苯甲醛改性双氰胺环氧固化剂的研究
苯甲醛改性双氰胺环氧固化剂的研究
用苯甲醛对双氰胺进行改性，制备了一种新型改性双氰胺固化剂。对合成条件进行了优化，并对其固化条件进行了研究。结果表明，苯甲醛改性双氰胺的较佳工艺条件为pH值3～4，苯甲醛与双氰胺物质的量比为1∶1.5，于95 ℃，反应2 h，收率65.67%。通过测试涂层硬度来考察固化工艺与性能。作为环氧树脂固化剂单独使用时，与环氧树脂的质量比为1∶10，固化温度为130 ℃，固化8 h，涂膜硬度HV1=47.52。比双氰胺体系固化温度（160 ℃）降低了30 ℃。
标签：苯甲醛；双氰胺；环氧树脂；硬度
双氰胺作为环氧树脂潜伏固化剂具有优异的性能。但其与环氧树脂相容性差，固化温度高出很多器件和生产工艺所能承受的温度，使用范围受到限制[1]。通过分子设计方法对双氰胺进行化学改性，提高其固化活性是降低固化温度的有效方法之一。在双氰胺中引入苯胺基[1，2～5]前后其DSC曲线中的峰温最多降低41 ℃[4]，室温贮存100 d未固化度86.1%[3]。在双氰胺中引入亚甲基苯胺前后其DSC曲线中的起始放热温度降低10 ℃，120 ℃以下改性双氰胺的凝胶时间明显缩短，室温潜伏期明显下降[6]。苯肼基可使固化温度降低至110 ℃[7]。在双氰胺引入环氧基前后其DTA曲线中的起始放热温度最多降低39 ℃，但环氧基改性后与环氧树脂混合体系室温黏度明显增大，潜伏期下降[8]。
本文对苯甲醛改性双氰胺环氧固化剂进行了研究，该改性固化剂在降低固化温度的同时其潜伏性与双氰胺相同。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
R-S型调速控制器，江苏金坛荣华仪器有限公司；SHZ-DⅢ型循环水真空泵，巩义市予华仪器有限公司；HV-50维氏硬度仪，上海联尔实验设备有限公司；及一般常用试验仪器。
双氰胺，分析纯，天津北方天医化学试剂厂；苯甲醛，分析纯，沈阳市新光化工厂；浓盐酸，分析纯，沈阳市新华试剂厂；环氧树脂E-44，中国无锡树脂厂；692环氧树脂稀释剂，蓝星化工新材料股份有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 苯甲醛改性双氰胺的合成
在装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管的三口烧瓶中，加入计量的水和双氰胺，缓慢搅拌，并加热使双氰胺溶解，用稀盐酸调节pH值至预定值，加热至预定温度，滴加苯甲醛，并在预定温度保温一定时间后，自然冷却至室温，减压
环氧单组份潜伏性固化剂小结
环氧单组份潜伏性固化剂： 常温时活性很低，经过热引发后，潜伏性固化剂活性基团曝露或激活，引发环氧树脂的交联反应。 种类： （1）双氰胺DICY及其衍生物 特点：高温固化剂，反应活化能高，起始反应温度高，固化温度180℃左右，储存期长； 在CCL覆铜板可单独使用，但在环氧单组份胶黏剂很少单独使用，常复配促进剂（脲的衍生物、咪唑及其衍生物、季鏻盐、季铵盐、叔铵、酰肼等）使用，添加促进剂后可降低反应活化能，固化温度可降至120℃以下； （2）有机酸酰肼 特点：高温固化剂，起始反应温度高，固化温度160℃左右，储存期长；通常也复配促进剂使用，添加促进剂后可降低反应活化能而降低固化温度； （3）咪唑类化合物及其衍生物 特点：中温固化剂，反应活性高，反应起始温度低，DSC放热基本上80℃就可以反应了，100~120℃能快速反应，储存稳定性较Dicy差；比较常见的供应商：四国化成； （4）硼铵络合物 特点：易水解，反应活性高，储存稳定性差，不可与碱性材料共用； （5）多胺盐和芳香胺与无机盐的络合物 特点：此类固化剂是由室温固化的多胺固化剂，将其制备成各种酸盐而具有潜伏性，较稳定；固化温度广，可80℃~180℃固化，要看具体由什么胺改性的； （6）分子筛封闭型固化剂 特点：经过处理后，活性固化剂及触媒被封入孔洞无法接触到环氧树脂而具有潜伏性； 经过受热等其他条件后，反应活性物质及触媒才被释放，与环氧树脂进行接触而产生交联反应； （7）微胶囊包覆型固化剂 特点：低温固化剂，将环氧室温固化剂，通过微胶囊包覆技术（物理或化学包覆），使固化剂的活性基团无法接触到环氧树脂而具潜伏性；经受热后囊壁熔解或化学分解而释放活性基团与环氧接触产生交联反应。