環氧樹脂和酸酐反應

A. 環氧樹脂的固化原理

原理：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。

一般認為它通過四種途徑的反應而成為熱固性產物。

（1）環氧基之間開環連接；

（2）環氧基與帶有活性氫官能團的硬化劑反應而交聯；

（3）環氧基與硬化劑中芳香的或脂肪的羥基的反應而交聯；

（4）環氧基或羥基與硬化劑所帶基團發生反應而交聯。

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對環氧樹脂膠黏劑的分類在行業中還有以下幾種分法：

1、按其主要組成 分為純環氧樹脂膠黏劑和改性環氧樹脂膠黏劑；

2、按其專業用途 分為機械用環氧樹脂膠黏劑、建築用環氧樹脂膠黏劑、電子環氧樹脂膠黏劑、修補用環氧樹脂膠黏劑以及交通用膠、船舶用膠等；

3、按其施工條件 分為常溫固化型膠、低溫固化型膠和其他固化型膠；

4、按其包裝形態 可分為單組分型膠、雙組分膠和多組分型膠等；

還有其他的分法，如無溶劑型膠、有溶劑型膠及水基型膠等。但以組分分類應用較多。

其它類型

（1）縮水甘油酯類環氧樹脂 縮水甘油酯類環氧樹脂和二酚基丙烷環氧化樹脂比較，它具有粘度低，使用工藝性好；反應活性高；粘合力比通用環氧樹脂高，固化物力學性能好；電絕緣性好；耐氣候性好，並且具有良好的耐超低溫性。

在超低溫條件下，仍具有比其它類型環氧樹脂高的粘結強度。有較好的表面光澤度，透光性、耐氣候性好。

（2）縮水甘油胺類環氧樹脂 國內外已利用縮水甘油胺環氧樹脂優越的粘接性和耐熱性，來製造碳纖維增強的復合材料（CFRP）用於飛機二次結構材料。

（3）脂環族環氧樹脂 這類環氧樹脂是由脂環族烯烴的雙鍵經環氧化而製得的，前者環氧基都直接連接在脂環上，而後者的環氧基都是以環氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環族環氧樹脂的固化物具有以下特點：

①較高的壓縮與拉伸強度；

②長期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學性能；

③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。

（4）脂肪族環氧樹脂

B. 環氧樹脂與什麼起化學反應

可以與胺，酸酐等反應。
可以搜一下環氧樹脂的固化劑。

C. 環氧樹脂聚合機理是什麼是連鎖反應還是逐步反應

晚上好，常見環氧的胺類和酸酐聚合反應都屬於逐步反應，前者通過脂肪胺和芳香胺鹼性開環一步一步進行醚化縮聚得到最終超高分子量聚合物，後者通過酸酐縮水開環一步一步提升分子量達到目標結果，如果是環氧活性稀釋劑的各種縮水甘油醚與胺是連鎖反應特別是在有叔胺比如三乙胺催化條件下呈現與環氧單體同步的線性聚合。

D. 環氧樹脂和酸酐類固化劑混合可以存放多久

每種酸酐固化劑與環氧樹脂的反應活性都不一樣，因此在同一溫度下的回存放時間都不一樣。以鄰答苯二甲酸酐為例，按照128：PA=100:50混合，100g樹脂配合物在常溫條件適用期為6小時，100℃適用期為4小時，120℃適用期為1.5小時。

