环氧树脂的固化机理及其常用固化剂

环氧树脂固化剂概述环氧树脂固化剂是一类用于固化环氧树脂的化学物质。

环氧树脂具有优异的物理和化学性质，但其在常温下为液态，并不具备实际应用的强度和硬度。

通过添加适量的固化剂，可以使环氧树脂在特定的温度和时间下发生固化反应，形成具有优良性能的固体材料。

固化剂的作用原理固化剂在环氧树脂中的主要作用是引发化学反应，促进环氧树脂的固化。

通常情况下，环氧树脂是由环氧基团（Epoxide group）和胺基或酸酐基等活性基团组成的。

固化剂中的活性基团与环氧基团发生反应，形成交联结构，使环氧树脂由液态变为固态。

常见的环氧树脂固化剂胺类固化剂胺类固化剂是最常用的环氧树脂固化剂之一。

常见的胺类固化剂包括环氧乙烷胺、环氧丙烷胺、环氧脂肪胺等。

这些胺类固化剂具有活性氢原子，能够与环氧基团形成胺基加成反应，生成胺基苄醚结构。

胺类固化剂固化后的环氧树脂具有较高的热稳定性、耐化学品侵蚀性和机械强度。

酸酐类固化剂酸酐类固化剂是另一类常见的固化剂。

常用的酸酐类固化剂有邻苯二甲酸酐、巴斯夫固化剂等。

酸酐类固化剂与环氧树脂中的氢原子发生酯交换反应，生成酯键结构。

酸酐类固化剂固化后的环氧树脂具有优良的机械性能和耐化学品侵蚀性。

环氧树脂固化剂的选择与性能正确选择适合的固化剂对于环氧树脂固化的性能至关重要。

不同的固化剂具有不同的反应速率和固化温度范围，根据具体应用要求选择合适的固化剂可以获得所需的性能。

固化剂的选择还应考虑环境友好性、毒性和成本等因素。

一些高性能的聚胺固化剂具有较高的毒性，使用时需要注意安全。

同时，固化剂的成本也是影响选择的重要因素。

固化剂与环氧树脂的配比固化剂的用量和配比对固化效果和性能有重要影响。

过多的固化剂可能导致固化过程过快，产生内部应力集中等问题；过少的固化剂则可能导致固化不完全，影响材料性能。

一般来说，固化剂的用量为环氧树脂总重量的10-40%之间。

具体的配比应根据固化剂的特性和应用要求进行调整。

混合固化剂和环氧树脂时，应根据固化剂的性质和要求合理控制混合时间和混合速度，确保固化剂和环氧树脂充分混合。

环氧树脂固化原理
环氧树脂固化原理是指将环氧树脂与固化剂进行反应，形成一种坚硬、耐热、耐化学腐蚀等性能优良的三维网络结构。

环氧树脂的固化是一个聚合反应过程，其机理可以分为两个主要步骤：环氧基团的开环和固化剂与开环产物的反应。

首先，环氧基团的开环是环氧树脂固化的关键步骤。

环氧树脂分子中含有活性的环氧基团（C-O-C），在固化剂的作用下，
环氧基团会发生开环反应，使树脂分子链中的环氧基团打开，并形成一种缺氧的活性端基。

这个开环反应的过程可以通过热激活或者添加催化剂来促进。

接下来，环氧树脂的开环产物与固化剂发生反应，形成强固的三维网络结构。

常用的固化剂有多种，如胺类、酸类、酸酐类等。

这些固化剂中的官能团与环氧开环产物中的活性端基进行反应，形成共价键，将树脂分子彼此连接起来。

这个反应过程称为缩聚反应，通过缩聚反应，环氧树脂分子之间形成交联结构，使树脂呈现出固态的特性。

总的来说，环氧树脂固化原理可以归纳为环氧基团的开环和开环产物与固化剂的反应两个步骤。

通过这两个步骤的相互作用，环氧树脂能够形成坚固的结构，具有良好的物理、化学性能，被广泛应用于各个领域中。

环氧树脂与酸酥类固化剂在有无催化剂的条件下的固化机理1.酸酊固化环氧树脂体系比胺固化的体系具有更加优异的机械物理性能及高温稳定性能。

所以近年来它的应用十分广泛，但需要较高的固化温度和较长固化时间。

酸酊和环氧树脂的反应机理与其有无促进剂存在而有所不同，具体的情况如下： (1)无促进剂存在时首先由环氧树脂的羟基与酸酊反应生成含酯链的陵酸：Q β-C.√vvw'R <+H/:—CH --------------------------- to .C^O —CHz --CH ------------ √w√v、。