常见的微胶囊包覆固化剂PN-23等PN系列； （8）阳离子型固化剂 特点：低温固化剂，起始反应温度低，主要是封闭型六氟锑酸盐，对脂环族环氧活性高，单价昂贵；国内厂家有深圳初创及凯基，国外厂家有美国金氏及日本三新等； （9）湿气致活类固化剂 特点：酮亚胺类，可常温固化，常温下其与水解后释放胺类化合物，与环氧树脂接触而产生交联反应
环氧_双氰胺衍生物_促进剂体系性能的研究
1999年玻璃钢/复合材料1999第4期Fiber Reinforced Plastics/Composites l4 环氧/双氰胺衍生物/促进剂体系性能的研究 焦剑蓝立文宁荣昌 (西北工业大学西安710072) 摘要:本文通过对双氰胺的改性,得到了一种在环氧树脂和低极性的混合溶剂中有良好的溶解性的固化剂TH-11。该固化剂/促进剂/环氧树脂体系可用作湿法制备复合材料预浸料的基体树脂。本文中还对该树脂体系的固化行为和固化产物的性能进行了研究,结果表明,它比未改性的双氰胺对环氧树脂具有更高的反应活性和较低的固化温度,可在中温固化,固化产物的耐湿热性也有所提高。 关键词:环氧树脂改性双氰胺固化反应反应活性性能溶解性 1前言 中温固化的环氧树脂体系,基于其较低的固化温度,较少的能耗,以及对模具的要求较低,得到了人们的重视。但其在室温时的贮存性却成为长期以来困扰人们的问题。双氰胺自50年代应用以来,作为环氧树脂的潜伏性固化剂受到了广泛的重视。但双氰胺是一种高熔点的固体,并且在普通溶剂(如丙酮、酒精)中难以溶解,且固化温度高达160e,因而双氰胺在作为固化剂时,必须经过细化,粒径达到5L以下,才能使固化产物有良好的性能112。针对国内大量采用溶剂法生产预浸料,而双氰胺的溶解性不佳的状况,找出一种低沸点的溶剂,使双氰胺能在其中溶解或对双氰胺进行改性,使之能溶于低沸点溶剂,对于复合材料的生产具有重大的意义。国内外对此己有一些报道12~42,如双氰胺和甲醛的反应产物,双氰胺和芳香胺类的加成产物,双氰胺钠和1,5-二氨基-2-甲基戊烷盐酸的反应产物等。另外,也有采用加入促进剂的方式降低双氰胺/环氧树脂的固化温度,在复合材料中用得较多的是咪唑及其衍生物。 本文采用了一种苯胺-甲醛改性的双氰胺,它在某些低极性溶剂中有良好的溶解性,可以方便地制作预浸料,工艺性有很大的改进,在促进剂的作用下,可以在中温固化,并且采用这种改性后的固化剂,固化产物的性能也有一定的提高。 2实验 2.1原材料 618#环氧树脂:双酚A型,环氧值0.51; TH-11固化剂:改性双氰胺,土红色粉未,熔点约140e; 甲基丙烯酸钝化2,4-咪唑:棕红色液体; 双氰胺:化学纯,熔点207~212e。 2.2试样的制备 (1)配方 表1树脂基体的配方 配方环氧618TH-11钝化咪唑双氰胺A100019 B100710 C100910 D1001110 (2)浇铸体的制备:固化剂与环氧树脂混合后,加热到100e左右,搅拌溶解成透明液体,稍冷,再加入钝化咪唑混合均匀,浇入涂有硅脂的玻璃模具中,于烘箱中固化成型。 2.3树脂的固化特性及性能测试 (1)凝胶化时间:采用平板小刀法,测试不同温度下的凝胶时间; (2)DSC:采用上海天平仪器厂的CDR-l型差动热分析仪,升温速度为10e/min; (3)红外分析:采用SPEC ORD-2型红外光谱仪; (4)性能测试:树脂浇铸体的冲击强度按GB2570 -81测试,弯曲强度按GB1042-79测试,热变形温度按GB1643-79测试; 吸水率的测试:饱和吸水率所用试样尺寸为1mm @20mm@30mm,将试样放于沸水中,每隔一定时间测试其吸水率,至饱和为止; 湿态性能:沸水煮48h后,测试其力学性能及热变 14
