环氧树脂固化剂
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环氧树脂固化剂固化剂1.脂肪族多元胺1.1 乙二胺(EDA由1,2-二氯乙烷(EDC和氨反应制备。
还可由一乙醇胺(MEA 和氨反应制备乙二胺。
对于脂肪胺,伯胺基与环氧的反应速度约为仲胺的2倍。
但环氧基与伯胺的反应与生成的仲胺基和环氧基的反应几乎是同时进行的。
伯胺易与空气中的二氧化碳反应生成白色的固体碳酸铵盐,不能与环氧基发生反应,但加热可以放出二氧化碳,可继续反应。
1.2二亚乙基三胺(DETA在25C下24小时内就能充分固化,7d可以达到最高值,加热进行后固化,其性能可以得到进一步改善。
二亚乙基三胺的粘度非常低,与空气接触生产白烟,环氧当量为185的双酚A 型环氧树脂其计算用量为11%在其化学计算量的当量点附近有最大的交联密度。
而实际用量为化学计算量的75%即可,有助于减少固化放热。
以二亚乙基三胺固化的环氧树脂有良好的耐化学药品性。
二亚乙基三胺的变性物:二亚乙基三胺与环氧乙烷(EO、环氧丙烷(PO的加成物。
生成N, N -二羟乙基二亚乙基三胺,由于加成物中含有羟基,加速了环氧树脂的固化速度,其适用期比二亚乙基三胺要短。
固化放热温度随羟乙基化程度提高而降低。
且改善了固化剂对树脂的溶解性,降低了固化剂的挥发性和毒性。
但其吸湿性变强。
二亚乙基三胺与丙烯晴的加成反应成为氧乙基化反应,加成后反应活性降低,适用期增长,受湿度的影响也变难。
随着氧乙基化程度的增加,最高放热温度降低,树脂固化物的耐溶剂性得到改善,特别是耐氯化溶剂性能,但固化物电性能有所下降。
二亚乙基三胺与甲醛或多聚甲醛的反应称作瓮甲基化反应,可制成一种低毒性的固化剂,适用期较短,适用于快速固化的要求。
二亚乙基三胺与环氧树脂及单环氧化物反应,生成具有瓮基和氨基的胺加成物,由于加成物的分子量较大,挥发性小,没有胺臭味,毒性亦低,与树脂的配合量较多,称量不严格,生成的瓮基具有促进其固化的作用,由于胺加成物的粘度高,使适用期变短。
二乙胺基三胺与酚、醛的反应成为曼尼期反应,三元反应生成物成为曼尼期碱。
环氧树脂固化剂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。
包括多种类型。
环氧树脂固化剂分类(1)碱性和酸性类固化剂碱性类固化剂: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。
酸性类固化剂:包括有机酸、酸酐、和三氟化硼及其络合物。
(2)加成型和催化型固化剂加成型固化剂: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。
(3)显在型固化剂和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。
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(一环氧树脂般要求在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。
