環氧樹脂固化劑594性質

① 環氧樹脂是什麼東西請問環氧樹脂是什麼化學性質的液

環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物，除個別外，它們的相對分子質量都不高。環氧樹脂的分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為其特徵，環氧基團可以位於分子鏈的末端、中間或成環狀結構。由於分子結構中含有活潑的環氧基團，使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶、不熔的具有三向網狀結構的高聚物。
一、應用特性

1、 形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求，其范圍可以從極低的粘度到高熔點固體。
2、 固化方便。選用各種不同的固化劑，環氧樹脂體系幾乎可以在0～180℃溫度范圍內固化。
3、 粘附力強。環氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對各種物質具有很高的粘附力。環氧樹脂固化時的收縮性低，產生的內應力小，這也有助於提高粘附強度。
4、 收縮性低。環氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環氧基的開環聚合反應來進行的，沒有水或其它揮發性副產物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比，在固化過程中顯示出很低的收縮性（小於2%）。
5、 力學性能。固化後的環氧樹脂體系具有優良的力學性能。
6、 電性能。固化後的環氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣材料。
7、 化學穩定性。通常，固化後的環氧樹脂體系具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環氧體系的其它性能一樣，化學穩定性也取決於所選用的樹脂和固化劑。適當地選用環氧樹脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學穩定性能。
8、 尺寸穩定性。上述的許多性能的綜合，使環氧樹脂體系具有突出的尺寸穩定性和耐久性。
9、 耐黴菌。固化的環氧樹脂體系耐大多數黴菌，可以在苛刻的熱帶條件下使用。

② 環氧樹脂固化劑的種類與性質是什麼

環氧樹脂固化劑的種類與性質
一、固化劑的定義
環氧樹脂本身是熱塑性的線型結構，不能直接拿來就應用，必須在向樹脂中加入第二組份，在一定溫度（或濕度）等條件下，與環氧樹脂的環氧基進行加成聚合反應，或催化聚合反應，生成三維網路結構（體型網路結構）的固化物後才能使用。這個充當第二組分的化合物或樹脂稱作固化劑。關注化工易，了解各種化工原料。

二、固化劑的種類與性質
固化劑的品種繁多，現將幾款常用的固化劑分類如下；
1、胺類固化劑：
2、酸酐類固化劑
3、潛伏性固化劑
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③ 環氧樹脂的性能和特性是什麼

1、 形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求，其范圍可以從極低的粘度到高熔點固體。
2、 固化方便。選用各種不同的固化劑，環氧樹脂體系幾乎可以在0～180℃溫度范圍內固化。
3、 粘附力強。環氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對各種物質具有很高的粘附力。環氧樹脂固化時的收縮性低，產生的內應力小，這也有助於提高粘附強度。
4、 收縮性低。環氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環氧基的開環聚合反應來進行的，沒有水或其它揮發性副產物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比，在固化過程中顯示出很低的收縮性（小於2%）。
5、 力學性能。固化後的環氧樹脂體系具有優良的力學性能。
6、 電性能。固化後的環氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣材料。
7、 化學穩定性。通常，固化後的環氧樹脂體系具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環氧體系的其它性能一樣，化學穩定性也取決於所選用的樹脂和固化劑。適當地選用環氧樹脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學穩定性能。
8、 尺寸穩定性。上述的許多性能的綜合，使環氧樹脂體系具有突出的尺寸穩定性和耐久性。
9、 耐黴菌。固化的環氧樹脂體系耐大多數黴菌，可以在苛刻的熱帶條件下使用。

參考資料：菲凡士公司

④ 環氧固化劑種類

環氧樹脂是線型的熱塑性樹脂，本身不會硬化，且不具有任何使用性能，只有加入固化劑，使它由線型結構交聯成網狀或體型結構，形成不溶不熔物，才具有優良的使用性能；並且固化產物的性能在很大程度上取決於固化劑，因此。固化劑是環氧樹脂結合劑中的一個重要組成部分。