环氧树脂潜伏性固化剂研究进展
环氧树脂潜伏性固化剂研究进展 陈连喜张惠玲雷家珩 (武汉理工大学理学院应用化学系，武汉430070) 摘要 介绍了改性脂肪族胺类、芳香族二胺类、双氰胺类、咪唑类、有机酸酐类、有机酰肼类、路易斯酸一胺络合物类及微胶囊类环氧树脂潜伏性固化剂的研究现状。 关键词：环氧树脂，潜伏性，固化剂，单组分 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nq]。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。 l 环氧树脂潜伏性固化剂 1．1 改性脂肪族胺类 脂肪族胺类固化剂如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的双组分环氧树脂室温固化剂，通过化学改性的方法，将其与有机酮类化合物进行亲核加成反应，脱水生成亚胺是一种封闭、降低其固化活性，提高其贮存稳定性的
液化双氰胺的制备与评价以及预浸料应用研究
液化双氰胺的制备与评价以及预浸料应用研究环氧树脂预浸料,通常是树脂体系呈B阶段复合材料的中间材料。双氰胺是环氧树脂预浸料最为常用的潜伏性固化剂,但由于其化学结构极性高,在环氧树脂中的分散性和溶解性差,并可导致固化后所得到的环氧树脂组合物中分散状态恶化,从而影响预浸料及其复合材料的质量。 为提高预浸料树脂体系中双氰胺与环氧树脂的相容性,通常需要对双氰胺进行液化改性。本文利用固化剂聚醚胺对双氰胺有较好溶解性的特点,将聚醚胺和双酚A环氧树脂的加成产物制备了液化改性双氰胺固化体系(L-DICY),并与纯双氰胺(DICY)和聚醚胺与双氰胺共混的固化体系(PEA/DICY)进行了比较。 相对于DICY和PEA/DICY固化体系,L-DICY固化体系的总胺值和伯胺值均降低,相对于DICY固化体系,PEA/DICY和L-DICY固化体系的结晶性下降,熔点降低,L-DICY静置30天没有明显沉降,且5天内的质量没有明显变化,储存稳定性较好,L-DICY固化体系在环氧树脂分散性得到改善。应用三种固化体系制备了预浸料用树脂体系,研究了三种树脂体系的固化动力学和化学流变学。 Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)理论分析表明PEA/DICY固化体系活化能最低,L-DICY与DICY固化体系活化能相近,具有较低固化反应活性,有利于保持预浸料的储存期。利用Malek理论和SB(m, n)理论模拟了三种树脂体系在不同固化速率下的速率方程,PEA/DICY和L-DICY体系都较好的预测了实验数据。 化学动态流变学分析表明L-DICY与DICY体系有较长的低粘度平台,预浸料加工窗口较宽,双Arrhenius模型模拟了三种树脂体系的等温粘度曲线,在固化前期的低粘度区域能较好地预测树脂体系的粘度。研究了上述三种树脂体系的力学性能、耐热性、透光率和双氰胺在固化树脂中的分散性。
双氰胺运用领域