环氧树脂固化剂用量的决定之阳早格格创做epoxy value 环氧值是100g环氧树脂中所含环氧基团的物量的量.它与环氧当量的闭系为环氧值=100/环氧当量.它是鉴别环氧树脂本量的最主要的指标.epoxy equivalent per weight;EEW环氧当量含一个环氧基的树脂量(克/当量),即环氧树脂的仄衡分子量除以每一分子所含环氧基数量的值.1、胺类固化剂用量的估计胺类固化剂用量的估计要领,其依据是以胺基上的—个活泼氢战一个环氧基相效率去思量的.百般伯胺、仲胺的用量按下式估计供出:W=(M/Hn)×E式中: W—一每100g环氧树脂所需胺类固化剂的品量,g; M——胺类固化剂分子量;Hn——固化剂分子中胺基上的活泼氢本子数; E 一一环氧树脂的环氧值.举例:用乙两胺做固化剂,使E-44环氧树脂固化,供每loog 环氧树脂所需乙两胺的用量.解:乙两胺的分子式为H2N—CH2一NH2 乙两胺的分子量M=60 乙两胺的活泼氢本子数Hn=4从表中查出E-44环氧树脂的环氧值E=0.40~0.47,那么W最大=60/4×0.47=7.05(g) W最小=60/4×0.40=6(g)即每100g E-44环氧树脂需用6~7g乙两胺固化剂.本量上,随着胺分子的大小,以及反应本领战挥收情况的分歧,普遍比表面估计出的数值要多用10%以上. 2、酸酐类固化剂的用量估计酸酐类固化剂的用量常常按下式供出: W=AE·E·K式中: W—一每100g环氧树脂所需酸酐固化剂的品量,g; AE一—酸酐摩我品量,kg/mol;K——每摩我品量环氧基所需酸酐的量,mol.体味数据,它正在0.5~1.1范畴内变动,普遍与0.85. 举例:对于100g环氧值为0.43的环氧树脂,若用邻邦苯两甲酸酐(PA)做它的软化剂,要用几量符合?解:邻苯两甲酸酐的分子式为:其分子量 M=148E=0.43 体味数值与K=0.85 果此其符合的用量为:W=148×0.43×0.85×=54.1(g)即100g环氧值为0.43的环氧树脂,用54g安排的邻苯两甲酸酐做固化剂较符合.本量使用量也均比表面估计的用量值下.固化剂用量普遍比表面估计值下的本果有两,一是正在配制历程战支配历程中会有挥收益坏;两是没有简单与树脂混同匀称.然而是当软化剂用量过大时,会制成树脂链末止删少,落矮软化物的分子量,使固化后的树脂收坚.上述估计值,皆是指杂的固化剂,即含量百分之百.当达没有到此杂度时,应举止换算安排.。
环氧树脂热固化剂摘要:一、环氧树脂热固化剂的概述二、环氧树脂热固化剂的分类及特点三、环氧树脂热固化剂的应用领域四、环氧树脂热固化剂的发展趋势与展望正文:环氧树脂热固化剂是一种重要的化工原料,它能够对环氧树脂进行热固化,从而提高环氧树脂的物理和化学性能。
在许多行业中,环氧树脂热固化剂都发挥着至关重要的作用。
环氧树脂热固化剂主要分为以下几类:1.胺类热固化剂:例如,二苯并咪唑、二苯基胍等,具有良好的反应活性和低温柔性。
2.酸酐类热固化剂:例如,邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐等,具有较好的耐腐蚀性能。
3.咪唑类热固化剂:例如,2-甲基咪唑、2-乙基咪唑等,具有较高的固化温度和良好的耐磨性。
4.其他热固化剂:如有机铋、有机钛等,具有特殊的功能和性能。
环氧树脂热固化剂广泛应用于以下领域:1.涂料行业:环氧树脂热固化剂可用于生产各类涂料,如防腐漆、防腐蚀漆、地坪漆等。
2.胶粘剂行业:环氧树脂热固化剂可用于制备各种胶粘剂,如环氧胶、酚醛胶等。