凡能和環氧樹脂的環氧基及羥基作用，使樹脂交聯的物質，叫做固化劑，也叫硬化劑或交聯劑。

根據硬化所需的溫度不同可分為加熱硬化劑和室溫硬化劑兩類。如果根據化學結構類型的不同，可分為胺類硬化劑，酸酐類硬化劑，樹脂類硬化劑，咪唑類硬化劑及潛伏性硬化劑等。按硬化劑的物態不同可分為液體硬化劑和固體硬化劑兩類。

表1列出了幾種較常用的硬化劑及其性能。

表1 常用的固化劑種類和性能

分 類

名 稱

用量 %

固化條件

特 性

脂肪胺

乙二胺

6~8

20℃/4d或20℃/2h＋100℃/30min

常溫固化，適用期短，毒性和刺激性大，膠層脆

二乙撐三胺

10~11

20℃/4d或20℃/2h＋100℃/30min

常溫固化，適用期短，與乙二胺比較，毒性略低，性能略好

三乙撐四胺

13~14

20℃/7d或20℃/2h＋100℃/30min

常溫固化，適用期短，與乙二胺比較，毒性略低，性能略好

苯二甲胺

16~18

常溫/1d70℃/1h

可常溫固化，比二乙撐三胺耐熱性、耐溶劑性好，毒性低

芳香胺

間苯二胺

14~15

80℃/2h＋150℃/2h

耐熱、耐葯品性、電性能好，可用於膠粘劑

二氨基二苯基甲烷

27~30

80℃/2h＋150℃/2h

耐熱、耐葯品性、電性能好，可用於膠粘劑

二氨基二苯基碸

35~40

130℃/2h＋200℃/2h

耐熱、電性能優異，適用期長，毒性小，可用於耐熱膠粘劑

改性胺

120固化劑

(β-羥乙基乙二胺)

16~18

室溫/1d或80℃/3h

吸水性強，需密閉貯存。粘度小，毒性低，和環氧樹脂反應快，適用期短

593固化劑(二乙撐三胺與環氧丙烷丁基醚加成物

23~25

室溫/1d

黏度小，毒性低，使用期短，室溫迅速固化，固化物韌性較好

703固化劑(苯酚、甲醛、乙二胺縮合物)

20

室溫/4~8h

與環氧樹脂的反應速度比常駐用的脂肪胺快，可配製室溫固化膠粘劑用，固化物性能好

591固化劑（氰乙基化二乙撐三胺)

20~25

80℃/12h

與二乙撐三胺相比較反應放熱濕度低，使用期長，毒性小，膠層的韌性和耐沖擊性、耐溶劑性好，但耐熱性、電性能較差

793固化劑（丙烯腈改性的已二胺，2-甲基咪唑)

25~30

70~100℃/3h

既可常溫固化，又可中溫固化，把應放熱峰較低，適用期較長，毒性低，固化物性能良好，韌性好，對金屬、陶瓷、玻璃、塑料等都有良好的膠接性能

105縮胺(苯二甲胺縮合物)

30~35

室溫/7d或室溫/1d＋100℃/30h

可配製室溫固化膠粘劑用，與苯苯二甲胺比較，毒性和蒸汽壓低，顯著改善了苯二甲胺在在過程中的「白化」現象，固化物既有較高的熱變形溫度又有較好的韌性

590固化劑

15~20

常溫/7d或室溫/1d＋100℃/2h

使用方便，毒性比間苯二胺低

低分子

聚醯胺

650、651、200、400、203、300、500等

40~100

室溫或65℃/3h

用量不嚴格，使用期比脂肪胺長，毒性小，對金屬、玻璃、陶瓷等多種材料有良好的粘接性能，固化物收縮小、抗沖、抗彎、耐熱沖擊、電性能好，但耐熱、耐溶劑性差

咪唑類

固化劑

咪唑

3～5

60~80℃/6~8h

毒性低，用量小，適用期長，中溫固化，固化物熱變形形高，其它性能和用芳胺固化的性能大致相同，用它配製的膠粘劑，膠接強度好，耐熱、耐溶劑性亦好，是目前較理想的一種固化劑，也可作促進劑用。其中2-乙基礎理論 -甲基咪唑性能較全面，室溫為液體，易與環氧樹脂結合，是膠粘劑中常用的一種固化劑

