环氧树脂和酸酐反应

A. 环氧树脂的固化原理

原理：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。

一般认为它通过四种途径的反应而成为热固性产物。

（1）环氧基之间开环连接；

（2）环氧基与带有活性氢官能团的硬化剂反应而交联；

（3）环氧基与硬化剂中芳香的或脂肪的羟基的反应而交联；

（4）环氧基或羟基与硬化剂所带基团发生反应而交联。

(1)环氧树脂和酸酐反应扩展阅读：

对环氧树脂胶黏剂的分类在行业中还有以下几种分法：

1、按其主要组成 分为纯环氧树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂；

2、按其专业用途 分为机械用环氧树脂胶黏剂、建筑用环氧树脂胶黏剂、电子环氧树脂胶黏剂、修补用环氧树脂胶黏剂以及交通用胶、船舶用胶等；

3、按其施工条件 分为常温固化型胶、低温固化型胶和其他固化型胶；

4、按其包装形态 可分为单组分型胶、双组分胶和多组分型胶等；

还有其他的分法，如无溶剂型胶、有溶剂型胶及水基型胶等。但以组分分类应用较多。

其它类型

（1）缩水甘油酯类环氧树脂 缩水甘油酯类环氧树脂和二酚基丙烷环氧化树脂比较，它具有粘度低，使用工艺性好；反应活性高；粘合力比通用环氧树脂高，固化物力学性能好；电绝缘性好；耐气候性好，并且具有良好的耐超低温性。

在超低温条件下，仍具有比其它类型环氧树脂高的粘结强度。有较好的表面光泽度，透光性、耐气候性好。

（2）缩水甘油胺类环氧树脂 国内外已利用缩水甘油胺环氧树脂优越的粘接性和耐热性，来制造碳纤维增强的复合材料（CFRP）用于飞机二次结构材料。

（3）脂环族环氧树脂 这类环氧树脂是由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的，前者环氧基都直接连接在脂环上，而后者的环氧基都是以环氧丙基醚连接在苯核或脂肪烃上。脂环族环氧树脂的固化物具有以下特点：

①较高的压缩与拉伸强度；

②长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能；

③耐电弧性、耐紫外光老化性能及耐气候性较好。

（4）脂肪族环氧树脂

B. 环氧树脂与什么起化学反应

可以与胺，酸酐等反应。
可以搜一下环氧树脂的固化剂。

C. 环氧树脂聚合机理是什么是连锁反应还是逐步反应

晚上好，常见环氧的胺类和酸酐聚合反应都属于逐步反应，前者通过脂肪胺和芳香胺碱性开环一步一步进行醚化缩聚得到最终超高分子量聚合物，后者通过酸酐缩水开环一步一步提升分子量达到目标结果，如果是环氧活性稀释剂的各种缩水甘油醚与胺是连锁反应特别是在有叔胺比如三乙胺催化条件下呈现与环氧单体同步的线性聚合。

D. 环氧树脂和酸酐类固化剂混合可以存放多久

每种酸酐固化剂与环氧树脂的反应活性都不一样，因此在同一温度下的回存放时间都不一样。以邻答苯二甲酸酐为例，按照128：PA=100:50混合，100g树脂配合物在常温条件适用期为6小时，100℃适用期为4小时，120℃适用期为1.5小时。

E. 有机酸酐固化剂常温下能与环氧树脂固化吗

常温不能固化，虽然放置十几天看起来已经固化，但是一遇热就会化成水一样的，我个人的理解是吸潮结晶假固化，本人做过这方面的实验

F. 环氧树脂不加固化剂会有什么后果

如果不加固化剂就会导致环氧树脂无法固化。
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。
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。潜伏型固化剂在国外日益引起重视，可以说是研究与开发的重点课题，各种固化剂改性新品种和配合新技术层出不穷，十分活跃。
胺类固化剂
伯胺和仲胺对环氧树脂的固化作用是由氮原子上的活泼氢打开环氧基团，而使之交联固化。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较大，能在室温使环氧树脂交联固化；而芳香族多元胺活性较低，如间苯二胺，得在150℃固化才能完全。
酸酐类固化剂
二元酸及其酐如顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐可以固化环氧树脂，但必须在较高温度下烘烤才能固化完全。酸酐首先与环氧树脂中的羟基反应生成单酯，单酯中的羧基与环氧基发生加成酯化而成双酯。
合成树脂类固化剂
低分子量聚酰胺树脂是亚油酸二聚体或桐油酸二聚体与脂肪族多元胺如乙二胺，二乙烯三胺反应生成的一种琥珀色粘稠状树脂。由二聚亚油酸和乙二胺制得的树脂结构如下：
潜伏型固化剂
这种固化剂在一般条件下是稳定的，但当加热到一定的温度时，才显示其活性而固化环氧树脂。如双氰胺，与环氧树脂混合在一起，在常温下是稳定的。若在145—165℃，则能使环氧树脂在30分钟内固化。三氮化硼乙胺络合物,常温也是稳定的，在100℃以上时能固化环氧树脂。