3.复合材料行业:环氧树脂热固化剂可用于生产各类复合材料,如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
4.其他领域:如电子电器、建筑、交通等众多行业。
随着科技的进步和环保要求的提高,环氧树脂热固化剂的发展趋势呈现出以下特点:1.绿色环保:越来越多的国家和地区对有害物质的使用加以限制,因此,开发环保型热固化剂成为当前的研究重点。
2.高性能:随着对高性能材料的需求不断增长,环氧树脂热固化剂的性能要求越来越高。
3.多功能性:未来环氧树脂热固化剂的发展将更加注重多功能性,以满足不同行业和领域的需求。
总之,环氧树脂热固化剂作为一种重要的化工原料,在多个领域具有广泛的应用前景。
环氧固化剂的种类
环氧树脂是一种非常重要的高性能材料,广泛应用于建筑、航空航天、汽车等领域。
环氧树脂具有高强度、高刚度、耐热性好、抗化学腐蚀性能强等优点,但是其单独使用时存在一些问题,如硬度差、侵蚀性强、收缩率大等。
因此,需要使用环氧固化剂来改善这些问题,同时提高环氧树脂的性能。
环氧固化剂的种类非常多,下面我们来简单介绍一下:
1.聚酰胺固化剂
聚酰胺固化剂分为三种类型:脂肪族、芳香族和脂肪芳香族三种。
聚酰胺固化剂具有低毒、低挥发、固化速度慢等优点,适用于高温环境下的粘接和涂装。
2.环氧活性膦固化剂
环氧活性膦固化剂是一种新型的环氧固化剂,具有固化速度快、低毒、低挥发、抗化学腐蚀性强等优点。
同时,活性膦键的引入使得环氧树脂的硬度、热稳定性等方面的性能得到了明显提高。
3.多酚类固化剂
多酚类固化剂包括酚醛树脂、酚硫酸树脂、酚醇树脂、酚醇炔树脂等。
这些固化剂具有迅速固化、硬度高、抗化学腐蚀性好等优点,适用于喷涂、浇铸和模压等工艺。
4.氨基固化剂
氨基固化剂主要包括脂肪族、芳香族氨基固化剂以及聚氨酯固化剂等。
这些固化剂具有固化速度快、硬度高、耐化学腐蚀性好等优点,但是存在一定的毒性和挥发性。
5.酸酐固化剂
酸酐固化剂主要指酸酐或其衍生物,如马来酸酐、顺酐等。
这些固化剂通过与环氧树脂中的羟基反应而产生固化作用。
酸酐固化剂具有固化速度快、硬度高、耐化学腐蚀性好等优点,但是不适用于酸性环境下的使用。
以上就是环氧固化剂的主要种类,不同的环氧固化剂具有不同的特点和适用范围,需要根据实际需要进行选择。
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环氧树脂及固化剂用法
环氧树脂是一种环状结构的热固性树脂,主要由环氧醛,环氧共聚物和固化剂等组件制成,它在除温度或光照等外部因素的刺激下,可经过物理化学变化而改变形态并新的物质的形成,从而赋予材料新的性能,常用于建筑和工业制品的修复、保护和改造中。
在日常中,环氧树脂经常被用于电气装配、重型钢结构维修、防水底漆、汽车及汽艇结构修复、制作金属制品等。
环氧树脂在使用之前必须使用固化剂将其固化才能得到最佳的性能,为此,应该对固化剂的用法进行了解和熟悉。
首先,在使用固化剂之前,必须确保清洁环氧树脂的表面,然后将固化剂的粉末状或液态混合物涂抹在环氧树脂表面,以保证每个孔和每个晶粒都能得到充分的固化剂覆盖。
涂抹时,可以用刷子或喷枪等,确保固化剂均匀涂抹在环氧树脂表面。
其次,固化剂的混合比例是环氧树脂应用的关键因素,不同的混合比可以改变环氧树脂的物理性能,以及增加凝固时间,所以必须根据具体需求精确混合。