E. 有機酸酐固化劑常溫下能與環氧樹脂固化嗎

常溫不能固化，雖然放置十幾天看起來已經固化，但是一遇熱就會化成水一樣的，我個人的理解是吸潮結晶假固化，本人做過這方面的實驗

F. 環氧樹脂不加固化劑會有什麼後果

如果不加固化劑就會導致環氧樹脂無法固化。
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。
鹼性類
鹼性類固化劑 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。
酸性類
酸性類固化劑：包括有機酸、酸酐、和三氟化硼及其絡合物。
加成型
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
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。
顯在型
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。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，可稱之為功能性潛伏型固化劑。
潛伏型
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(環氧樹脂一般要求在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。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。
胺類固化劑
伯胺和仲胺對環氧樹脂的固化作用是由氮原子上的活潑氫打開環氧基團，而使之交聯固化。脂肪族多元胺如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺等活性較大，能在室溫使環氧樹脂交聯固化；而芳香族多元胺活性較低，如間苯二胺，得在150℃固化才能完全。
酸酐類固化劑
二元酸及其酐如順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐可以固化環氧樹脂，但必須在較高溫度下烘烤才能固化完全。酸酐首先與環氧樹脂中的羥基反應生成單酯，單酯中的羧基與環氧基發生加成酯化而成雙酯。
合成樹脂類固化劑
低分子量聚醯胺樹脂是亞油酸二聚體或桐油酸二聚體與脂肪族多元胺如乙二胺，二乙烯三胺反應生成的一種琥珀色粘稠狀樹脂。由二聚亞油酸和乙二胺製得的樹脂結構如下：
潛伏型固化劑
這種固化劑在一般條件下是穩定的，但當加熱到一定的溫度時，才顯示其活性而固化環氧樹脂。如雙氰胺，與環氧樹脂混合在一起，在常溫下是穩定的。若在145—165℃，則能使環氧樹脂在30分鍾內固化。三氮化硼乙胺絡合物,常溫也是穩定的，在100℃以上時能固化環氧樹脂。

G. 常溫下馬來酸酐和環氧樹脂反應嗎

晚上好，常溫下在酸酐固化體系中馬來酸酐和其他酸酐都一樣，達不到其引發溫度時不會使環氧樹脂開環發生聚合反應，酸酐都屬於熱固化交聯，請參考。

H. 環氧樹脂固化促進劑有哪些

環氧樹脂固化促進劑有很多種，分為胺類、酚類、取代脲、咪唑及其鹽、三氟化硼絡合物、金屬有機鹽、膦類化合物，分別適用於不同的固化體系。
1、胺類促進劑
胺類促進劑屬親核型促進劑，對於胺類固化的環氧樹脂只對固化劑起催化作用，通過體系中的羥基進行陰離子醚化反應。對酸酐類固化的環氧樹脂則起雙重催化作用，既對酸酐也對環氧樹脂起催化作用，含活潑氫的化合物如酚、酸、醇、水能加速作用，最後形成聚醚和聚酯型兩種交聯網路。
胺類促進劑對環氧樹脂具有較強的催化活性，鹼性越強，取代基越小，對話活性越大。
常用的胺類促進劑： DMP-30、HDG-A/B環氧樹脂固化促進劑、叔胺類促進劑（三乙胺、三乙醇胺、BMDA、DBU、DMP-10、吡啶）、季銨鹽類促進劑、脂肪胺類促進劑（僅對低分子聚醯胺有促進作用）。
2、取代脲促進劑
具體品種有N-對氯苯基-N,N'-二甲基脲，N-(3，4-二氯苯基）-N,N'-二甲基脲，N-（3-苯基）--N,N'-二甲基脲，N-（4-苯基）--N,N'-二甲基脲，2-甲基咪唑脲等等。此外硫脲也是有效的促進劑。
3、咪唑及其鹽促進劑
2-乙基-4-甲基咪唑可大幅降低DICY、有機醯肼、酸酐、DDS的固化溫度。
咪唑與氯化鎳、氯化銅、溴化銅等無機鹽反應製得的咪唑鹽絡合物是潛伏性促進劑。
4、三氟化硼胺絡合物
三氟化硼胺絡合物屬親電型促進劑，主要用於環氧樹脂與胺類固化體系的固化促進劑。也可以促進環氧樹脂與酸酐的固化反應，對環氧基與羥基的醚化反應有利，但適用期較短。
5、酚類促進劑
主要有苯酚、間苯二酚、間甲酚、雙酚A等等，用作胺類固化劑的促進劑。
6、金屬有機鹽
金屬羧酸鹽如環烷酸鋅、辛酸鋅等對環氧樹脂與酸酐的固化反應能起催化作用。過度元素的乙醯丙酮絡合物是酸酐、DICY、有機醯肼與環氧樹脂固化體系非常有效的潛伏性促進劑。
7、膦類化合物
膦類化合物促進劑有三氟化硼三乙基膦、三氟化硼三異丙基膦、三甲基膦、三苯基膦及其衍生物、環三磷和磷胺化合物等。
參考資料：《現代膠粘技術手冊》， 李子東 李廣宇 於敏，新時代出版社，2002年1月第1版，P88-90。