G. 常温下马来酸酐和环氧树脂反应吗

晚上好，常温下在酸酐固化体系中马来酸酐和其他酸酐都一样，达不到其引发温度时不会使环氧树脂开环发生聚合反应，酸酐都属于热固化交联，请参考。

H. 环氧树脂固化促进剂有哪些

环氧树脂固化促进剂有很多种，分为胺类、酚类、取代脲、咪唑及其盐、三氟化硼络合物、金属有机盐、膦类化合物，分别适用于不同的固化体系。
1、胺类促进剂
胺类促进剂属亲核型促进剂，对于胺类固化的环氧树脂只对固化剂起催化作用，通过体系中的羟基进行阴离子醚化反应。对酸酐类固化的环氧树脂则起双重催化作用，既对酸酐也对环氧树脂起催化作用，含活泼氢的化合物如酚、酸、醇、水能加速作用，最后形成聚醚和聚酯型两种交联网络。
胺类促进剂对环氧树脂具有较强的催化活性，碱性越强，取代基越小，对话活性越大。
常用的胺类促进剂： DMP-30、HDG-A/B环氧树脂固化促进剂、叔胺类促进剂（三乙胺、三乙醇胺、BMDA、DBU、DMP-10、吡啶）、季铵盐类促进剂、脂肪胺类促进剂（仅对低分子聚酰胺有促进作用）。
2、取代脲促进剂
具体品种有N-对氯苯基-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进剂。
3、咪唑及其盐促进剂
2-乙基-4-甲基咪唑可大幅降低DICY、有机酰肼、酸酐、DDS的固化温度。
咪唑与氯化镍、氯化铜、溴化铜等无机盐反应制得的咪唑盐络合物是潜伏性促进剂。
4、三氟化硼胺络合物
三氟化硼胺络合物属亲电型促进剂，主要用于环氧树脂与胺类固化体系的固化促进剂。也可以促进环氧树脂与酸酐的固化反应，对环氧基与羟基的醚化反应有利，但适用期较短。
5、酚类促进剂
主要有苯酚、间苯二酚、间甲酚、双酚A等等，用作胺类固化剂的促进剂。
6、金属有机盐
金属羧酸盐如环烷酸锌、辛酸锌等对环氧树脂与酸酐的固化反应能起催化作用。过度元素的乙酰丙酮络合物是酸酐、DICY、有机酰肼与环氧树脂固化体系非常有效的潜伏性促进剂。
7、膦类化合物
膦类化合物促进剂有三氟化硼三乙基膦、三氟化硼三异丙基膦、三甲基膦、三苯基膦及其衍生物、环三磷和磷胺化合物等。
参考资料：《现代胶粘技术手册》， 李子东 李广宇 于敏，新时代出版社，2002年1月第1版，P88-90。