2-甲基咪唑

3～5

60~80℃/6~8h

2-乙基-4-甲基咪唑

2~6

60~80℃/6~8h

704固化劑(2-甲基咪唑與環氧丁基醚加成物)

10

60~80℃/6~8h

781固化劑(2-甲基咪唑與丙烯腈加成物)

10

60~80℃/6~8h

酸 酐

固化劑

順丁烯二酸酐

30～40

160~200℃/2~4h

熔點較低，易與樹脂混合，適用期長，固化物硬而脆

鄰苯二甲酸酐

76

150℃/6h

易升華與樹脂混熔較難，固化後膠層介質性能較好（除強鹼外）

十二烯基琥珀酸酐

130

85℃/2h＋150℃/12~24h

液體與樹脂易混合，適用期長，膠層韌性好，耐熱沖擊性、電性能好但耐葯品性差

六氫苯二甲酸酐

80

80℃/2h＋150℃/12~24h

熔點低，易與樹脂混合，混合物黏度低，適用期限長，固化物耐用葯品性、耐熱性及電性能較好

「70」酸酐

50~70

100℃/2h＋150℃/4h

液體，易與樹脂混合，揮發性小

納迪克酸酐

60~80

80℃/3h＋120℃/3h ＋200℃/3h

耐熱性好，熱穩定性優於苯酐，順酐及四氫苯酐的固化物

聚壬二酸酐

70

100~150℃/12h

熔點低，易與樹脂混合，適用期長，膠層韌性好，耐熱沖擊性好

3，3′，4，4′，-苯酮

四酸二酐

與順酐

混用順酐

50～80

酮酐

28～50

200℃/24h

固化物耐熱性，耐葯品性好，可作耐熱膠粘結劑用

潛伏性

固化劑

三氯化硼-單乙胺絡合物

1~5

120℃/2h＋150℃/3h

吸濕性強，和環氧樹脂混合物室溫下可貯存數月，用量少，但固化時間長，可配製單組分膠粘劑用

雙氰胺

4~9

180℃/1h

和環氧樹脂混合後室溫下貯存期在一年以上，主要用於配製單組份膠粘劑和粉末塗料

癸二酸二醯肼

30

165℃/0.5h

和環氧樹脂混合後室溫下貯存期＞4個月，配製單組份膠粘劑用在一50~60℃溫度范圍內抗剪強度幾乎無變化

594，596固化劑

7~10

120℃/2~3h

黏度低，即使在低溫下也能保持低黏度，和環氧樹脂有極好的混容性，貯存期＞3~4個月，主要用於單一組分膠粘劑和無溶液劑浸漬漆

硬化後環氧樹脂的性能，特別是耐熱性和力學強度，主要是由硬化劑來提供，不同硬化製成製品的耐熱性和力學強度相差較大。

環氧樹脂常用固化劑材料特性及配方

環氧樹脂本身是一個線性結構的化合物，性能很穩定，必須與固化劑一塊使用才能具有實用價值。因此固化劑是環氧樹脂在使用過程中必不可少的重要組成部分。環氧樹脂的固化劑種類很多，常見的有:
脂肪胺類
脂環胺類
芳香胺類
酸酐
聚醯胺類
改性胺類
潛伏性類
樹脂類
叔胺類。
固化促進劑的種類及其所適用的固化劑