1. 200710053693 一种采用辐射引发制备双氰胺-甲醛树脂接枝淀粉醚的方法 2. 94100395 双氰胺废渣在橡塑制品中的应用 3. 00113513 一种利用双氰胺废渣生产石灰的工艺 4. 97111891 长效硝酸铵及其制备方法 5. 200610123666 一种速溶型双氰胺-甲醛树脂的制备方法 6. 97111892 长效硫铵及其制备方法 7. 99116150 双氰胺----甲醛复合铝絮凝剂的制备方法 8. 93120607 固色用双氰胺--脲--甲醛阳离子型树脂的制备方法 9. 200710172989 一种印染废水混凝脱色剂 10. 200610052906 用石灰氮生产单氰胺水溶液和双氰胺及联产碳、碳酸钙的方法 11. 200610028362 苯代三聚氰胺的生产方法 12. 200810022873 一种炸/药废水絮凝脱色剂的制备方法 13. 200610045374 用于叶菜类蔬菜生产的降污专用肥 14. 200810069577 生活垃圾填埋场渗滤液的絮凝沉淀方法 15. 200910168967 一种对双胍基苯甲酸盐酸盐的制备方法 16. 91109467 利用双氰胺工业废渣制取高分子合成制品填充剂 17. 98114150 氮肥长效增效剂 18. 99113036 多元长效有机复合肥及其制备方法 19. 01137258 一种可热固化单罐装环氧组合物 20. 01135398 一种用工业固体废弃物生产的水泥及其工艺方法 21. 200410082840 一种脲酶和硝化抑制剂组合型缓释尿素及其制备方法 22. 200410050267 一种缓释长效尿素及其制备和应用 23. 200610010491 长效缓释剂及其生产方法 24. 200610035852 印染废水脱色絮凝剂 25. 200710023589 N-甲基N’-硝基胍的制备方法 26. 200710071992 含有缓释氮肥的长效缓释剂及其生产方法 27. 93117020 利用双氰胺工业废渣制取轻质碳酸钙 28. 94110132 一种氮肥长效增效剂 29. 97110882 用于灭火的形成气溶胶的组合物及其制备方法 30. 99113362 不锈钢板耐热垫纸及其生产方法 31. 01123028 对可燃性物质防火、阻燃用复合剂及其制备方法 32. 01129968 一种处理染料废水的絮凝剂
固化剂的作用
固化剂的作用及种类 固化剂促进或调节固化反应的物质 使物质凝固的加工助剂。比如固化剂是环氧树脂固化物必需的原料之一，否则环氧树脂就不会固化。为适应各种应用领域的要求，应使用相应的固化剂。固化剂的种类很多，现介绍于下： 脂肪多元胺 1.脂肪族胺类： 不同范围的产品具有不同的性能；反应活性高，室温或低温下可以快速固化；对湿度相对不敏感。具有一定的颜色稳定性；良好的耐化学腐蚀性，尤其是耐溶剂；用于热固化时，具有良好的高温表现；很好的耐化学腐蚀性并具有良好的电性能和机械性能。 二乙烯基三胺(DETA) 氨乙基哌嗪(AEP) 潮湿条件下进行低温下固化；良好的薄膜性能(如, 表面光泽优异)；能够防止胺的喷霜及水斑现象；良好的颜色稳定性；具有很好的粘接性能和耐化学腐蚀性能；固化时间及贮放时间可选范围较宽；用于热固化时，具有良好的高温表现；很好的耐化学腐蚀性并具有良好的电性能和机械性能。 1,2, 二氨基环己烷(DACH) 异佛尔酮二胺(IPDA) 亚甲基双环己烷胺(4,4'-PACM) 乙二胺 EDA H2NCH2CH2NH2 分子量60 活泼氢当量15 无色液体每100份标准树脂用6-8份 性能：有毒、有刺激臭味，挥发性大、粘度低、可室温快速固化。用于粘接、浇注、涂料。该类胺随分子量增大，粘度增加，挥发性减小，毒性减小，性能提高。但它们放热量大、适用期短。一般而言它们分子量越大受配合量影响越小。长期接触脂肪多元胺会引起皮炎，它们的蒸汽毒性很强，操作时须十分注意。 二乙烯三胺 DETA H2NC2H4NHC2H4NH2 分子量103 活泼氢当量20.6 无色液体 每100份标准树脂用8-11份。固化：20℃2小时+100℃30分钟或20℃4天。性能：适用期50克25℃45分钟，热变形温度95-124℃，抗弯强度1000-1160kg/cm2，抗压强度1120kg/cm2，抗拉强度780kg/cm2，伸长率5.5%，冲击强度 0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-108。