潜伏性环氧固化剂研究进展

中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂的制备的开题报告一、选题的背景和意义环氧树脂作为一种非常重要的化学品，广泛应用于建筑、电子、航空、军工和汽车等领域。

环氧树脂基胶粘剂是一种典型的环氧树脂应用，可粘接金属、塑料、陶瓷等多种材料。

目前市面上的环氧树脂基胶粘剂主要分为两类：低温固化型和高温固化型。

但是，低温固化型环氧树脂基胶粘剂粘接强度比较低，而高温固化型环氧树脂基胶粘剂则需要较高的温度进行固化，不利于大面积、复杂材料的粘接。

因此，研究一种中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂具有重要的现实意义。

二、研究的内容和方法1. 研究内容：本文旨在研究一种中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂的制备及其性能。

2. 研究方法：（1）合成：选择适当的环氧树脂、固化剂以及其它添加剂，通过反应制备中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂。

（2）性能测试：测试中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂的流动性、硬度、强度、断裂伸长率等性能。

三、可行性分析现有的环氧树脂基胶粘剂存在一些局限性，如低温固化型粘接强度低，高温固化型需要较高温度进行固化。

而通过研究一种中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂，可以克服这些局限性，提高粘接强度，同时也能够更方便地进行粘接操作。

四、预期的结果通过本次研究，我们预期能够成功合成一种中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂，并测试出它的流动性、硬度、强度、断裂伸长率等性能。

这将为环氧树脂基胶粘剂的进一步发展提供新的思路和新的方法，也将对行业的发展产生积极的影响。

五、进度计划1. 第1-2周：查阅文献，确定研究思路和方法。

2. 第3-6周：选择适当的环氧树脂、固化剂以及其它添加剂，开始制备中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂。

3. 第7-8周：检测制备得到的中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂的物化性质。

4. 第9-10周：进行粘接性能测试，并对测试结果进行分析和总结。

5. 第11-12周：完成报告撰写和实验总结。

环氧树脂潜伏性固化剂研究进展陈连喜张惠玲雷家珩(武汉理工大学理学院应用化学系，武汉430070)摘要介绍了改性脂肪族胺类、芳香族二胺类、双氰胺类、咪唑类、有机酸酐类、有机酰肼类、路易斯酸一胺络合物类及微胶囊类环氧树脂潜伏性固化剂的研究现状。

关键词：环氧树脂，潜伏性，固化剂，单组分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nq]。

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。

l 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。

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。

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。

一种液态双氰胺潜伏型环氧树脂固化剂及其
制备方法
一种新型的液态双氰胺环氧树脂固化剂，其具有良好的固化性能特点，增强物料耐受性，有效抑制反应温度，减少聚烯烃末端感官，具有良好的耐蚀性、耐洗涤性和催化效率。

本发明涉及一种液态双氰胺潜伏型环氧树脂固化剂及其制备方法。

该液态双氰胺潜伏型环氧树脂固化剂由一定比例的液态双氰胺，助剂和硬物质复合而成，其通过三步制备的方法制备得到，首先，将液态双氰胺与适量的助剂加入容器中搅拌混合，二步，加入硬物质混合搅拌，三步，混合物放置固化后即可得到固化剂。

该液态双氰胺潜伏型环氧树脂固化剂，在制备方法中，具有操作简便、成本低廉、混合质量优良、放置固化速度快的显著优点，实用性强，有利于提高产品的质量，在工业生产上有广泛的应用前景。

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。