由於固化劑的不同會直接影響製品的工藝過程及製品的物理化學性能，所以根據應用的場合來加以選擇這些環氧樹脂固化劑是十分重要的。如固化工藝是常溫固化還是加溫固化？製品要求是硬質的還是軟質的？是要求耐高溫的還是低溫的？使用環境是潮濕的還是乾燥的？不同的場合使用的固化劑有所不同。總之要根據實際情況選擇合適的固化劑，以便發揮出所用環氧樹脂體系的最好的性能

⑤ 環氧樹脂的特性有什麼

1、環氧樹脂的形式有非常多種，並且它的所含的樹脂、改性劑等能適應各種的需求，適用范圍非常的廣泛。另外，它的固化性也不錯，無論使用哪種的固化劑，它都能進行固化。

2、環氧樹脂的粘附力非常強，由於它含有的分子鏈中擁有極性羥基與醚鍵這兩種物質，因此它對任何種類的物質都有非常高的粘附力。

3、環氧樹脂的收縮性非常低，由於它與固化劑的反應都是直接通過開環聚合來進行的，在沒有水的情況下將副產物給釋放出來。這與其他樹脂相比的話，收縮性要低非常多。

在力學性能與電性能方面，環氧樹脂也具有一定的又是。它在固化後體系的力學性能可以發揮的更好，再加上它體系中還擁優良的絕緣材料，因此在電性能方面也佔有一定的優勢。

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⑥ 環氧樹脂用固化劑的特點是什麼

環氧樹脂是建築腔黏劑中的一種主要黏料，作為環氧樹脂的固化劑具有以下特點：
(1)品種繁多，類型各異。不同品種的固化劑所給予的粘接性能不同，並且固化反應機理也不相同。即使同是胺類固化劑
，其脂盼皓接與掇胺(三級璉)韻反應帆理就不一樣。因此應特剮認識這一點。
(2)有可供選擇的固化條件。有的工程或粘接件需在常溫進行固化(建築施工用膠)，可選用常溫固化劑
，還可選用潛伏性固化莉，將膠黏荊配製成使用方便的單組舟環氧膠等。如果粘搓後的物件需要高溫使用，可選用加溫固化荊，也就是選用耐溫膠。還可以通過對固化劑的選擇，改變膠黏劑的固化時問，快則幾分鍾就固化了(如多硫醇)，慢則可長達有幾天的適用期。這些均給膠黏劑工藝在使用中帶來很大方便。
(3)大多數環氧樹脂的固化劑
，可以進行化學改性，使之在性能上更加完善、優良，在施工工藝性能上更加方便，價格上更加低廉，並且可具有獨特的功能。如將固體酸酐、固體芳胺固化劑進行液體化，使用方便；叉如利用化學改性胺類固化劑
，通常可達到性能更優、使用更方便、價格更便宜、毒性更低的長處。有的經過改性可調節固化的快慢速度，有的則賦予新的功能，如可以水下固化、可更耐高溫等。固化劑的改性工作近年來發展很快，現在已有了固化劑與主料共混的單組分室溫固化的環氧膠，這得益於新型改性固化劑的發明。
(4)環氧樹脂固化劑大多數來源廣泛，價格適中，有較大的選擇空間。

⑦ 環氧樹脂膠有哪些特性和應用

環氧樹脂膠是雙組分的膠粘劑，適合家庭用的膠劑通常分別裝於兩支軟管中，臨使用時才混合。它的甲液是環氧樹脂和苯二甲二丁酯（增塑劑）的混合膠液，乙液是乙二胺（固化劑）膠液。使用時按一定體積比混合均勻，塗於物件需粘接的部位表面，並略微施加壓力，2個小時後即可固化。

環氧樹脂膠的最大特點是粘合強度很高。由於它的分子中含有很活潑的環氧基，能與多種物質表面的一些原子反應，從而形成很強的結合力，所以環氧樹脂不僅可以用來膠粘各種金屬、塑料及混凝土等，還可用來粘接玻璃、瓷器、陶器等物件。為此，人們給它起了個「萬能膠」的美名。萬能膠不僅在生活中頗受人們的青睞，而且在生產上也有著廣泛的應用，常被用來粘接金屬的結構件，所以又稱為結構膠。