介电常数（50赫、23℃）4.1 功率因数（50赫、23℃）0.009 体积电阻2x1016 Ω-cm 常温固化、毒性大、放热量大、适用期短。 三乙烯四胺TETA H2NC2H4NHC2H4NHC2H4NH2 分子量146 活泼氢当量24.3 无色粘稠液体每100份标准树脂用10-13份 固化：20℃2小时+100℃30分钟或20℃7天。性能：适用期50克25℃45分钟，热变形温度98-124℃，抗弯强度950-1200kg/cm2，抗压强度1100kg/cm2，抗拉强度780kg/cm2，伸长率4.4%，冲击强度 0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-106。常温固化、毒性比二乙烯三胺稍低、放热量大、适用期短。 四乙烯五胺TEPA
环氧树脂固化剂概论
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。 1 环氧树脂潜伏性固化剂 1.1 改性脂肪族胺类 脂肪族胺类固化剂如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的双组分环氧树脂室温固化剂,通过化学改性的方法,将其与有机酮类化合物进行亲核加成反应,脱水生成亚胺是一种封闭、降低其固化活性,提高其贮存稳定性的有效途径。 这种酮亚胺型固化剂与环氧树脂组成的单组分体系通过湿气和水分的作用而使酮亚胺分解成胺因此在常温下即可使环氧树脂固化。但一般固化速度不快,使用期也较短,原因是亚胺氮原子上的孤对电子仍具有一定的开环活性。为解决这一问题,武田敏之用羰基两端具有立体阻碍基团的酮3-甲基-2 -丁酮与高活性的二胺1,3 二氨甲基环己烷反应得到的酮亚胺不仅具有较高的固化反应活性,而且贮存稳定性明显改善。另外日本专利报道采用聚醚改性的脂肪族胺类化合物与甲基异丁基酮反应得到的酮亚胺也是一种性能良好的环氧树脂潜伏性固化剂。脂肪族胺类固化剂通过与丙烯腈、有机膦化合物,过渡金属络合物的反应,也可使其固化反应活性降低,从而具有一定的潜伏性。 1.2 芳香族二胺类 芳香胺由于具有较高的Tg而受到重视,但由于其的剧毒性而限制了应用。经改性制得的芳香族二胺类固化剂则具有Tg高、毒性低、吸水率低、综合性能好的优点。近年来研究较多的芳香族二胺类固化剂有二胺基二苯砜(DDS)、二胺基二苯甲烷(DDM)、间苯二胺(m PDA)等,其中以DDS研究得最多最成熟,成为高性能环氧树脂中常用的固化剂。DDS用作环氧树脂潜伏性固化剂时,与MP DA、DDM等芳香二胺相比,由于其分子中有强吸电子的砜基,反应活性大大降低,其适用期也增长。在无促进剂时,100克环氧树脂配合物的适用期可达1年,固化温度一般要达到200℃。为了降低其固化温度,常加入促进剂以实现中温固化。近年来为了改善体系的湿热性能和韧性,对DDS进行了改性,开发出多种聚醚二胺型固化剂,使得它们在干燥时耐热性有所降低,这些二胺因两端胺基间的距离较长,造成吸水点氨基减少,并且具有优良的耐冲击性。 1.3 双氰胺类 双氰胺又称二氰二胺,很早就被用作潜伏性固化剂应用于粉末涂料、胶粘剂等领域。双氰胺与环氧树脂混合后室温下贮存期可达半年之久。双氰胺的固化机理较复杂,除双氰胺上的4个氢可参加反应外,氰基也具有一定的反应活性。双氰胺单独用作环氧树脂固化剂时固化温度很高,一般在150～170℃之间,在此温度下许多器件及材料由于不能承受这样的温度而不能使用,或因为生产工艺的要求而必须降低单组分环氧树脂的固化温度。解决这个问题的方法有两种,一种是加入促进剂,在不过分损害双氰胺的贮存期和使用性能的前提下,降低其固化温度。