此外,温度条件也是固化剂使用的一个重要因素,当固化剂混合液温度低于规定温度时,就会降低固化速度,从而影响环氧树脂的性能。
此外,如果温度过高,也会加快凝固速度,影响环氧树脂的性能。
最后,在施工时,要更多地使用环氧树脂配套产品,包括环氧底漆,防锈漆,减模剂,填缝剂,抗冻剂,着色剂等等。
这些产品
在环氧树脂施工过程中,可以更好地达到装饰和防护的效果。
以上是关于在使用环氧树脂及固化剂的用法的介绍,希望能帮助大家做到正确的使用,以达到最好的效果。
环氧树脂是应用非常广泛的一种材料,可以用于建筑、工业制品、电气装配等多种用途,但其使用对固化剂用法掌握的要求非常高,所以要更加重视,以达到最终的目的。
环氧固化剂种类及用途环氧树脂是一种重要的高分子材料,具有出色的性能和广泛的应用领域。
作为环氧树脂的助剂之一,环氧固化剂在固化过程中起着至关重要的作用。
不同种类的环氧固化剂具有不同的特性和用途,下面我们将介绍几种常见的环氧固化剂及其用途。
1. 聚酰胺固化剂:聚酰胺固化剂是一种常用的环氧固化剂,具有较高的固化速度和硬度,适用于制备硬度要求较高的环氧树脂制品,如涂料、胶粘剂、复合材料等。
聚酰胺固化剂还具有良好的耐化学腐蚀性能,可用于制备具有耐腐蚀性能要求的环氧树脂制品。
2. 胺固化剂:胺固化剂是另一类常见的环氧固化剂,其固化速度较慢,但具有较好的柔韧性和耐冲击性,适用于制备要求耐冲击性能的环氧树脂制品,如地坪涂料、船舶涂装等。
胺固化剂还可与其他助剂相结合,提高环氧树脂的性能。
3. 酸酐固化剂:酸酐固化剂是一类新型的环氧固化剂,具有固化速度快、硬度高、耐热性好的特点,适用于制备要求高温耐热性能的环氧树脂制品,如电气绝缘材料、高温涂料等。
酸酐固化剂还可提高环氧树脂的耐化学腐蚀性能。
4. 硬脂酸固化剂:硬脂酸固化剂是一种环氧固化剂的衍生物,具有固化速度适中、硬度适中、成本较低的特点,适用于一般要求的环氧树脂制品制备,如家具涂料、地坪漆、铸造材料等。
硬脂酸固化剂在固化过程中产生的副反应较少,对环境友好。
以上介绍的几种环氧固化剂只是众多环氧固化剂中的一部分,不同种类的环氧固化剂具有不同的特性和用途,选择合适的环氧固化剂对于环氧树脂制品的性能和应用具有重要影响。
在实际应用中,需要根据具体要求选择适合的环氧固化剂,并合理搭配其他助剂,以获得优异的性能和稳定的质量。
希望通过本文的介绍,读者能对环氧固化剂有更深入的了解,为实际应用提供参考依据。
环氧固化剂种类及用途在涂料、粘合剂、密封剂等领域中,环氧固化剂扮演着至关重要的角色。
环氧固化剂是一种能够与环氧树脂发生化学反应,从而促使环氧树脂固化成耐用、坚固的材料的化学品。
不同种类的环氧固化剂具有不同的特性和用途,本文将介绍几种常见的环氧固化剂及其用途。
一、胺类环氧固化剂胺类环氧固化剂是最广泛应用的一种环氧固化剂,常见的有聚酰胺胺、脂肪族胺、芳香族胺等。
胺类环氧固化剂通常具有固化速度快、粘接力强、成膜性好等特点,广泛用于地坪涂料、防腐涂料、粘合剂等领域。
例如,聚酰胺胺固化剂常用于要求固化速度快、耐化学品腐蚀的环氧地坪涂料;而脂肪族胺固化剂则常用于要求耐高温的防腐涂料。
二、酸酐类环氧固化剂酸酐类环氧固化剂是另一类常用的环氧固化剂,常见的有脂肪族酸酐、芳香族酸酐等。
酸酐类环氧固化剂通常具有固化速度慢、耐化学品腐蚀性好、耐高温等特点,广泛应用于电器绝缘漆、粘合剂等领域。
例如,芳香族酸酐固化剂常用于要求固化速度慢、耐高温的电器绝缘漆;而脂肪族酸酐固化剂则常用于要求耐化学品腐蚀的粘合剂。
