol的液态树脂中加入量为8phr时,室温下有6个月的适用期,但于175~185℃能快速阻,化;在环氧当量为700g/mol的固态环氧树脂中加入3phr时,室温下贮存稳定期不变,但是固化反应需提高到200℃左右/30min。
由于双氰胺熔点高达200℃以上,在此熔融温度下环氧树脂已快速固化,因此双氰胺和环氧树脂的混合是以前者悬浮分散的方式实现。
双氰胺的相对密度大于环氧树脂,其粒径大小和固化速度有着密切的关系,见图8 -1。
超细粉碎的双氰双胺的应用是降低该固化体系温度、提高固化速率的有效方法。
双氰胺主要用于湿法制造环氧层压板、粉末涂料、环氧固体胶黏剂中。
为了降低环氧双氰胺粉末涂料的温度,可以选用芳香胺加成双氰胺,其结构式为:李瑞珍应用红外光谱仪和动态力学温度谱对E-51和双氰胺固化物的结构进行了研究,并对固化树脂的两相结构和固化反应进行了讨论。
固化机理如下:首先是双氰胺粒子表面与部分环氧树脂进行反应,双氰胺分解成单氰胺,它的熔点为42℃,其溶解度比双氰胺大,易于向树脂内扩散,这时单氰胺的2个活泼氢与环氧基迅速进行加成反应,如此不断地消耗环氧基达到完全交联。
环氧单组份潜伏性固化剂小结环氧单组份潜伏性固化剂是一种特殊类型的环氧树脂固化剂,具有在环境温度下保持稳定的性质,只有在接触到活性物质时才开始固化。
这种固化剂的使用可以提高生产效率和产品质量,并且能够应用于各种不同的领域,如建筑、电子、航空航天等。
环氧单组份潜伏性固化剂的原理是通过添加一种特殊的催化剂,将活性固化剂与环氧树脂分离,以避免剂料在储存和结晶过程中产生固化反应。
只有当剂料接触到触媒剂或在一定温度下,才能开始固化过程。
这种固化方式使得环氧单组份潜伏性固化剂可以长时间保持在活性状态,从而增加了材料的使用寿命。
首先,环氧单组份潜伏性固化剂具有较长的使用寿命。
由于固化剂在储存和运输过程中不会固化,所以可以放心地长时间储存。
即使在固化剂与活性物质接触之前,它们的性能也不会受到影响。
其次,固化速度可调。
通过调整固化剂的催化剂浓度或加热条件,可以控制固化速度。
这使得生产过程更加灵活,并能够适应不同的生产需求。
第三,环氧单组份潜伏性固化剂具有较高的稳定性。
在储存和运输过程中,固化剂不会因为外界因素而发生固化反应,保持较高的稳定性,避免了在非固化环境下使用固化剂的问题。
此外,环氧单组份潜伏性固化剂还具有较好的渗透性和较低的粘度,可以更好地进入基材,并完全填充不规则形状的空隙,从而提高产品的性能。
然而,环氧单组份潜伏性固化剂也存在一些限制。
首先,它们的固化速度较慢,特别是在低温环境下。
其次,由于固化剂与触媒剂的分离性,需要较长的固化时间才能达到足够的强度。
此外,固化剂的选择和使用也需要一定的经验和专业知识。
总结来说,环氧单组份潜伏性固化剂是一种特殊的环氧树脂固化剂,具有较长的使用寿命、可调的固化速度、较高的稳定性和较好的渗透性。
它们广泛应用于各种不同的领域,并且能够提高生产效率和产品质量。
然而,固化速度较慢和固化时间较长是它们的一些局限性。
对于环氧单组份潜伏性固化剂的选择和使用,需要有一定的经验和专业知识。
潜伏性固化剂编纂之马矢奏春创作本词条缺少名片图, 弥补相关内容使词条更完整, 还能快速升级, 赶紧来编纂吧!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.虽然环氧树脂潜伏性固化剂的种类很多, 可是每种类型的固化剂都有一定的优点和缺点, 到目前为止, 仍然没有发现一种性能特别优良, 十分理想的潜伏性固化剂.中文名潜伏性固化剂特点提高产物质量防止环境污染适应现代年夜规模工业化生产等优点.目录1 潜伏性固化剂特点2 研究3 种类▪改性脂肪族胺类▪芳香族二胺类▪双氰胺类▪咪唑类▪有机酸酐类▪有机酰肼类▪路易斯酸▪微胶囊类4 结语潜伏性固化剂特点编纂与目前普遍采纳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把持工艺, 防止环境污染, 提高产物质量, 适应现代年夜规模工业化生产等优点.研究编纂潜伏性固化剂的研究一般通过物理和化学的手段, 对普通使用高温和高温固化剂的固化活性加以改进, 主要采用以下两种改进方法: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.最终到达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, 从而到达使环氧树脂迅速固化的目的.