/1CH当然，仲羟基也可与另一个酸醉反应，重更以上步骤，最终引起环氧树脂的固化。

(2)促进剂存在时在有路易斯碱(如叔胺)作为促进剂时，首先是叔胺进攻酸醉生成竣酸盐阴离子:C√wwCH2*~~CH -----0—CHj —CH^—>vvwI OH生成的仲羟基再与另一个环氧基反应:然后按酸和环氧树脂的环氧基开环加成反应生成仲羟基:C-o-RCf、0+R 3N -一C/ O然后峻酸盐阴离子与环氧基反应生成氧阴离子：C-N +R 3 R ∖+HiC —CH --------- 'λλzw -------------)C-O-\/ 0『+C-NRjR∖C —0—CH 2—CH ——√ww、综上所述，不管是无促进剂的加成聚合反应还是有促进剂的阴离子聚合反应，酸酊固化机理可以概括为：开环一酯化一酸化不断反复进行，直到环氧树脂交联固化。

/C —NR 3 -C-O-C一N +R 3C ——0——CH2—CH ——/ww氧阴离子与另一个酸醉反应生成瘦酸盐阴离子：。

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环氧树脂固化剂的种类及固化机理汇总！环氧树脂固化剂是与环氧树脂发生化学反应，形成网状立体聚合物，把复合材料骨材包络在网状体之中。

使线型树脂变成坚韧的体型固体的添加剂。

01 固化剂的种类碱性类碱性类固化剂 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。

酸性类酸性类固化剂：包括有机酸、酸酐、和三氟化硼及其络合物。

加成型加成型固化剂：这类固化剂与环氧基发生加成反应构成固化产物一部分链段，并通过逐步聚合反应使线型分子交联成体型结构分子，这类固化剂又称瓜型固化剂。

催化型催化型固化剂：这类固化剂仅对环氧树脂发生引发作用，打开环氧基后，催化环氧树脂本身聚合成网状结构，生成以醚键为主要结构的均聚物。

显在型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。

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，可称之为功能性潜伏型固化剂。

潜伏型潜伏型固化剂指的是与环氧树脂混合后，在室温条件下相对长期稳定(环氧树脂一般要求在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。

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。

环氧树脂得固化机理及其常用固化剂反应机理酸催化反应机理催化剂:质子给予体，促进顺序：酸〉酚>水>醇固化剂分类反应型固化剂▪可与EＰ分子进行加成,通过逐步聚合反应交联成体型网状结构▪一般含有活泼氢,反应中伴随氢原子转移,如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇与多元酚催化型固化剂▪环氧基按阳离子或阴离子聚合机理进行固化,如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物常见固化剂▪脂肪胺固化剂▪芳香族多元胺▪改性多元胺▪多元硫醇▪酸酐类固化剂脂肪胺固化剂脂肪胺固化特点：▪活性高,可室温固化▪反应剧烈放热,适用期短▪一般需后固化,室温７ｄ再80-1００℃2h ▪固化物热形变温度低，一般８0—90℃▪固化物脆性大▪挥发性及毒性大芳香族多元胺芳香族多胺特点：▪固化物耐热性好,耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺▪活性低,大多加热固化▪氮原子因苯环导致电子云密度降低，碱性减弱，以及苯环位阻效应▪多为固体,熔点高,工艺性差▪液化，低共熔点混合，多元胺与单缩水甘油醚加成改性多元胺a、环氧化合物加成:▪加成物分子量变大，沸点粘度增加，挥发性与毒性减弱，改善原有脆性ｂ、迈克尔加成：▪丙烯腈与多元胺▪胺得活泼氢对α,β不饱与键能迅速加成▪腈乙基化物降低活性，改善与EP相容性特别有效c、曼尼斯加成：曼尼斯反应(Ｍaｎnich reａcｔion）为多元胺与甲醛、苯酚缩合三分子缩合。