三、嘧啶类环氧固化剂嘧啶类环氧固化剂是一种新型环氧固化剂,具有固化速度适中、成膜性好、耐候性好等特点,逐渐在涂料、粘合剂等领域中得到应用。
嘧啶类环氧固化剂通常用于要求固化速度适中、耐候性好的环氧涂料。
例如,嘧啶类环氧固化剂常用于户外建筑涂料,能够有效提高涂料的耐候性和装饰效果。
总的来说,不同种类的环氧固化剂具有各自独特的特性和用途,可以根据具体需求选择合适的固化剂。
随着科技的不断发展,环氧固化剂的种类也在不断创新和扩展,为涂料、粘合剂等领域的发展提供了更多可能性。
希望本文能为读者对环氧固化剂有更深入的了解,促进相关领域的技术创新与发展。
环氧树脂固化剂用量的确定epoxy value 环氧值是100g环氧树脂中所含环氧基团的物质的量。
它与环氧当量的关系为环氧值=100/环氧当量。
它是鉴别环氧树脂性质的最主要的指标。
epoxy equivalent per weight;EEW环氧当量含一个环氧基的树脂量(克/当量),即环氧树脂的平均分子量除以每一分子所含环氧基数量的值。
1、胺类固化剂用量的计算胺类固化剂用量的计算方法,其依据是以胺基上的—个活泼氢和一个环氧基相作用来考虑的。
各种伯胺、仲胺的用量按下式计算求出:W=(M/Hn)×E式中:W—一每100g环氧树脂所需胺类固化剂的质量,g;M——胺类固化剂分子量;Hn——固化剂分子中胺基上的活泼氢原子数;E一一环氧树脂的环氧值。
举例:用乙二胺作固化剂,使E-44环氧树脂固化,求每loog环氧树脂所需乙二胺的用量。
解:乙二胺的分子式为H2N—CH2一NH2乙二胺的分子量M=60乙二胺的活泼氢原子数Hn=4从表中查出E-44环氧树脂的环氧值E=0.40~0.47,那么W最大=60/4×0.47=7.05(g)W最小=60/4×0.40=6(g)即每100gE-44环氧树脂需用6~7g乙二胺固化剂。
实际上,随着胺分子的大小,以及反应能力和挥发情况的不同,一般比理论计算出的数值要多用10%以上。
2、酸酐类固化剂的用量计算酸酐类固化剂的用量通常按下式求出:W=AE·E·K式中:W—一每100g环氧树脂所需酸酐固化剂的质量,g;AE一—酸酐摩尔质量,kg/mol;K——每摩尔质量环氧基所需酸酐的量,mol。
经验数据,它在0.5~1.1范围内变动,一般取0.85。
举例:对100g环氧值为0.43的环氧树脂,若用邻邦苯二甲酸酐(PA)作它的硬化剂,要用多少量合适?解:邻苯二甲酸酐的分子式为:其分子量M=148E=0.43经验数值取K=0.85因此其合适的用量为:W=148×0.43×0.85×=54.1(g)即100g环氧值为0.43的环氧树脂,用54g左右的邻苯二甲酸酐作固化剂较合适。
固化剂1.脂肪族多元胺1.1 乙二胺(EDA)由1,2-二氯乙烷(EDC)和氨反应制备。
还可由一乙醇胺(MEA)和氨反应制备乙二胺。
对于脂肪胺,伯胺基与环氧的反应速度约为仲胺的2倍。
但环氧基与伯胺的反应与生成的仲胺基和环氧基的反应几乎是同时进行的。
伯胺易与空气中的二氧化碳反应生成白色的固体碳酸铵盐,不能与环氧基发生反应,但加热可以放出二氧化碳,可继续反应。
1.2 二亚乙基三胺(DETA)在25℃下24小时内就能充分固化,7d可以达到最高值,加热进行后固化,其性能可以得到进一步改善。