使用萬能膠要注意保持被粘接物體表面的清潔，如有油膩、塵土、銹斑等，都必須預先清除干凈。如單獨使用萬能膠的甲液或乙液，都不會有理想的粘接效果，其中的環氧樹脂呈液態，不加入固化劑，它就不會乾燥。但是一旦將甲、乙兩液混合了，就應立即用掉，因為這種混合膠體很快就會變硬而失去粘接作用。

⑧ 環氧樹脂固化劑

環氧樹脂固化劑
是與環氧樹脂發生化學反應,形成網狀立體聚合物,把復合材料骨材包絡在網狀體之中.
使線型樹脂變成堅韌的體型固體的添加劑。包括多種類型。

環氧樹脂固化劑分類：
（1）鹼性和酸性類固化劑
鹼性類固化劑
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。

酸性類固化劑
包括有機酸、酸酐、和三氟化硼及其絡合物。
（2）加成型和催化型固化劑
加成型固化劑
這類固化劑與環氧基發生加成反應構成固化產物一部分鏈段，並通過逐步聚合反應使線型分子交聯成體型結構分子，這類固化劑又稱瓜型固化劑。

催化型固化劑
這類固化劑僅對環氧樹脂發生引發作用，打開環氧基後，催化環氧樹脂本身聚合成網狀結構，生成以醚鍵為主要結構的均聚物。
（3）顯在型固化劑和潛伏型固化劑
顯在型固化劑為普通使用的固化劑，又可分為加成聚合型和催化型。所謂加成聚合型即打開環氧基的環進行加成聚合反應，固化劑本身參加到三維網狀結構中去。這類固化劑，如加入量過少，則固化產物連接著末反應的環氧基。因此，對這類固化劑來講，存在著一個合適的用量。而催化型固化劑則以陽離子方式，或者陰離子方式使環氧基開環加成聚合，最終，固化劑不參加到網狀結構中去，所以不存在等當量反應的合適用量；不過，增加用量會使固化速度加快。

潛伏型固化劑指的是與環氧樹脂混合後，在室溫條件下相對長期穩定(一環氧樹脂般要求在3個月以上，才具有較大實用價值，最理想的則要求半年或者1年以上)，而只需暴露在熱、光、濕氣等條件下，即開始固化反應。這類固化劑基本上是用物理和化學方法封閉固化劑活性的。在顯在型固化劑中，雙氰胺、己二酸二醯肼這類品種，在室溫下不溶於環氧樹脂，而在高溫下溶解後開始固化反應，因而也呈現出一種潛伏狀態。所以，在有的書上也把這些品種劃為潛伏型固化劑，實際上可稱之為功能性潛伏型固化劑。因為潛伏型固化劑可與環氧樹脂混合製成一液型配合物，簡化環氧樹脂應用的配合手續，其應用范圍從單包裝膠黏劑向塗料、浸漬漆、灌封料、粉末塗料等方面發展。潛伏型固化劑在國外日益引起重視，可以說是研究與開發的重點課題，各種固化劑改性新品種和配合新技術層出不窮，十分活躍。

⑨ 環氧樹脂固化劑

環氧樹脂是一類具有良好的粘接性、電絕緣性、化學穩定性的熱固性高分子材料,作為膠粘劑、塗料和復合材料等的樹脂基體,廣泛應用於建築、機械、電子電氣、航空航天等領域。環氧樹脂使用時必須加入固化劑,並在一定條件下進行固化反應,生成立體網狀結構的產物,才會顯現出各種優良的性能,成為具有真正使用價值的環氧材料。因此固化劑在環氧樹脂的應用中具有不可缺少的,甚至在某種程度上起著決定性的作用。環氧樹脂潛伏性固化劑是近年來國內外環氧樹脂固化劑研究的熱點。所謂潛伏性固化劑,是指加入到環氧樹脂中與其組成的單組分體系在室溫下具有一定的貯存穩定性,而在加熱、光照、濕氣、加壓等條件下能迅速進行固化反應的固化劑,與目前普遍採用的雙組分環氧樹脂體系相比,由潛伏性固化劑與環氧樹脂混合配製而成的單組分環氧樹脂體系具有簡化生產操作工藝,防止環境污染,提高產品質量,適應現代大規模工業化生產等優點。

