单组份环氧树脂的固化机理

Ⅰ 环氧树脂的合成原理和固化原理

1、合成原理：

双酚A型环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。

2、固化原理：

在环氧树脂的结构中有羟基（〉CH—OH）、醚基（—O—）和极为活泼的环氧基存在，羟基和醚基有高度的极性，使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力，而环氧基团则与介质表面（特别是金属表面）的游离键起反应，形成化学键。

因而，环氧树脂具有很高的黏合力，用途很广，商业上被称作“万能胶“。此外，环氧树脂还可做涂料、浇铸、浸渍及模具等用途。

但是，环氧树脂在未固化前是呈热塑性的线型结构，使用时必须加入固化剂，固化剂与环氧树脂的环氧基等反应，变成网状结构的大分子 ，成为不溶且不熔的热固性成品。环氧树脂在固化前相对分子质量都不高，只有通过固化才能形成体形高分子。

环氧树脂的固化要借助固化剂，固化剂的种类很多，主要有多元胺和多元酸，他们的分子中都含有活波氢原子，其中用得最多的是液态多元胺类，如二亚乙基三胺和三乙胺等。环氧树脂在室温下固化时，还常常需要加些促进剂（如多元硫醇），已达到快速固化的效果。

固化剂的选择与环氧树脂的固化温度有关，在通常温度下固化一般用多元胺和多元硫胺等，而在较高温度下固化一般选用酸酐和多元酸为固化剂。不同的固化剂，其交联反应也不同。

(1)单组份环氧树脂的固化机理扩展阅读：

一、固化种类

常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺，另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂，加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。

二、固化阶段

1、操作时间

操作时间（也是工作时间或使用期）是固化时间的一部份，混合之后，树脂/固化剂混合物仍然是液体和可以工作及适合应用。为了保证可靠的粘接，全部施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。

2、进入固化

混合物开始进入固化相（也称作熟化阶段），这时它开始凝胶或“突变”。这时的环氧没有长时间的工作，可能也将失去粘性。在这个阶段不能对其进行任何干扰。它将变成硬橡胶似的软凝胶物，你用大拇指将能压得动它。

因为这时混合物只是局部固化，新使用的环氧树脂仍然能与它化学链接，因此该未处理的表面仍然可以进行粘接或反应。无论如何，接近固化的混合物这些能力在减小

3、最终固化

环氧混合物达到固化变成固体阶段，这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它，在这时环氧树脂约有90%的最终反应强度，因此可以除去固定夹件，将它放在室温下维持若干天使它继续固化。

Ⅱ 在环氧树脂胶中，固化剂是什么，加的比例是多少

1、固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂，是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。

树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应，使热固性树脂发生不可逆的变化过程，固化是通过添加固化（交联）剂来完成的。固化剂是必不可少的添加物，无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂，否则环氧树脂不能固化。 固化剂的品种对固化物的力学性能、耐热性、耐水性、耐腐蚀性等都有很大影响。

2、固化剂加的比例需通过计算确定

固化剂用量计算方法：

（1）胺类作交联剂时按下式计算：

胺类用量=MG/Hn

式中：M=胺分子量；Hn=含活泼氢数目；；G=环氧值（每100克环氧树脂中所含的环氧当量数）

（2）用酸酐类作交联剂时按下式计算：

酸酐用量=MG（0.6~1）/100

式中：M=酸酐分子量；G=环氧值（0.6~1）为实验系数

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固化剂分类

固化剂按用途可分为常温固化剂和加热固化剂。环氧树脂高温固化时一般性能优良，但是在土木建筑中使用的涂料和粘接剂等由于加热困难，需要常温固化，所以大都使用脂肪胺、脂环映以及聚酰胺等，尤其是冬季使用的涂料和粘接剂不得不与多异氰酸酯并用，或使用具有恶臭气味的聚琉醇类。

至于中温固化剂和高温固化剂，则要以被着体的耐热性以及固化物的耐热性、粘接性和耐药品性等为基准来选择。选择重点为多胺和酸酐。由于酸酐固化物具有优良的电性能，所以广泛用于电子、电器等领域。

脂肪族多胺固化物粘接性以及耐碱、耐水性比较好。芳香族多胺在耐药品性方面也是优良的。由于氨基的氮元素与金属形成氢键，因而具有优良的防锈效果。胺质量浓度愈高，防锈效果愈好。酸酐固化剂和环氧树脂形成酯键，对有机酸和无机酸显示了高的抵抗力，电性能一般也超过了多胺。