▪产物能在低温、潮湿、水下施工固化EＰ▪典型产品T－3１：二乙烯三胺+甲醛+苯酚▪适应土木工程用于混凝土、钢材、瓷砖等材料▪粘结得快速修复与加固d、硫脲—多元胺缩合：▪硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出氨气▪能在极低温下(0℃以下）固化EPe、聚酰胺化:▪9，11—亚油酸与9，12—亚油酸二聚反应▪然后２分子与DETA（二乙烯三胺)进行酰胺化反应挥发性毒性很小▪与EP相容性良好，化学计量要求不严▪固化物有很好得增韧效果▪放热效应低,适用期长,固化物耐热性较低，HDT为60℃左右多元硫醇▪类似于羟基▪聚硫醇化合物（液体聚硫橡胶）就就是典型多元硫醇,单独使用活性很低，室温反应及其缓慢几乎不能进行▪适当催化剂作用下固化反应以数倍多元胺速度进行▪在低温固化更为明显酸酐类固化剂▪反应速率很慢，不能生成高交联产物,一般不作为固化剂▪低挥发性,毒性低，刺激性低▪反应缓慢，放热量小，适用期长▪固化物收缩率低，耐热性高▪固化物机械强度高，电性能优良▪需加热固化,时间长▪EＰ常用固化剂，仅次于多元胺主要酸酐：▪顺酐〉苯酐〉四氢苯酐>甲基四氢苯酐▪六氢苯酐〉甲基六氢苯酐▪甲基纳迪克酸酐▪均苯四甲酸二酐▪改性酸酐▪酸酐分子中负电性取代基则活性增强阴/阳离子型催化剂▪催化剂仅仅起催化作用,本身不参与交联▪用量主要以实验值为准▪催化环氧开环形成链增长常用阴离子催化剂１、叔胺类多用DMＰ-1０(二甲氨基苯酚），DMP－30,酚羟基显著加速树脂固化速率，放热量大适用期短，EP快速固化(24ｈ/2５℃）2、咪唑类多用液态２-乙基-4-甲基咪唑(仲胺活泼氢与叔胺),适用期长(8—10h)，中温固化,热形变温度高，与芳香胺耐热水平（10０℃)相当阳离子型固化剂，路易斯酸链终止于离子对复合常用阳离子催化剂▪路易斯酸：BF3，SnCl4，AlＣl3等，为电子接受体▪BF３使用最多,具有腐蚀性,反应活性非常高一般与胺类或醚类络合物,如三氟化硼-乙胺络合物, BＦ３：４00，为８7℃结晶物质,室温稳定，离解温度9０℃，离解后活性增大环氧树脂固化得三个阶段▪液体－操作时间：树脂/固化剂混合物仍然就是液体适合应用▪凝胶-进入固化：混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段）, 这时它开始凝胶或“突变”成软凝胶物。

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、反应机理催化剂（或促进剂）：质子给予体促进顺序：酸≥酚≥水＞醇（催化效应近似正比于酸度）如被酸促进（先形成氢键）形成三分子过渡状态（慢）2、常用固化剂四乙烯五胺多乙烯多胺试比较它们的活性、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。

例题：分别用二乙烯三胺和四乙烯五胺固化E-44环氧树脂，试计算固化剂的用量（phr值）。

若E-44用10%的丙酮或者669（环氧值为0.75）稀释后（质量比为100:10），又如何计算? 胺当量（DETA）=103/5=20.6胺当量（TEPA）=189/7=27（1）未稀释，环氧值=0.44Phr（DETA）=0.44×20.6=9.1Phr（TEPA）=0.44×27=11.9（2）用丙酮稀释，环氧值=0.44×100/110=0.4Phr（DETA）=0.4×20.6=8.2Phr（TEPA）=0.4×27=10.8用669稀释，环氧值=0.44×100/110+0.75×10/110=0.468Phr（DETA）=0.468×20.6=9.6Phr（TEPA）=0.468×27=12.63.8.2 芳香族多元胺’二胺基二苯基甲烷（DDM）二胺基二苯砜（DDS）芳族多元胺固化剂的特点优点：固化物耐热性、耐化学性、机械强度均比脂肪族多元胺好。