二亚乙基三胺的粘度非常低,与空气接触生产白烟,环氧当量为185的双酚A型环氧树脂其计算用量为11%。
在其化学计算量的当量点附近有最大的交联密度。
而实际用量为化学计算量的75%即可,有助于减少固化放热。
以二亚乙基三胺固化的环氧树脂有良好的耐化学药品性。
二亚乙基三胺的变性物:二亚乙基三胺与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)的加成物。
生成N,N’-二羟乙基二亚乙基三胺,由于加成物中含有羟基,加速了环氧树脂的固化速度,其适用期比二亚乙基三胺要短。
固化放热温度随羟乙基化程度提高而降低。
且改善了固化剂对树脂的溶解性,降低了固化剂的挥发性和毒性。
但其吸湿性变强。
二亚乙基三胺与丙烯晴的加成反应成为氰乙基化反应,加成后反应活性降低,适用期增长,受湿度的影响也变难。
随着氰乙基化程度的增加,最高放热温度降低,树脂固化物的耐溶剂性得到改善,特别是耐氯化溶剂性能,但固化物电性能有所下降。
二亚乙基三胺与甲醛或多聚甲醛的反应称作羟甲基化反应,可制成一种低毒性的固化剂,适用期较短,适用于快速固化的要求。
二亚乙基三胺与环氧树脂及单环氧化物反应,生成具有羟基和氨基的胺加成物,由于加成物的分子量较大,挥发性小,没有胺臭味,毒性亦低,与树脂的配合量较多,称量不严格,生成的羟基具有促进其固化的作用,由于胺加成物的粘度高,使适用期变短。
二乙胺基三胺与酚、醛的反应成为曼尼期反应,三元反应生成物成为曼尼期碱。
由于反应生成物的分子结构里含有酚羟基、氨基、仲胺基使得该类固化剂固化速度快,可在低温、潮湿或水下固化。
二亚乙基三胺与有机酸、有机酸酯的反应加成物二亚乙基三胺与桐油、丙烯酸酯、水杨酸甲酯、癸二酸、二元羧酸酯、环氧油酸乙酯、环氧树脂、二酮丙烯酰胺的加成物。
三亚乙基四胺和四亚乙基五胺及其变性物,二者的蒸汽压比二亚乙基三胺低,故毒性作用亦降低。
使用三亚乙基四胺的环氧树脂固化物耐碱性好,但耐酸性和耐福尔马林性能较差,三亚乙基四胺的用量和固化条件对树脂固化物的热变形温度和电性能有较大的影响。
三亚乙基四胺与多异氰酸酯反应加成物用作环氧树脂固化剂可赋予固化物韧性。
1.3 聚亚甲基二胺分子结构中不含仲胺基,属于α,w-脂肪二胺,有如下各种胺:乙二胺(EDA)四亚甲基二胺(TMDA)六亚甲基二胺(HMDA)十二亚甲基二胺(DMDA)随着固化剂分子结构中亚甲基数目的增加,交联密度、玻璃化温度,拉伸强度及剪切强度均随之下降,而粘结疲劳强度,冲击强度及断裂伸长率等随之增加。
乙二胺(EDA)是粘度很低的液体,使用的质量分数为6%~8%。
固化条件为室温下4~7天,或120℃/3h,150℃/2h。
乙二胺和环氧树脂的反应放热,适用期短。
用量不宜太大。
乙二胺挥发性和刺激性大,主要用作合成新的固化剂:(1)胺乙基乙醇胺,外观呈无色至浅黄色稍粘稠、吸湿性液体,具有胺臭味。
密度1.030,沸点243.7℃,粘度141cps,溶于水、醇、醚及芳香族溶剂。
是由乙二胺和环氧乙烷反应制备,亦称羟乙基化。
该固化剂毒性降低,树脂固化物的物理力学性能有许多改善。
脂肪族多胺固化剂用量比较严格,对最佳用量的误差会导致胶的耐水性和耐热性的降低。
而曼尼期碱的用量不严格。
曼尼期碱缩合物不溶于水也不吸湿,水分对固化反应无影响。
含有酚羟基,具有很高的反应性。
己二胺(HMDA),熔点40.8℃,有臭味、刺激性较大,对空气中的二氧化碳敏感,易生成碳酸铵盐,很少单独作为固化剂使用,更多的是以变性物的形式使用。