I. 什麼酸酐與環氧反應介電性能最好

環氧樹脂硬化反應的原理,目前尚不完善,根據所用硬化劑的不同,一般認為它通過四種途徑的反應而成為熱固性產物. （1）環氧基之間開環連接；（2）環氧基與帶有活性氫官能團的硬化劑反應而交聯；（3）環氧基與硬化劑中芳香的或脂肪的羥基的反應而交聯；（4）環氧基或羥基與硬化劑所帶基團發生反應而交聯. 不同種類的硬化劑,在硬化過程中其作用也不同.有的硬化劑在硬化過程中,不參加到本分子中去,僅起催化作用,如無機物.具有單反應基團的胺、醇、酚等,這種硬化劑,叫催化劑.多數硬化劑,在硬化過程中參與大分子之間的反應,構成硬化樹脂的一部分,如含多反應基團的多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物. 1、胺類硬化劑胺類硬化劑—般使用比較普遍,其硬化速度快,而且黏度也低,使用方便,但產品耐熱性不高,介電性能差,並且硬化劑本身的毒性較大,易升華.胺類硬化劑包括；脂肪族胺類、芳香族胺類和胺的衍生物等.胺本身可以看作是氮的烷基取代物,氨分子（NH3）中三個氫可逐步地被烷基取代,生成三種不同的胺.即：伯胺（RNH2）、仲胺（R2NH)）和叔胺（R3N）. 由於胺的種類不同,其硬化作用也不同：（1）伯胺和仲胺的作用含有活潑氫原子的伯胺及仲胺與環氧樹脂中的環氧基作用.使環氧基開環生成羥基,生成的羥基再與環氧基起醚化反應,最後生成網狀或體型聚合物. （2）叔胺的作用與伯胺、仲胺不同,它只進行催化開環,環氧樹脂的環氧基被叔胺開環變成陰離子,這個陰離子又能打開一個新的環氧基環,繼續反應下去,最後生成網狀或體型結構的大分子. 2、酸酐類硬化劑酸酐是由羧酸（分子結構中含有羧基—COOH）與脫水劑一起加熱時,兩個羧基除去一個水分子而生成的化合物. 酸酐類硬化劑硬化反應速度較緩慢,硬化過程中放熱少,使用壽命長,毒性較小,硬化後樹脂的性能（如力學強度、耐磨性、耐熱性及電性能等）均較好.但由於硬化後含有酯鍵,容易受鹼的侵蝕並且有吸水性,另外除少數在室溫下是液體外.絕大多數是易升華的固體,而且一般要加熱固化. 酸酐和環氧樹脂的硬化機理,至今尚未完全闡明,比較公認的說法如下：酸酐先與環氧樹脂中的羥基起反應而生成單酯,第二步由單酯中的羥基和環氧樹脂的環氧基起開環反應而生成雙酯,第三步再由其中的羥基對環氧基起開環作用,生成醚基,所以可得到既含醚鍵,又含有酯基的不溶不熔的體型結構. 除了上述反應之外,第一步生成的單酸中的羧基也可能與環氧樹脂分子上的羥基起酯化反應,生成雙酯.但這不是主要的反應. 3、樹脂類硬化劑含有硬化基團的一NH一,一CH2OH,一SH,一COOH,一OH等的線型合成樹脂低聚物,也可作為環氧樹脂的硬化劑.如低分子聚醯胺．酚醛樹脂,苯胺甲醛樹脂,三聚氰胺甲醛樹脂,糠醛樹脂,硫樹脂,聚酯等.它們分別能對環氧樹脂硬化物的耐熱性,耐化學性,抗沖擊性,介電性,耐水性起到改善作用.