种类编纂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、三乙烯四胺等是经常使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获得的酮亚胺不单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纳聚醚改性的脂肪族胺类化合物与甲基异丁基酮反应获得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.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经常使用的固化剂.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, 反应活性年夜年夜降低, 其适用期也增长.在无增进剂时, 100克环氧树脂配合物的适用期可达1年, 固化温度一般要到达200℃.为了降低其固化温度, 常加入增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, 而且具有优良的耐冲击性.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个氢可介入反应外, 氰基也具有一定的反应活性.双氰胺独自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资料由于不能接受这样的温度而不能使用, 或因为生产工艺的要求而必需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, 一种是加入增进剂, 在不外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.这类增进剂很多, 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增进剂等, 这些增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, 日本有采纳芳香族二胺如4,4’ 二氨基二苯甲烷(DDM),4,4’ 二氨基二苯醚(DDE),4,4’ 二氨基二苯砜(DDS), 对二甲苯胺(DMB)分别与双氰胺反应制得其衍生物的报道.上述引入苯环后的双氰胺衍生物与双酚A型环氧树脂的相溶性与双氰胺相比明显增加, 与E 44环氧树脂组成的单组分体系在室温贮存期长达半年之久, 固化温度均低于双氰胺.国内有关对双氰胺进行化学改性获得双氰胺衍生物的报道较少, 温州清明化工采纳环氧丙烷与双氰胺反应制得了双氰胺MD 02, 其熔点154~162℃, 比双氰胺的熔点(207~210℃)低了45℃左右, 采纳100份E 44环氧树脂, 15份MD 02和0 5份2 甲基咪唑组成的配方, 150℃下凝胶的时间为4min.用苯胺甲醛改性双氰胺所得的衍生物与双酚A型环氧树脂混溶性增加, 在丙酮和酒精的混合溶液中有良好的溶解性, 且反应活性增加, 贮存性也较长.咪唑类咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑等咪唑类固化剂是一类高活性固化剂, 在中温下短时间即可使环氧树脂固化, 因此其与环氧树脂组成的单组分体系贮存期较短, 必需对其进行化学改性, 在其分子中引入较年夜的取代基形成具有空间位阻的咪唑类衍生物, 或与过渡金属Cu、Ni、Co、Zn等的无机盐反应生成相应的咪唑盐络合物, 才华成为在室温下具有一定贮存期的潜伏性固化剂.对咪唑类固化剂进行化学改性的方法很多, 从反应机理上来看, 主要有两种:一种是利用咪唑环上1位仲胺基氮原子上的活泼氢对其进行改性, 这类改性剂有异氰酸酯、氰酸酯、内酯等, 改性后所得的咪唑类衍生物具有较长的贮存期和良好的机械性能.另一种方法是利用咪唑环上3位N原子的碱性对其改性, 使它与具有空轨道的化合物复合, 这类物质包括有机酸、金属无机盐类、酸酐、TCNQ、硼酸等.其中金属无机盐类一般是含具有空轨道的过渡金属离子, 如Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Co2+等, 它们与咪唑形成配位络合物, 具有很好的贮存性, 而在150~170℃迅速固化, 但无机盐类、有机酸及其盐类等的引入, 将会破坏原咪唑固化产物的耐水解性和耐湿热性.