己二胺与缩水甘油醚、丙烯酸酯、丙烯腈、双酮丙烯酰胺(DAAM)、双环碳酸酯反应的加成物。
己二胺的同系物:三甲基六亚甲基二胺(TMD)1.4 二乙胺基丙胺分子结构中除含一个伯胺基外尚含1个叔胺基团,在树脂固化过程中可做为酸酐、聚酰胺等固化剂的固化反应促进剂。
其蒸汽压高于脂肪族多胺,故毒性更大。
具有优良的粘结性,浇铸品低温特性良好,电性能优于其他脂肪胺类,但耐热性,耐药品性差。
1.5 高碳数脂肪族二胺是指分子结构里主链碳原子数在8个以上的脂肪族二胺。
不饱和脂肪族二胺该固化剂可在室温或加热(80~120℃)固化低分子质量环氧树脂。
不饱和二胺固化剂固化树脂固化物的物理力学及介电性能优良,固化度随固化温度的提高而增加。
通常采用先室温固化,后逐步升温固化的方法。
1.6 脂肪族酰胺多胺通常是由一元脂肪酸与脂肪族多元胺反应制备。
其中咪唑啉的含量越高,树脂组成物的凝胶时间越长。
这类固化物的特点是粘度低、凝胶时间长、良好的湿气性能、对许多基材包括潮湿混凝土有良好的粘着力。
1.7 含芳香环的脂肪胺1.7.1 间二甲苯二胺(MXDA)是由间二甲苯经氨氧化和加氢两步反应制备。
该类固化剂的特点是:由于分子结构中含有脂肪族伯胺基,可做常温固化剂使用,分子结构中含有苯环,使其固化物的耐热性优于脂肪族多胺。
蒸汽压低,吸入毒性小。
易吸收空气中的二氧化碳形成发泡。
间二甲苯二胺的固化物性能与多亚乙基多胺类似,对环氧当量185的双酚A型环氧树脂的用量为16~18%。
100g树脂在常温下有50min的适用期,固化条件:常温24h+70℃/1h或常温/7天。
固化物的热变形温度可达130℃~150℃。
粘度低,常温固化性,耐热性、耐水性、耐药品性优良,广泛用于浇铸、粘结和涂料。
间二甲苯二胺的改性物,与单环氧化物、与环氧氯丙烷加成物的氰乙基化、与丙烯腈、环氧化合物的加成物。
间二甲苯二胺曼尼期碱,特点是:低温下可快速固化,可以得到对潮湿面粘结性能优良的涂膜,表面光泽,硬度高,固化物耐水性,耐药品性能优良。
曼尼期碱的氰乙基化,可降低游离MXDA的含量,粘度增高,固化变慢,固化物耐药品性能优良。
2.1 芳香胺芳香族胺类固化剂氨基与苯环直接相连。
芳香二胺的碱性弱于脂肪族胺,且由于芳香环的主体障碍,与环氧树脂的反应性比脂肪胺小。
在与环氧树脂的反应过程中,仲胺与伯胺的反应活性差别很大,进一步固化困难,所以固化时温度由低到高分阶段进行。
固化物的耐药品性、耐热性。
电性能及力学性能良好。
2.1.1 间苯二胺(MPD)为无色或浅黄色结晶,熔点63℃,沸点284~287℃,相对分子质量108,也易吸湿潮解,受潮后的间苯二胺对固化物的力学性能物影响,但对树脂的粘度影响较大,这是由于氢给予体的物质对固化反应有加速作用,而水正是一种氢给予体。
对环氧当量为185的双酚A 型环氧树脂,其用量为树脂的14~15%,适用期比脂肪族胺长,固化物耐热性好,固化制度:80℃/12h+150℃/2h,热变形温度150℃,固化物耐药品性能和和电性能优良。
间苯二胺使用时需加热到其熔点以上,因而导致适用期缩短。
可采用混合芳胺和将其液化解决这一问题。
2.1.2 二氨基二苯基甲烷(DDM)白色固体,熔点为89℃,反应活性低于间苯二胺,但固化物的色调好于间苯二胺,其色泽在日光下长时间暴露会变暗。