常用的是低分子聚醯胺和酚醛樹脂. （1）低分子聚醯胺不同於尼龍型的聚醯胺.它是亞油酸二聚體或是桐油酸二聚體與脂肪族多元胺,如乙二胺、二乙烯三胺反應生成的一種琥珀色粘稠狀樹脂.由於原材料的性質,反應組分的配比和反應條件不同,低分子聚醯胺的性質差別很大.它們的分子量在500~9000之間,有熔點很高,胺值很低的固態樹脂,也有胺值為300的液態樹脂.其中胺值是低分子聚醯胺活性的描述,胺值高的活性大,與環氧樹脂反應速度快,但可使用期短,胺值低的活性小,與環氧樹脂反應速度慢,但可使用期長,表1列舉了幾種低分子聚醯胺的牌號及性能. 表1 低分子聚醯胺牌號及性能舉例牌 號 200 300 400 650 651 原 料 亞油酸二聚體與三乙烯四胺 亞油酸二聚體與三乙烯四胺 桐油酸二聚體與二乙烯三胺 — — 色 澤 棕紅色黏流體 棕紅色黏流體 棕 色黏流體 棕 色黏流體 淺黃色液 體 密度g／cm3 0.96~0.98 0.96~0.98 0.970~0.990 0.7~0.99 胺 值 215±15 305±15 200±20 200±20 300 黏度（40℃） mPa·s 20000~80000 600~2000 15000~50000 — — 低分子聚醯胺分子中有各種極性基團,如仲胺基.伯胺基以及醯胺基,硬化後的環氧樹脂對各種金屬、木材、玻璃和塑料有良好的粘附力.聚醯胺分子中有較長的脂肪碳鏈,起到內部增塑作用,因此硬化後的環氧樹脂有一定的韌性.低分子聚醯胺與環氧樹脂的配合比例一般從40／60到60／40.在此范圍內,可獲得較好的膠接強度,熱穩定性和耐化學試劑作用.一般聚醯胺用量多,體系柔性及抗沖擊性能好；環氧樹脂比例高,高溫下粘結強度比較高,耐化學試劑作用好. 低分子聚醯胺作硬化劑特點是：無毒或低毒,揮發性小,易與環氧樹脂混合,反應緩慢,一般多用作常溫固化劑. （2）酚醛樹脂酚醛樹脂與環氧樹脂的相互作用比較復雜, 熱固性酚醛樹脂中的羥甲基與環氧樹脂中的羥基及環氧基起反應及酚醛樹脂中的酚羥基與環氧基起開環醚化反應所以酚醛樹脂能把環氧樹脂從線型變成體型,環氧樹脂也能把酚醛樹脂從線型變成體型,彼此相輔相成,最後形成相互交聯的不溶不熔的體型大分子. 4、咪唑類固化劑咪唑類化合物是一種新型固化劑,可在較低溫度下固化而得到耐熱性優良的固化物,並且具有優異的力學性能. 咪唑類化合物的反應活性根據其結構不同而有所不同.一般鹼性愈強,固化溫度愈低,在結構上受l位取代基影響較大. 咪唑(1midaxole)是具有兩個氮原子的五元環,一個氮原子構成仲胺,一個氮原子構成叔胺.所以咪唑類固化劑既有叔胺的催化作用,又有仲胺的作用.如2-乙基-4-甲基咪唑.

J. 環氧樹脂和酸酐固化劑，促進劑是N,N-二甲基苄胺在環境溫度和濕度比較大的時候，固化體系為什麼會發粘

首先，酸酐類固化劑 固化溫度要求很高。在濕度大的地方，酸酐容易吸水變成二酸。