环氧树脂固化剂原理一、交联反应环氧树脂的固化过程是一种典型的交联反应，通过这种反应，环氧树脂由线型结构转变为网状结构。

固化过程中，环氧树脂中的环氧基与固化剂中的活泼氢发生反应，生成羟基。

这些羟基进一步相互反应，形成三维网状结构。

这种网状结构使得环氧树脂变得坚硬和耐热，从而实现了从液态到固态的转变。

二、固化剂种类环氧树脂的固化剂种类繁多，根据其性质和应用需求有多种分类方式。

根据固化机理，可以分为胺类、酸酐类、聚合物类等。

胺类固化剂如脂肪胺、芳香胺等，反应速度快，但耐热性较差；酸酐类固化剂如邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐等，耐热性好，但反应速度较慢；聚合物类固化剂如聚酰胺、酚醛树脂等，具有良好的综合性能。

三、温度与时间环氧树脂的固化过程受温度影响较大。

在室温下，固化反应速度较慢，需要较长时间才能完全固化。

提高温度可以加快固化反应速度，缩短固化时间。

但温度过高可能导致固化过度，产生裂纹或变形。

因此，选择合适的温度和时间是实现环氧树脂良好固化的关键。

四、催化剂在环氧树脂的固化过程中，催化剂起到了加速反应的作用。

催化剂的种类和用量对固化速度和固化产物的性能都有重要影响。

常见的催化剂有酸、碱、过渡金属化合物等。

选择合适的催化剂可以提高固化速度，改善固化产物的性能。

五、填料与改性为了改善环氧树脂的力学性能、电性能和热性能等，常常需要添加填料进行改性。

填料的选择和用量应根据具体的应用需求而定。

常用的填料有硅微粉、玻璃纤维、碳纤维等。

填料的加入可以降低成本、提高耐磨性、增强刚性等。

同时，填料还可以通过表面改性来改善与环氧树脂的相容性，进一步提高复合材料的性能。

环氧树脂有机酸酐固化剂特点和反响机理有机酸酐类固化剂，也属于加成聚合型固化剂。

早在1936年，瑞士的Dr．pierre Castan 就开场用邻苯二甲酸酐固化的环氧树脂作假牙的材料。

这一用法后来还在英国和美国申请了专利。

酸酐类用作固化剂在1943年美国就有专利报导。

酸酐类固化剂用于大型浇铸等重电部门，至今仍是这类固化剂应用的主要方向。

日本这类固化剂消费量每年在3 kt以上，约占环氧树脂固化剂全部用量的23％，仅次于有机多胺的用量。

在我国，以邻苯二甲酸酐为固化剂的环氧树脂浇铸、以桐油酸酐为固化剂的环氧树脂电机绝缘，都有20多年的应用历史。

近年来，随着电气、电子工业的开展，酸酐类固化剂在中、小型电器方面也获得广泛的应用，特别是弱电方面，也获得了充分重视，如集成电路的包封、电容器的包封等。

在涂料方面，如粉末涂料，这类固化剂也受到重视。

酸酐类固化剂与多元胺类固化剂相比，有许多优点。

从操作工艺性上看，主要有以下几点：一是挥发性小，毒性低，对皮肤的刺激性小；二是对环氧树脂的配合量大，与环氧树脂混熔后粘度低，可以参加较多的填料以改性，有利于降低本钱；三是使用期长，操作方便。

从固化物的性质上看，它主要特征有：一是由于固化反响较慢，收缩率较小；二是有较高的热变形温度，耐热性能优良，固化物色泽浅；三是机械、电性能优良。

但是，酸酐类固化剂所需的固化温度相比照拟高，固化周期也比拟长；不容易改性；在贮存时容易吸湿生成游离酸而造成不良影响(固化速度慢、固化物性能下降)；固化产物的耐碱、耐溶剂性能相对要差一些，等等，那么是这类固化剂的缺乏之处。