I. 什么酸酐与环氧反应介电性能最好

环氧树脂硬化反应的原理,目前尚不完善,根据所用硬化剂的不同,一般认为它通过四种途径的反应而成为热固性产物. （1）环氧基之间开环连接；（2）环氧基与带有活性氢官能团的硬化剂反应而交联；（3）环氧基与硬化剂中芳香的或脂肪的羟基的反应而交联；（4）环氧基或羟基与硬化剂所带基团发生反应而交联. 不同种类的硬化剂,在硬化过程中其作用也不同.有的硬化剂在硬化过程中,不参加到本分子中去,仅起催化作用,如无机物.具有单反应基团的胺、醇、酚等,这种硬化剂,叫催化剂.多数硬化剂,在硬化过程中参与大分子之间的反应,构成硬化树脂的一部分,如含多反应基团的多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物. 1、胺类硬化剂胺类硬化剂—般使用比较普遍,其硬化速度快,而且黏度也低,使用方便,但产品耐热性不高,介电性能差,并且硬化剂本身的毒性较大,易升华.胺类硬化剂包括；脂肪族胺类、芳香族胺类和胺的衍生物等.胺本身可以看作是氮的烷基取代物,氨分子（NH3）中三个氢可逐步地被烷基取代,生成三种不同的胺.即：伯胺（RNH2）、仲胺（R2NH)）和叔胺（R3N）. 由于胺的种类不同,其硬化作用也不同：（1）伯胺和仲胺的作用含有活泼氢原子的伯胺及仲胺与环氧树脂中的环氧基作用.使环氧基开环生成羟基,生成的羟基再与环氧基起醚化反应,最后生成网状或体型聚合物. （2）叔胺的作用与伯胺、仲胺不同,它只进行催化开环,环氧树脂的环氧基被叔胺开环变成阴离子,这个阴离子又能打开一个新的环氧基环,继续反应下去,最后生成网状或体型结构的大分子. 2、酸酐类硬化剂酸酐是由羧酸（分子结构中含有羧基—COOH）与脱水剂一起加热时,两个羧基除去一个水分子而生成的化合物. 酸酐类硬化剂硬化反应速度较缓慢,硬化过程中放热少,使用寿命长,毒性较小,硬化后树脂的性能（如力学强度、耐磨性、耐热性及电性能等）均较好.但由于硬化后含有酯键,容易受碱的侵蚀并且有吸水性,另外除少数在室温下是液体外.绝大多数是易升华的固体,而且一般要加热固化. 酸酐和环氧树脂的硬化机理,至今尚未完全阐明,比较公认的说法如下：酸酐先与环氧树脂中的羟基起反应而生成单酯,第二步由单酯中的羟基和环氧树脂的环氧基起开环反应而生成双酯,第三步再由其中的羟基对环氧基起开环作用,生成醚基,所以可得到既含醚键,又含有酯基的不溶不熔的体型结构. 除了上述反应之外,第一步生成的单酸中的羧基也可能与环氧树脂分子上的羟基起酯化反应,生成双酯.但这不是主要的反应. 3、树脂类硬化剂含有硬化基团的一NH一,一CH2OH,一SH,一COOH,一OH等的线型合成树脂低聚物,也可作为环氧树脂的硬化剂.如低分子聚酰胺．酚醛树脂,苯胺甲醛树脂,三聚氰胺甲醛树脂,糠醛树脂,硫树脂,聚酯等.它们分别能对环氧树脂硬化物的耐热性,耐化学性,抗冲击性,介电性,耐水性起到改善作用.常用的是低分子聚酰胺和酚醛树脂. （1）低分子聚酰胺不同于尼龙型的聚酰胺.它是亚油酸二聚体或是桐油酸二聚体与脂肪族多元胺,如乙二胺、二乙烯三胺反应生成的一种琥珀色粘稠状树脂.由于原材料的性质,反应组分的配比和反应条件不同,低分子聚酰胺的性质差别很大.它们的分子量在500~9000之间,有熔点很高,胺值很低的固态树脂,也有胺值为300的液态树脂.其中胺值是低分子聚酰胺活性的描述,胺值高的活性大,与环氧树脂反应速度快,但可使用期短,胺值低的活性小,与环氧树脂反应速度慢,但可使用期长,表1列举了几种低分子聚酰胺的牌号及性能. 表1 低分子聚酰胺牌号及性能举例牌 号 200 300 400 650 651 原 料 亚油酸二聚体与三乙烯四胺 亚油酸二聚体与三乙烯四胺 桐油酸二聚体与二乙烯三胺 — — 色 泽 棕红色黏流体 棕红色黏流体 棕 色黏流体 棕 色黏流体 浅黄色液 体 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 — — 低分子聚酰胺分子中有各种极性基团,如仲胺基.伯胺基以及酰胺基,硬化后的环氧树脂对各种金属、木材、玻璃和塑料有良好的粘附力.聚酰胺分子中有较长的脂肪碳链,起到内部增塑作用,因此硬化后的环氧树脂有一定的韧性.低分子聚酰胺与环氧树脂的配合比例一般从40／60到60／40.在此范围内,可获得较好的胶接强度,热稳定性和耐化学试剂作用.一般聚酰胺用量多,体系柔性及抗冲击性能好；环氧树脂比例高,高温下粘结强度比较高,耐化学试剂作用好. 低分子聚酰胺作硬化剂特点是：无毒或低毒,挥发性小,易与环氧树脂混合,反应缓慢,一般多用作常温固化剂. （2）酚醛树脂酚醛树脂与环氧树脂的相互作用比较复杂, 热固性酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基起反应及酚醛树脂中的酚羟基与环氧基起开环醚化反应所以酚醛树脂能把环氧树脂从线型变成体型,环氧树脂也能把酚醛树脂从线型变成体型,彼此相辅相成,最后形成相互交联的不溶不熔的体型大分子. 4、咪唑类固化剂咪唑类化合物是一种新型固化剂,可在较低温度下固化而得到耐热性优良的固化物,并且具有优异的力学性能. 咪唑类化合物的反应活性根据其结构不同而有所不同.一般碱性愈强,固化温度愈低,在结构上受l位取代基影响较大. 咪唑(1midaxole)是具有两个氮原子的五元环,一个氮原子构成仲胺,一个氮原子构成叔胺.所以咪唑类固化剂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. 环氧树脂和酸酐固化剂，促进剂是N,N-二甲基苄胺在环境温度和湿度比较大的时候，固化体系为什么会发粘

首先，酸酐类固化剂 固化温度要求很高。在湿度大的地方，酸酐容易吸水变成二酸。