国内对咪唑类潜伏性固化剂的研究较少, 国外市场则相对较多.日本第一工业制药株式会社将各种咪唑与甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯(HDI)反应制成封闭产物,减弱了咪唑环上胺基的活性, 有较长使用期, 当温度上升到100℃以上, 封闭作用解除, 咪唑恢复活性, 环氧树脂固化.有机酸酐类有机酸酐类固化剂与双氰胺相似, 具有较好的贮存稳定性, 尽管固化温度较高, 可是固化产物的力学性能、介电性能和耐热性能均较好.不外这类固化剂由于酸酐键容易水解的缘故而耐湿性较差, 而且不容易进行化学改性, 因此一般采纳添加增进剂的方法降低有机酸酐类固化剂的固化温度.有机酸酐类固化剂经常使用的固化增进剂包括叔胺和叔胺盐, 季膦盐, 路易斯酸-胺络合物, 乙酰丙酮过渡金属络合物等.有机酰肼类与双氰胺一样, 有机酰肼也是一种高熔点固体, 但其固化温度比双氰胺低.有机酰肼与环氧树脂组成的单组分环氧树脂胶体系的贮存期可达4个月以上, 经常使用的有机酰肼化合物有:琥珀酸酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸酰肼、间苯二甲酸酰肼和对羟基安息香酸酰肼(POBH)等.分歧种类的有机酰肼固化温度不尽相同, 由于其固化温度较高, 故常加入增进剂来降低固化温度, 所用的增进剂与双氰胺基秘闻同.路易斯酸胺络合物类路易斯酸胺络合物是一类有效的环氧树脂潜伏性固化剂, 由BF3、AlCl3、ZnCl2、PF5等路易斯酸与伯胺或仲胺形成络合物而成.作为环氧树脂的固化剂, 这类络合物常温下相当稳定, 而在120℃时则快速固化环氧树脂, 其中研究最多的是三氟化硼-胺络合物.据报道, 一种合成的新型三氟化硼-胺络合物BPEA-2具有良好的潜伏性、粘接性能和韧性.路易斯酸胺络合物也是酸酐类和芳香胺类潜伏性固化剂经常使用的增进剂.微胶囊类微胶囊类环氧树脂潜伏性固化剂实际上是利用物理方法, 将室温双组分固化剂采纳微细的油滴膜包裹, 形成微胶囊, 加入到环氧树脂中后将固化剂的固化反应活性暂时封闭起来, 而通过加热、加压等条件使胶囊破裂, 释放出固化剂, 从而使环氧树脂固化.微胶囊类环氧树脂潜伏性固化剂的成膜剂包括纤维素、明胶、聚乙烯醇、聚酯、聚砜等, 由于制备工艺要求严格, 胶囊膜的厚度对贮存、运输和使用会带来分歧水平影响.9 光固化型固化剂光固化剂加入环氧胶中, 当无光辐照时稳定的, 而受紫外光或可见光照射后, 就会分解并固化环氧树.光固化剂分紫外光固化剂和可见光固化剂.紫外光固化剂主要阳离子聚合固化剂, 包括芳香族重氮盐、三芳基硫铃盐、二芳基腆馅盐、铁芳烃系化合物等类型.芳香族重氮盐在环氧树脂中存在腿稳定型和黄变问题;二芳基碘镐盐非常稳定, 其环氧树脂组成物的适用期超越1年;三芳基硫钩盐作为环氧树脂光阳离子聚合固化剂, 使用的最为广泛, 还可形成厚膜.可见光固化剂采纳的是二芳基碘镐盐配以染料构成.于脂环族环氧树脂中加入O.3%的Ar2Ⅸ和O.15%的染料, 经钨灯照射2~3min固化.将双酚AD环氧树脂(折射率1.573)和氟化环氧树脂(折射率 1.405), 与二芳基硫铃盐配成的胶黏剂, 受光照射时游离出BF.几乎瞬时固化, 用作石英玻璃的光纤胶黏剂.结语编纂目前环氧树脂潜伏性固化剂的研究主要集中在双氰胺类, 咪唑类和芳香族二胺类固化剂.同时在到达潜伏性固化剂使用中降低固化温度、缩短固化时间、延长适用期的要求的基础上, 进一步解决环氧树脂固化产物耐水、耐热, 以及提高韧性等问题, 也是今后环氧树脂潜伏性固化剂研究的重点.不单如此, 随着人们对环境呵护意识的提高, 低毒和无毒的环保型环氧树脂潜伏固化剂的研究也是肯定的趋势.。
单组分环氧胶粘剂董永祺(建材情报所北京)摘要:介绍了单组分环氧胶黏剂,包括:概述、胶黏剂种类和小结。
关键词:单组分、固化剂、潜伏性、胶黏剂、环氧胶黏剂l概述一般环氧胶黏剂为双组分一树脂基体和固化剂,这就决定了其固有的特性(缺陷)、弊端:①各组分需要分别装、储、运,带来不少工艺和材料性能的问题,如:配料计量误差:混料不均匀,导致固化物(材料)粘结强度等重要性能波动:等等。
②胶液配制后适应期有限,因此不适用于自动化粘接工艺,易造成报废:③污染大气、能耗大。
单组分环氧胶黏剂则克服了上述缺点:使用方便、有利环保、节能高效。
因而市场广阔,发展前景看好。
目前该类胶的研发重点是:固化剂分子的设计和选择、优化。
其中潜伏性固化剂最重要、活跃。