在的酸酐化合物中，多数正在被广泛用作环氧树脂固化剂，大约有20余种，可以分为单一型、混合型、共熔混合型。

从化学构造上分，那么可分为直链型、脂环型、芳香型、卤代酸酐型；如按官能团分类，又有单官能团型、两官能团型，两官能团以上的多官能团型无实用价值。

和多胺类固化剂的情况相类似，官能团的数量也直接影响固化物的耐热性；另外，也可按游离酸的存在与否分类，因为游离酸的存在对固化反响起着促进作用。

酸酐固化环氧树脂的固化机理酸酐固化环氧树脂是一种常用的固化剂体系，具有广泛的应用领域。

本文将就酸酐固化环氧树脂的固化机理进行详细探讨。

首先，我们需要了解环氧树脂是什么。

环氧树脂是一种高分子化合物，具有线性结构和环氧基（-O-）官能团。

环氧基可以与其他功能基团反应，形成具有高性能的固化体系。

然而，环氧树脂自身并不能快速固化，需要添加适当的固化剂。

酸酐是固化环氧树脂常用的一种固化剂。

常见的酸酐有苯甲酸酐、邻苯二甲酸酐等。

酸酐具有两个羧酸酐官能团，可以与环氧树脂中的环氧基发生开环反应，形成酯结构。

这个反应是酸酐固化环氧树脂的关键反应。

酸酐固化环氧树脂的固化机理可以分为以下几个步骤：1.环氧开环反应：固化过程首先发生环氧开环反应。

环氧树脂中的环氧基与酸酐中的羧酸酐官能团反应，打开了环氧环，形成酯连接。

这个反应通常在室温下进行，是一个快速的反应。

2.缩聚反应：环氧开环反应完成后，酸酐中的两个羧酸酐官能团可以与其他环氧树脂分子中的环氧基再次反应，形成更长的酯链。

这个缩聚反应可以延长固化物的分子链，增加其分子量和交联度。

3.交联反应：缩聚反应继续进行，形成了更长的酯链后，酯中的羧酸酐官能团会与其他环氧树脂分子中的环氧基或酯链中的羧酸酐官能团反应，形成交联结构。

这个交联反应是固化过程中最重要的步骤，它能够使固化物的分子链互相连接，形成三维空间网络结构，提高固化物的综合性能。

4.产物生成：交联反应完成后，酸酐固化环氧树脂形成了硬固、不可溶于溶剂的产物。

这个产物具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性、机械性能等，可以应用于各种领域。

总结起来，酸酐固化环氧树脂的固化机理可以归纳为环氧开环反应、缩聚反应、交联反应和产物生成等步骤。

这些反应相互作用，共同促成环氧树脂固化的过程。

酸酐固化体系是一种有效的固化方法，可以控制固化速度和产物性能，广泛应用于涂料、粘接剂、复合材料等领域。

常用环氧树脂固化剂环氧树脂是一种广泛应用于工业领域的重要材料，具有优异的物理、化学性能和良好的加工性能。

然而，环氧树脂在使用过程中需要与固化剂进行反应以形成固体产物。

常用的环氧树脂固化剂有苯胺类、醇胺类、聚酰胺类等。

一、苯胺类固化剂苯胺类固化剂是最早被使用的固化剂之一，具有固化速度快、硬化产物性能优良、成本低廉等优点。

常用的苯胺类固化剂有乙二胺、二乙二胺、三乙二胺等。

这些固化剂主要通过与环氧树脂中的环氧基团发生胺硬化反应，形成交联结构，使环氧树脂固化。

二、醇胺类固化剂醇胺类固化剂是一种常用的环氧树脂固化剂，具有固化速度适中、硬化产物性能优良、耐热性好等特点。

常用的醇胺类固化剂有环己胺、异丙胺、多元醇等。

这些固化剂通过与环氧树脂中的环氧基团发生胺醇反应，形成交联结构，使环氧树脂固化。

三、聚酰胺类固化剂聚酰胺类固化剂是一种高性能的环氧树脂固化剂，具有固化速度慢、硬化产物性能优良、耐化学腐蚀性能好等特点。

常用的聚酰胺类固化剂有多元胺、聚酰胺酯等。

这些固化剂通过与环氧树脂中的环氧基团发生酰胺反应，形成交联结构，使环氧树脂固化。

四、其他固化剂除了上述常用的固化剂外，还有一些其他类型的环氧树脂固化剂。

例如，酸酐类固化剂、酸酐酰胺类固化剂等。

这些固化剂通过与环氧树脂中的环氧基团发生酸酐反应或酸酐酰胺反应，形成交联结构，使环氧树脂固化。

总结：常用环氧树脂固化剂包括苯胺类、醇胺类、聚酰胺类等。

这些固化剂通过与环氧树脂中的环氧基团发生反应，形成交联结构，使环氧树脂固化。

不同类型的固化剂具有不同的特点和适用范围，选择合适的固化剂对于环氧树脂的性能和应用具有重要意义。

在使用过程中，需要根据具体情况选择合适的固化剂，以实现预期的固化效果。