这类促进剂很多,主要有咪唑类化合物及其衍生物和盐、脲类衍生物、有机胍类衍生物、含磷化合物,过渡金属配合物及复合促进剂等,这些促进剂都可以使双氰胺的固化温度明显降低,理想的固化温度可降至120℃左右,但同时会使贮存期缩短,而且耐水性能也会受到一定的影响。 另一种降低单组分环氧树脂固化温度的有效方法是通过分子设计的方法对双氰胺进行化学改性。在双氰胺分子中引入胺类,特别是芳香族胺类结构,以制备双氰胺衍生物,如瑞士Ciba Geigy公司开发的HT 2833,HT 2844是一种用3,5 二取代苯胺改性的双氰胺衍生物,其化学结构式如下: 据报道,此类固化剂与环氧树脂相溶性较好,贮存期长,固化速度快,在100℃下固化1h,剪切强度可达25MPa,150℃固化30min,剪切强度可达27MPa。日本旭化成工业公司研制的粉末涂料专用固化剂AEHD-610,AEHD-210也是一种改性双氰胺衍生物。另外,日本有采用芳香族二胺如4,4’ 二氨基二苯甲烷(DDM),4,4’ 二氨基二苯醚
环氧树脂潜伏性固化剂研究进展
环氧树脂潜伏性固化剂研究进展 陈连喜 张惠玲 雷家珩 (武汉理工大学理学院应用化学系,武汉430070) 摘 要 介绍了改性脂肪族胺类、芳香族二胺类、双氰胺类、咪唑类、有机酸酐类、有机酰肼类、路易斯酸-胺络合物类及微胶囊类环氧树脂潜伏性固化剂的研究现状。 关键词 环氧树脂,潜伏性,固化剂,单组分 Research progress on latent curing agent for epoxy resin Chen Lianxi Zhang Huiling Lei Jiaheng (Department of Applied Chemistry,School of Science, Wuhan University of Technology,Wuhan430070) Abstract T he progress o n latent curing agent fo r epox y resin w as summarized in t his paper,and research situation o f modified aliphatic amines,aromatic diamines,dicyandiadide,imidazole,acid anhydr ides,org anic hy drazides,lewis acid-amine complex es and microcapsules were introduced. Key words epoxy r esin,latent,curing agent,mono-co mponent 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[1~3]。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。 1 环氧树脂潜伏性固化剂 1.1 改性脂肪族胺类 脂肪族胺类固化剂如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的双组分环氧树脂室温固化剂,通过化学改性的方法,将其与有机酮类化合物进行亲核加成反应,脱水生成亚胺是一种封闭、降低其固化活性,提高其贮存稳定性的有效途径。 第32卷第7期2004年7月 化工新型材料 N EW CHEM ICAL M AT ERIAL S V ol 32No 7 29 作者简介:陈连喜(1964-),男,副教授,主要从事精细化工,有机高分子材料研究。
潜伏性固化剂
潜伏性固化剂 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