環氧樹脂潛伏性固化劑的研究一般通過物理和化學的手段,對普通使用低溫和高溫固化劑的固化活性加以改進,主要採取以下兩種改進方法:一是將一些反應活性高而貯存穩定性差的固化劑的反應活性進行封閉、鈍化;二是將一些貯存穩定性好而反應活性低的固化劑的反應活性提高、激發。最終達到使固化劑在室溫下加入到環氧樹脂中時具有一定的貯存穩定性,而在使用時通過光、熱等外界條件將固化劑的反應活性釋放出來,從而達到使環氧樹脂迅速固化的目的。本文就國內外環氧樹脂潛伏性固化劑的研究進展作一基本概述。

1 環氧樹脂潛伏性固化劑

1.1 改性脂肪族胺類

脂肪族胺類固化劑如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的雙組分環氧樹脂室溫固化劑,通過化學改性的方法,將其與有機酮類化合物進行親核加成反應,脫水生成亞胺是一種封閉、降低其固化活性,提高其貯存穩定性的有效途徑。

這種酮亞胺型固化劑與環氧樹脂組成的單組分體系通過濕氣和水分的作用而使酮亞胺分解成胺因此在常溫下即可使環氧樹脂固化。但一般固化速度不快,使用期也較短,原因是亞胺氮原子上的孤對電子仍具有一定的開環活性。為解決這一問題,武田敏之用羰基兩端具有立體阻礙基團的酮3-甲基-2 -丁酮與高活性的二胺1,3 二氨甲基環己烷反應得到的酮亞胺不僅具有較高的固化反應活性,而且貯存穩定性明顯改善。另外日本專利報道採用聚醚改性的脂肪族胺類化合物與甲基異丁基酮反應得到的酮亞胺也是一種性能良好的環氧樹脂潛伏性固化劑。脂肪族胺類固化劑通過與丙烯腈、有機膦化合物,過渡金屬絡合物的反應,也可使其固化反應活性降低,從而具有一定的潛伏性。

1.2 芳香族二胺類

芳香胺由於具有較高的Tg而受到重視,但由於其的劇毒性而限制了應用。經改性製得的芳香族二胺類固化劑則具有Tg高、毒性低、吸水率低、綜合性能好的優點。近年來研究較多的芳香族二胺類固化劑有二胺基二苯碸(DDS)、二胺基二苯甲烷(DDM)、間苯二胺(m PDA)等,其中以DDS研究得最多最成熟,成為高性能環氧樹脂中常用的固化劑。DDS用作環氧樹脂潛伏性固化劑時,與MP DA、DDM等芳香二胺相比,由於其分子中有強吸電子的碸基,反應活性大大降低,其適用期也增長。在無促進劑時,100克環氧樹脂配合物的適用期可達1年,固化溫度一般要達到200℃。為了降低其固化溫度,常加入促進劑以實現中溫固化。近年來為了改善體系的濕熱性能和韌性,對DDS進行了改性,開發出多種聚醚二胺型固化劑,使得它們在乾燥時耐熱性有所降低,這些二胺因兩端胺基間的距離較長,造成吸水點氨基減少,並且具有優良的耐沖擊性。