e51环氧树脂的固化1. 简介e51环氧树脂是一种常用的固化剂，广泛应用于涂料、粘合剂、电子封装材料等领域。

本文将介绍e51环氧树脂的固化过程，包括固化机理、影响固化速率的因素以及固化过程中的注意事项。

2. 固化机理e51环氧树脂的固化是通过与固化剂反应形成三维网络结构来实现的。

固化剂通常是一种胺类化合物，如乙二胺、三乙烯四胺等。

在固化过程中，环氧树脂分子中的环氧基与固化剂中的胺基发生开环反应，形成胺基与环氧基之间的共价键。

这些共价键连接在一起，形成交联结构，使树脂固化。

3. 影响固化速率的因素固化速率是指环氧树脂与固化剂反应的速度。

固化速率受多个因素的影响，包括温度、固化剂用量、催化剂、溶剂等。

•温度：温度是影响固化速率的重要因素。

一般来说，随着温度的升高，固化速率会增加。

这是因为固化反应是一个热力学过程，温度升高会增加反应的活性和分子运动的速度，从而加快固化速率。

•固化剂用量：固化剂的用量对固化速率也有影响。

固化剂的用量增加，会提供更多的反应物，加速固化反应的进行，从而增加固化速率。

•催化剂：催化剂可以加速固化反应的进行，降低固化温度。

常用的催化剂有二苯胺、三乙烯四胺等。

催化剂的选择和用量对固化速率有重要影响。

•溶剂：溶剂的选择和用量也会对固化速率产生影响。

溶剂可以改变环氧树脂和固化剂的相互作用，从而影响固化速率。

4. 固化过程中的注意事项在进行e51环氧树脂的固化过程中，需要注意以下几点：•混合比例：环氧树脂和固化剂的混合比例对固化过程至关重要。

过高或过低的混合比例都会影响固化效果。

一般来说，应按照厂家提供的配方进行混合。

•搅拌均匀：在混合环氧树脂和固化剂之前，需要充分搅拌均匀，确保两者充分混合。

否则，未完全混合的部分可能无法固化。

•温度控制：固化过程中，需要控制好温度。

温度过高可能导致固化速率过快，温度过低可能导致固化速率过慢。

应根据具体情况选择适当的固化温度。

•环境条件：固化过程中的环境条件也会对固化效果产生影响。

环氧树脂的固化机理是什么近年来，环氧树脂的应用越来越广泛，涉及到航空、汽车、建筑等多个领域。

环氧树脂的优点在于其高耐热性、高强度、耐腐蚀性和优异的粘结性能。

然而，环氧树脂的实际应用中需要进行固化，以达到最优性能。

那么，环氧树脂的固化机理是什么呢？一、环氧树脂的基本结构环氧树脂是由环氧基和含有芳香族结构环的双酚、多酚、胺等官能团构成的高分子化合物。

环氧基固化后将会产生三元环氧固化物，从而使其成为一种强度和刚度均很好的材料。

环氧树脂的性能与其结构有很大的关系。

二、环氧树脂的固化机理1.环氧固化机理的基本概念环氧树脂的固化过程是指在环氧树脂中加入固硬剂后，通过双官能团之间的反应，在加热条件下，形成三元环氧固化物的过程。

环氧树脂的固化机理主要取决于其反应原理。

2.环氧-胺体系环氧树脂主要与胺类化合物发生反应。

在胺类的催化下，环氧基与胺类化合物进行酸碱中和反应，产生亲核加成，环氧基开环，产生水和胺，生成三元环氧固化物。

3.环氧-酸体系环氧树脂也可以与酸类化合物发生反应。

当环氧树脂与酸类化合物混合并加热时，酸类化合物中的酸基进入环氧基中，开启环氧基，产生松弛的空间构象，从而形成相对稳定的孤立分子。

然后生成酸固化物。

4.环氧-酰胺体系环氧树脂也可以与酰胺类化合物发生反应。

在酰胺类的存在下，它与环氧基彼此反应，从而产生酰胺基和亲核环氧化物中间体。

亲核环氧化物中间体形成开口状态，从而形成相对稳定的孤立分子，并依次进一步反应，形成氨基和环氧树脂的结合，然后形成三元环氧固化物。

三、环氧树脂固化机理的影响因素1.反应温度反应温度是环氧树脂固化反应中的关键参数。

通常，环氧树脂的固化速度随着温度升高而加快。

但是，过高的温度将导致固化物的过早固化，从而影响固化物性能。

2.固化剂种类和含量环氧树脂的固化剂也是影响固化速度的因素之一。

固化剂的种类和含量直接影响到固化物的性能和固化时间。

3.溶液浓度溶液浓度是影响反应速度的主要参数之一。

典型环氧树脂固化剂固化机理时间:2009-10-20来源:未知浏览量:444一．胺类固化机理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对环氧基的亲核进攻，同时完成氢原子的加成。