网络-固化剂

网络-环氧树脂

Ⅲ 环氧树脂的固化机理是什么

环氧树脂是一种无定形黏稠液体,加热呈塑性,没有明显的熔点,受热变软,逐渐熔化而发黏,不溶于水,本身不会硬化,因此它几乎没有单独的使用价值，只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值。当加入一定量固化剂后,就逐渐固化,形成性能各异的化学物质，因此，必须加入固化剂，组成配方树脂，并且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。
工程中常用胺类固化剂:乙二胺、二乙烯多胺、多乙烯多胺等。

Ⅳ 环氧树脂固化有哪几个阶段

环氧树脂固化有三个阶段，分别为：液化、凝胶、固体。

• 液体-操作专时间属

操作时间(也是工作时间或使用期)是固化时间的一部份，混合之后，树脂/固化剂混合物仍然是液体和可以工作及适合应用。为了保证可靠的粘接，全部施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。

• 凝胶-进入固化

混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段)，这时它开始凝胶或“突变”。这时的环氧没有长时间的工作可能，也将失去粘性；在这个阶段不能对其进行任何干扰，它将变成硬橡胶似的软凝胶物，你用大拇指将能压得动它。

因为这时混合物只是局部固化，新使用的环氧树脂仍然能与它化学链接，因此该未处理的表面仍然可以进行粘接或反应。无论如何，接近固化的混合物这些能力在减小。

• 固体-最终固化

环氧混合物达到固化变成固体阶段，这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它，在这时环氧树脂约有90%的最终反应强度，因此可以除去固定夹件，将它放在室温下维持若干天使它继续固化。

这时新使用的环氧树脂不能与它进行化学链接，该环氧表面必须适当地进行预处理如打磨，才能得到好的粘接机械强度。

Ⅳ 环氧树脂AB胶的化学原理

环氧树脂AB胶是指在一个分子结构中，含有两个或两个以上的环氧基，并在适回当的化学试答剂及合适条件下，能形成三维交联状固化化合物的总称。它们的种类很多，按化学结构，可分为缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、脂环族环氧树脂、含无机元素的环氧树脂、新型环氧树脂（海因环氧树脂、酰亚胺环氧树脂等）等。在各类环氧树脂中，双酚A环氧树脂是产量最大、用途最广的一大品种。根据它的分子量不同可分为低、中等、高、超高分子量环氧树脂（聚酚氧树脂）。低分子量的树脂可在室温或高温下固化，但高分子量的环氧树脂必须在高温下才能固化，而超高分子量的聚酚氧树脂不需要借助固化剂，在高温情况下能形成坚韧的膜。

Ⅵ 什么是单组份树脂，什么是双组份是树脂怎么区别单，双组分树脂

单组分环氧树脂一般是潜伏型环氧树脂，环氧树脂中已经加入了固化剂或催化剂，在一定的条件下（如高温、湿度、紫外辐射等）可完成固化反应。
双组分是树脂与固化剂分开的。一般常温可固化。
醇酸，丙烯酸，环氧，氨基，聚酯，聚氨酯树脂，这些树脂要看它们派什么用途，它们可以是单组分，也可以是双组分或多组分，用途不同组分形式也不同。最常zd见环氧树脂一般是双组分使用。

Ⅶ 环氧树脂的固化原理

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。

Ⅷ 环氧树脂为什么需要固化

因为环氧不固化,就一滩稀泥.
环氧固化依用途而选择配方.
作胶粘剂,选用胺类或改性胺类,
作单组份胶,得用潜伏性固化剂,
作高温绝缘一定得采用酸酐加热固化.所以需要固化。

Ⅸ 固化剂是怎么与其它物质达到凝固作用原理是什么

环氧树脂固化剂的介绍.
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。

Ⅹ 单组分环氧和双组分环氧胶水的区别

固化方式，耐温，来固化时间源

1、适用范围不同

单组分环氧适用于弹性或软质材料类产品的粘接。双组分环氧胶水广泛应用于电子元器件及工艺品、礼品的粘接固定，对于金属、陶瓷、木材、玻璃、纤维制品及硬质塑胶之间的封装粘接，有优异的粘接强度。

2、使用方式不同

单组份环氧需要高温固化的，它里面的固化剂是潜伏型固化剂，当加热到一定温度以后，固化剂被激活，才发生化学反应的。

双组份环氧，A剂是环氧树脂，B剂是固化剂，当AB混合以后就开始发生化学反应，当温度升高可以加快反应速度，但是不加热也可以。

3、固化效果不同

双组分环氧胶水固化后粘接部位粘接强度高、抗冲击，耐震动，硬度较好，有较好的韧性。固化物耐酸碱性能好，防潮防水、防油防尘性能佳，耐湿热和大气老化;固化物具有良好的绝缘、抗压、粘接强度高等电气及物理特性。

单组分环氧固化速度快。固化物外观光滑细腻，无针孔，不开裂。湿强度高及吸湿性低。