1.3 雙氰胺類

雙氰胺又稱二氰二胺,很早就被用作潛伏性固化劑應用於粉末塗料、膠粘劑等領域。雙氰胺與環氧樹脂混合後室溫下貯存期可達半年之久。雙氰胺的固化機理較復雜,除雙氰胺上的4個氫可參加反應外,氰基也具有一定的反應活性。雙氰胺單獨用作環氧樹脂固化劑時固化溫度很高,一般在150～170℃之間,在此溫度下許多器件及材料由於不能承受這樣的溫度而不能使用,或因為生產工藝的要求而必須降低單組分環氧樹脂的固化溫度。解決這個問題的方法有兩種,一種是加入促進劑,在不過分損害雙氰胺的貯存期和使用性能的前提下,降低其固化溫度。這類促進劑很多,主要有咪唑類化合物及其衍生物和鹽、脲類衍生物、有機胍類衍生物、含磷化合物,過渡金屬配合物及復合促進劑等,這些促進劑都可以使雙氰胺的固化溫度明顯降低,理想的固化溫度可降至120℃左右,但同時會使貯存期縮短,而且耐水性能也會受到一定的影響。

另一種降低單組分環氧樹脂固化溫度的有效方法是通過分子設計的方法對雙氰胺進行化學改性。在雙氰胺分子中引入胺類,特別是芳香族胺類結構,以制備雙氰胺衍生物,如瑞士Ciba Geigy公司開發的HT 2833,HT 2844是一種用3,5 二取代苯胺改性的雙氰胺衍生物,其化學結構式如下:

據報道,此類固化劑與環氧樹脂相溶性較好,貯存期長,固化速度快,在100℃下固化1h,剪切強度可達25MPa,150℃固化30min,剪切強度可達27MPa。日本旭化成工業公司研製的粉末塗料專用固化劑AEHD-610,AEHD-210也是一種改性雙氰胺衍生物。另外,日本有採用芳香族二胺如4,4』 二氨基二苯甲烷(DDM),4,4』 二氨基二苯醚(DDE),4,4』 二氨基二苯碸(DDS),對二甲苯胺(DMB)分別與雙氰胺反應製得其衍生物的報道。上述引入苯環後的雙氰胺衍生物與雙酚A型環氧樹脂的相溶性與雙氰胺相比明顯增加,與E 44環氧樹脂組成的單組分體系在室溫貯存期長達半年之久,固化溫度均低於雙氰胺。

國內有關對雙氰胺進行化學改性得到雙氰胺衍生物的報道較少,溫州清明化工採用環氧丙烷與雙氰胺反應製得了雙氰胺MD 02,其熔點154～162℃,比雙氰胺的熔點(207～210℃)低了45℃左右,採用100份E 44環氧樹脂,15份MD 02和0 5份2 甲基咪唑組成的配方,150℃下凝膠的時間為4min。用苯胺 甲醛改性雙氰胺所得的衍生物與雙酚A型環氧樹脂混溶性增加,在丙酮和酒精的混合溶液中有良好的溶解性,且反應活性增加,貯存性也較長。

1.4 咪唑類

咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑等咪唑類固化劑是一類高活性固化劑,在中溫下短時間即可使環氧樹脂固化,因此其與環氧樹脂組成的單組分體系貯存期較短,必須對其進行化學改性,在其分子中引入較大的取代基形成具有空間位阻的咪唑類衍生物,或與過渡金屬Cu、Ni、Co、Zn等的無機鹽反應生成相應的咪唑鹽絡合物,才能成為在室溫下具有一定貯存期的潛伏性固化劑。對咪唑類固化劑進行化學改性的方法很多,從反應機理上來看,主要有兩種:一種是利用咪唑環上1位仲胺基氮原子上的活潑氫對其進行改性,這類改性劑有異氰酸酯、氰酸酯、內酯等,改性後所得的咪唑類衍生物具有較長的貯存期和良好的機械性能。另一種方法是利用咪唑環上3位N原子的鹼性對其改性,使它與具有空軌道的化合物復合,這類物質包括有機酸、金屬無機鹽類、酸酐、TCNQ、硼酸等。其中金屬無機鹽類一般是含具有空軌道的過渡金屬離子,如Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Co2+等,它們與咪唑形成配位絡合物,具有很好的貯存性,而在150～170℃迅速固化,但無機鹽類、有機酸及其鹽類等的引入,將會破壞原咪唑固化產物的耐水解性和耐濕熱性。