二.有机酸酐固化剂特点和反应机理酸酐类固化剂优点：1.挥发性小，毒性小，对皮肤的刺激性小；2.对环氧树脂的配合量大，与环氧树脂混熔后粘度低，可以加入较多的填料以改性，有利于降低成本；3.使用期长，操作方便。

缺点:：1.由于固化反应较慢，收缩率较小；2.所需的固化温度相对比较高，3.不易改性；4.贮存时易吸湿生成游离酸造成不良影响(固化速度慢、固化物性能下降)；5.固化产物的耐碱、耐溶剂性能相对要差一些。

这一类固化反应以有无促进剂的存在分成两种形式1、在无促进剂存在时，首先环氧树脂中的羟基与酸酐反应，打开酸酐，然后进行加成聚合反应，其顺序如下：(1)羟基对酸酐反应，生成酯键和羧酸；(2)羧酸对环氧基加成，生成羟基；(3)生成的羟基与其他酐基继续反应。

这个反应过程反复进行，生成体型聚合物。

另外，在此种体系中，由于处于酸性状态，与上述反应平行进行的反应是别的环氧基与羟基的反应，生成醚键。

从上述机理中可以看出，固化物中含有醚键和酯键两种结构，而且反应速度受环氧基浓度、羟基浓度的支配。

2、在促进剂存在的条件下，酸酐固化反应用路易斯碱促进。

环氧树脂的固化机理及其常用固化剂反应机理酸催化反应机理催化剂：质子给予体，促进顺序：酸>酚>水>醇固化剂分类1反应型固化剂▪可与EP分子进行加成，通过逐步聚合反应交联成体型网状结构▪一般含有活泼氢，反应中伴随氢原子转移，如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚2催化型固化剂▪环氧基按阳离子或阴离子聚合机理进行固化，如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物常见固化剂▪脂肪胺固化剂▪芳香族多元胺▪改性多元胺▪多元硫醇▪酸酐类固化剂1脂肪胺固化剂脂肪胺固化特点：▪活性高，可室温固化▪反应剧烈放热，适用期短▪一般需后固化，室温7d再80-100℃2h ▪固化物热形变温度低，一般80-90℃▪固化物脆性大▪挥发性及毒性大2芳香族多元胺芳香族多胺特点：▪固化物耐热性好，耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺▪活性低，大多加热固化▪氮原子因苯环导致电子云密度降低，碱性减弱，以及苯环位阻效应▪多为固体，熔点高，工艺性差▪液化，低共熔点混合，多元胺与单缩水甘油醚加成3改性多元胺a、环氧化合物加成：▪加成物分子量变大，沸点粘度增加，挥发性与毒性减弱，改善原有脆性b、迈克尔加成：▪丙烯腈与多元胺▪胺的活泼氢对α,β不饱和键能迅速加成▪腈乙基化物降低活性，改善与EP相容性特别有效c、曼尼斯加成：曼尼斯反应（Mannich reaction）为多元胺和甲醛、苯酚缩合三分子缩合。