混合时先把固化剂在90℃熔融,仔细的加至70~80℃的树脂中,必须快速的将混合物冷却至50℃以下。
DDM的用量一般为树脂量的26~30%,最好是28%。
固化条件对固化物耐热性的改善比脂肪胺更为显着,分2~3阶段加热固化比在同一温度下长时间加热更有效果。
对同一类型的环氧树脂,由于分子质量不同(环氧基含量亦不同),所以固化剂量不同,在相同的固化条件下,环氧基反应率亦不相同。
4,4’-二氨基-3,3’-二乙基二苯甲烷(DEDDM)DDM的液态同系物。
DDM的草酸盐为无定形粉末,浅黄色,熔点190~192℃,溶于水,不容于酮、酯和烃类,通常用量为26%~50%,在室温可存放6个月,在135℃/2.5h条件下固化。
2.1.3 二氨基二苯砜(DDS)二氨基二苯砜有两种异构体3,3’-DDS和4,4’-DDS.3,3’-DDS浅黄白色粉末,熔点171~172℃,难溶于冷水,醇,加热可溶解。
不溶于碱,可溶于稀无机酸。
4,4’-DDS为白色针状结晶(经甲醇再结晶),熔点178~179℃,在空气中热稳定性高,280℃开始缓慢分解,微溶于水,溶于醇、氯仿、乙腈、其他非质子极性有机溶剂等,也溶于稀无机酸。
DDS是一耐热性良好的固化剂,吸湿性小。
由于该固化剂碱性小,反应迟缓,适用期长,在100℃可有3h的适用期。
与液态树脂配合物在温度低时粘度高。
固化剂用量对热变形温度影响小。
在无促进剂情况下,使用过量10%的量可以得到较好的效果,为了加速固化,可以加入0.5%~2%的BF3-单乙胺络合物作为促进剂,缩短固化时间,适用期在100℃变为1h,使用促进剂时,用量比计算量稍小。
DDS的特点是固化物弯曲性能和韧性好。
2.1.4 改性芳胺芳香胺固化剂都是固体,与环氧树脂混合时需要在熔融状态下进行,使组成物的适用期缩短,工艺性能受影响,且在高温下会产生蒸汽,有害健康,改性方法有:芳胺的活化,芳胺的低共融点化,芳胺的羟烷基化。
2.2 酯环族胺酯环族为分子结构里含有酯环(环乙基、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、光泽度优于脂肪胺和聚酰胺。
2.2.1 孟烷二胺相对分子质量170,含有4个活泼氢原子,计算用量为22%,室温下适用期为8h。
放热温度为93℃,无色透明液体。
该固化剂毒性较低,易吸收空气中的二氧化碳,与液态双酚A环氧树脂以混合,降低树脂粘度,适用期长,固化速度快,固化制度:80℃/2h~130℃/0.5h,进行后固化,可提高其耐热性。
2.2.2 N-氨乙基哌嗪(N-AEP)相对分子质量128,密度0.98,活泼氢原子3个,计算用量23%,在室温下的适用期为17min,该固化剂为无色透明液体,固化物性能类似于二亚乙基三胺,耐冲击性能良好,主要用于制造塑料工具。
2.2.3 异佛尔酮二胺3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺,为顺式、反式两种立体异构物的混合物,显示与通常二胺不同的性能。
该固化剂适用期长,与孟烷二胺相近。
可室温固化,但只能到B阶段,需要加热后固化。
固化物的色度稳定,耐药品性能优良。
将其简单变性或使用适当的添加剂,可成为低温、高湿度条件下的理想固化剂,适用于无溶剂漆、涂料、结构体、浇铸树脂、可注入的密封剂等。
2.2.4 1,3-双(氨甲基)环己烷(1,3-BAC)由间二甲苯二胺(MXDA)苯环加氢制得。