國內對咪唑類潛伏性固化劑的研究較少,國外市場則相對較多。日本第一工業制葯株式會社將各種咪唑與甲苯二異氰酸酯(TDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、六次甲基二異氰酸酯(HDI)反應製成封閉產物,減弱了咪唑環上胺基的活性,有較長使用期,當溫度上升到100℃以上,封閉作用解除,咪唑恢復活性,環氧樹脂固化。

1.5 有機酸酐類

有機酸酐類固化劑與雙氰胺相似,具有較好的貯存穩定性,盡管固化溫度較高,可是固化產物的力學性能、介電性能和耐熱性能均較好。不過這類固化劑由於酸酐鍵容易水解的緣故而耐濕性較差,並且不容易進行化學改性,因此一般採用添加促進劑的方法降低有機酸酐類固化劑的固化溫度。有機酸酐類固化劑常用的固化促進劑包括叔胺和叔胺鹽,季膦鹽,路易斯酸-胺絡合物,乙醯丙酮過渡金屬絡合物等。

1.6 有機醯肼類與雙氰胺一樣,有機醯肼也是一種高熔點固體,但其固化溫度比雙氰胺低。有機醯肼與環氧樹脂組成的單組分環氧樹脂膠體系的貯存期可達4個月以上,常用的有機醯肼化合物有:琥珀酸醯肼、己二酸二醯肼、癸二酸醯肼、間苯二甲酸醯肼和對羥基安息香酸醯肼(POBH)等。不同種類的有機醯肼固化溫度不盡相同,由於其固化溫度較高,故常加入促進劑來降低固化溫度,所用的促進劑與雙氰胺基本相同。

1.7 路易斯酸

胺絡合物類路易斯酸 胺絡合物是一類有效的環氧樹脂潛伏性固化劑,由BF3、AlCl3、ZnCl2、PF5等路易斯酸與伯胺或仲胺形成絡合物而成。作為環氧樹脂的固化劑,這類絡合物常溫下相當穩定,而在120℃時則快速固化環氧樹脂,其中研究最多的是三氟化硼-胺絡合物。據報道,一種合成的新型三氟化硼-胺絡合物BPEA-2具有良好的潛伏性、粘接性能和韌性。路易斯酸 胺絡合物也是酸酐類和芳香胺類潛伏性固化劑常用的促進劑。

1.8 微膠囊類

微膠囊類環氧樹脂潛伏性固化劑實際上是利用物理方法,將室溫雙組分固化劑採用微細的油滴膜包裹,形成微膠囊,加入到環氧樹脂中後將固化劑的固化反應活性暫時封閉起來,而通過加熱、加壓等條件使膠囊破裂,釋放出固化劑,從而使環氧樹脂固化。微膠囊類環氧樹脂潛伏性固化劑的成膜劑包括纖維素、明膠、聚乙烯醇、聚酯、聚碸等,由於制備工藝要求嚴格,膠囊膜的厚度對貯存、運輸和使用會帶來不同程度影響。

2 結語

雖然環氧樹脂潛伏性固化劑的種類很多,但是每種類型的固化劑都有一定的優點和缺點,到目前為止,仍然沒有發現一種性能特別優良,十分理想的潛伏性固化劑。目前環氧樹脂潛伏性固化劑的研究主要集中在雙氰胺類,咪唑類和芳香族二胺類固化劑。同時在達到潛伏性固化劑使用中降低固化溫度、縮短固化時間、延長適用期的要求的基礎上,進一步解決環氧樹脂固化產物耐水、耐熱,以及提高韌性等問題,也是今後環氧樹脂潛伏性固化劑研究的重點。不僅如此,隨著人們對環境保護意識的提高,低毒和無毒的環保型環氧樹脂潛伏固化劑的研究也是必然的趨勢。