▪产物能在低温、潮湿、水下施工固化EP▪典型产品T-31：二乙烯三胺+甲醛+苯酚▪适应土木工程用于混凝土、钢材、瓷砖等材料▪粘结的快速修复和加固d、硫脲-多元胺缩合：▪硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出氨气▪能在极低温下（0℃以下）固化EPe、聚酰胺化：▪9，11-亚油酸与9，12-亚油酸二聚反应▪然后2分子与DETA(二乙烯三胺)进行酰胺化反应挥发性毒性很小▪与EP相容性良好，化学计量要求不严▪固化物有很好的增韧效果▪放热效应低，适用期长，固化物耐热性较低，HDT为60℃左右4多元硫醇▪类似于羟基▪聚硫醇化合物（液体聚硫橡胶）就是典型多元硫醇，单独使用活性很低，室温反应及其缓慢几乎不能进行▪适当催化剂作用下固化反应以数倍多元胺速度进行▪在低温固化更为明显5酸酐类固化剂▪反应速率很慢，不能生成高交联产物，一般不作为固化剂▪低挥发性，毒性低，刺激性低▪反应缓慢，放热量小，适用期长▪固化物收缩率低，耐热性高▪固化物机械强度高，电性能优良▪需加热固化，时间长▪EP常用固化剂，仅次于多元胺主要酸酐：▪顺酐>苯酐>四氢苯酐>甲基四氢苯酐▪六氢苯酐>甲基六氢苯酐▪甲基纳迪克酸酐▪均苯四甲酸二酐▪改性酸酐▪酸酐分子中负电性取代基则活性增强阴/阳离子型催化剂▪催化剂仅仅起催化作用，本身不参与交联▪用量主要以实验值为准▪催化环氧开环形成链增长1常用阴离子催化剂1、叔胺类多用DMP-10(二甲氨基苯酚)，DMP-30，酚羟基显著加速树脂固化速率，放热量大适用期短，EP快速固化（24h/25℃）2、咪唑类多用液态2-乙基-4-甲基咪唑（仲胺活泼氢和叔胺），适用期长（8-10h），中温固化，热形变温度高，与芳香胺耐热水平（100℃）相当阳离子型固化剂，路易斯酸链终止于离子对复合2常用阳离子催化剂▪路易斯酸：BF3,SnCl4,AlCl3等，为电子接受体▪BF3使用最多，具有腐蚀性，反应活性非常高一般与胺类或醚类络合物，如三氟化硼-乙胺络合物, BF3:400,为87℃结晶物质，室温稳定，离解温度90℃，离解后活性增大环氧树脂固化的三个阶段▪液体-操作时间：树脂/固化剂混合物仍然是液体适合应用▪凝胶-进入固化：混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段)，这时它开始凝胶或“突变”成软凝胶物。

环氧树脂固化剂种类大全环氧树脂是一种重要的高分子合成材料，广泛应用于涂料、粘合剂、封装材料等领域。

环氧树脂通过与固化剂发生化学反应形成3D网络结构的交联体，从而获得优异的物理、化学性能。

根据固化剂的不同，环氧树脂固化剂可以分为以下几类：1.胺固化剂胺固化剂是环氧树脂常用的固化剂之一、胺具有与环氧树脂反应活性较高的官能团，能够迅速与环氧树脂进行开环反应，形成交联结构。

根据不同的胺固化剂，可以得到具有不同性质的固化体。

常见的胺固化剂有乙二胺、三乙烯四胺、二乙烯三胺、苯胺等。

2.酸酐固化剂酸酐固化剂具有酸酐官能团，与环氧树脂进行酸酐环化反应，形成环状酯结构，从而固化环氧树脂。

酸酐固化剂的固化过程需要通过加热来加速反应速率。

常见的酸酐固化剂有马来酸酐、酞酸酐等。

3.酸碱固化剂酸碱固化剂是通过酸碱中和反应来固化环氧树脂的固化剂。

酸碱固化剂具有酸性团和碱性团，加入环氧树脂后，酸和碱中和反应，生成盐类化合物，从而实现固化。

常见的酸碱固化剂有胺与有机酸的盐类、有机酸与有机碱的盐类等。

4.酚酸固化剂酚酸固化剂是通过酚与酸的缩聚反应来固化环氧树脂的固化剂。

酚酸固化剂的固化反应需要通过加热来加速反应速率。

常见的酚酸固化剂有环状酚酸酐、脂肪酸与多元酚的缩聚产物等。

5.其他固化剂除了上述几类常见的固化剂外，还有一些其他类型的固化剂，如丙烯酰氨基填料、季铵盐类固化剂等。

这些固化剂都有着特定的固化机理和应用领域。

总结起来，环氧树脂固化剂种类繁多，根据化学结构和固化机理的不同，可以分为胺固化剂、酸酐固化剂、酸碱固化剂、酚酸固化剂、以及其他类型的固化剂。

不同的固化剂能够给予环氧树脂不同的性能和应用特点。

在实际应用中，需要根据具体的需求选择合适的固化剂来配制环氧树脂体系。