该固化剂具有并能控制封闭或钝化一些反应活性高、储存稳定性差的固化剂的活性基团和结构的功能。
从而使胶有效地进行固化反应。
潜伏性固化剂大致有三大类:(1)湿气致活的潜伏性固化剂,分为酮亚胺类化合物、硅铝酸盐分子筛吸附:(2)加热致活的潜伏性固化剂。
分为双氰胺类化合物、有机酰肼类化合物、咪唑类化合物、路易士酸一胺配位络合物、热敏微胶囊包覆型固化剂:(3)光照致活的潜伏性固化剂(如:UV/Eb固化、微波固化等)。
〔14〕2单组分环氧胶黏剂2.1UV/Eb固化单组分环氧胶黏剂2.1.1概述紫外光(UV)固化技术是利用UV引发具有化学活性的液体材料快速聚合交联,瞬间固化成膜,具有高效、适应性广、经济、节能和环保的特点。
近来光引发阳离子聚合引发剂的研发取得重要进展。
除一般金属卤化物(如:双环戊二烯基二氯化钛付氏催化剂)外,还有重要的芳香重氮盐、二芳基碘筠化合物和三芳基硫筠化合物。
一些常用光敏剂(如:蒽、比、酚噻嗪)都能促进此类光敏固化剂分解作用,还直接影响产物凝胶化和固化速度,改善在近紫外波长区域(300~450nm)吸收弱的缺点,促进环氧化物聚合反应.〔14〕UV固化+其它固化(如:热固化、湿气固化、氧化固化、厌氧固化等)的双固化体系,可扩展UV粘合剂在不透明介质间、形状复杂的基材、超厚胶层、有色胶层的应用且卓有成效,从而赋予Uv粘合剂更大竞争力。
潜伏性固化剂编辑本词条缺少名片图,补充相关内容使词条更完整,还能快速升级,赶紧来编辑吧!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。
虽然环氧树脂潜伏性固化剂的种类很多,但是每种类型的固化剂都有一定的优点和缺点,到目前为止,仍然没有发现一种性能特别优良,十分理想的潜伏性固化剂。
中文名潜伏性固化剂特点提高产品质量防止环境污染适应现代大规模工业化生产等优点。
目录1 潜伏性固化剂特点2 研究3 种类▪改性脂肪族胺类▪芳香族二胺类▪双氰胺类▪咪唑类▪有机酸酐类▪有机酰肼类▪路易斯酸▪微胶囊类4 结语潜伏性固化剂特点编辑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。
研究编辑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。
种类编辑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。
环氧单组份潜伏性固化剂:
常温时活性很低,经过热引发后,潜伏性固化剂活性基团曝露或激活,引发环氧树脂的交联反应。
种类:
(1)双氰胺DICY及其衍生物
特点:高温固化剂,反应活化能高,起始反应温度高,固化温度180℃左右,储存期长;
在CCL覆铜板可单独使用,但在环氧单组份胶黏剂很少单独使用,常复配促进剂(脲的衍生物、咪唑及其衍生物、季鏻盐、季铵盐、叔铵、酰肼等)使用,添加促进剂后可降低反应活化能,固化温度可降至120℃以下;
(2)有机酸酰肼
特点:高温固化剂,起始反应温度高,固化温度160℃左右,储存期长;通常也复配促进剂使用,添加促进剂后可降低反应活化能而降低固化温度;
(3)咪唑类化合物及其衍生物
特点:中温固化剂,反应活性高,反应起始温度低,DSC放热基本上80℃就可以反应了,100~120℃能快速反应,储存稳定性较Dicy差;比较常见的供应商:四国化成;
(4)硼铵络合物
特点:易水解,反应活性高,储存稳定性差,不可与碱性材料共用;
(5)多胺盐和芳香胺与无机盐的络合物
特点:此类固化剂是由室温固化的多胺固化剂,将其制备成各种酸盐而具有潜伏性,较稳定;固化温度广,可80℃~180℃固化,要看具体由什么胺改性的;
(6)分子筛封闭型固化剂
特点:经过处理后,活性固化剂及触媒被封入孔洞无法接触到环氧树脂而具有潜伏性;
经过受热等其他条件后,反应活性物质及触媒才被释放,与环氧树脂进行接触而产生交联反应;
(7)微胶囊包覆型固化剂
特点:低温固化剂,将环氧室温固化剂,通过微胶囊包覆技术(物理或化学包覆),使固化剂的活性基团无法接触到环氧树脂而具潜伏性;经受热后囊壁熔解或化学分解而释放活性基团与环氧接触产生交联反应。
常见的微胶囊包覆固化剂PN-23等PN系列;
(8)阳离子型固化剂
特点:低温固化剂,起始反应温度低,主要是封闭型六氟锑酸盐,对脂环族环氧活性高,单价昂贵;国内厂家有深圳初创及凯基,国外厂家有美国金氏及日本三新等;
(9)湿气致活类固化剂
特点:酮亚胺类,可常温固化,常温下其与水解后释放胺类化合物,与环氧树脂接触而产生交联反应。