潜伏性固化剂编辑 本词条缺少名片图，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来编辑吧！ 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。虽然环氧树脂潜伏性固化剂的种类很多，但是每种类型的固化剂都有一定的优点和缺点，到目前为止，仍然没有发现一种性能特别优良，十分理想的潜伏性固化剂。 中文名潜伏性固化剂特点提高产品质量防止环境污染适应现代大规模工业化生产等优点。 目录 1 潜伏性固化剂特点 2 研究 3 种类 ?改性脂肪族胺类 ?芳香族二胺类 ?双氰胺类 ?咪唑类 ?有机酸酐类 ?有机酰肼类 ?路易斯酸 ?微胶囊类 4 结语 潜伏性固化剂特点编辑 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。 研究编辑 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。 种类编辑 改性脂肪族胺类 脂肪族胺类固化剂如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的双组分环氧树脂室温固化剂，通过化学改性的方法，将其与有机酮类化合物进行亲核加成反应，脱水生成亚胺是一种封闭、降低其固化活性，提高其贮存稳定性的有效途径。这种酮亚胺型固化剂与环氧树脂组成的单组分体系通过湿气和水分的作用而使酮亚胺分解成胺因此在常温下即可使环氧树脂固化。但一般固化速度不快，使用期也较短，原因是亚胺氮原子上的孤对电子仍具有一定的开环活性。为解决这一问题，武田敏之用羰基两端具有立体阻碍基团的酮3-甲基-2 -丁酮与高活性的二胺1,3 二氨甲基环己烷反应得到的酮亚胺不仅具有较高的
苯甲醛改性双氰胺环氧固化剂的研究
苯甲醛改性双氰胺环氧固化剂的研究 用苯甲醛对双氰胺进行改性，制备了一种新型改性双氰胺固化剂。对合成条件进行了优化，并对其固化条件进行了研究。结果表明，苯甲醛改性双氰胺的较佳工艺条件为pH值3～4，苯甲醛与双氰胺物质的量比为1∶1.5，于95 ℃，反应2 h，收率65.67%。通过测试涂层硬度来考察固化工艺与性能。作为环氧树脂固化剂单独使用时，与环氧树脂的质量比为1∶10，固化温度为130 ℃，固化8 h，涂膜硬度HV1=47.52。比双氰胺体系固化温度（160 ℃）降低了30 ℃。 标签：苯甲醛；双氰胺；环氧树脂；硬度 双氰胺作为环氧树脂潜伏固化剂具有优异的性能。但其与环氧树脂相容性差，固化温度高出很多器件和生产工艺所能承受的温度，使用范围受到限制[1]。通过分子设计方法对双氰胺进行化学改性，提高其固化活性是降低固化温度的有效方法之一。在双氰胺中引入苯胺基[1，2～5]前后其DSC曲线中的峰温最多降低41 ℃[4]，室温贮存100 d未固化度86.1%[3]。在双氰胺中引入亚甲基苯胺前后其DSC曲线中的起始放热温度降低10 ℃，120 ℃以下改性双氰胺的凝胶时间明显缩短，室温潜伏期明显下降[6]。苯肼基可使固化温度降低至110 ℃[7]。在双氰胺引入环氧基前后其DTA曲线中的起始放热温度最多降低39 ℃，但环氧基改性后与环氧树脂混合体系室温黏度明显增大，潜伏期下降[8]。 本文对苯甲醛改性双氰胺环氧固化剂进行了研究，该改性固化剂在降低固化温度的同时其潜伏性与双氰胺相同。 1 实验部分 1.1 主要仪器与试剂 R-S型调速控制器，江苏金坛荣华仪器有限公司；SHZ-DⅢ型循环水真空泵，巩义市予华仪器有限公司；HV-50维氏硬度仪，上海联尔实验设备有限公司；及一般常用试验仪器。 双氰胺，分析纯，天津北方天医化学试剂厂；苯甲醛，分析纯，沈阳市新光化工厂；浓盐酸，分析纯，沈阳市新华试剂厂；环氧树脂E-44，中国无锡树脂厂；692环氧树脂稀释剂，蓝星化工新材料股份有限公司。 1.2 实验方法 1.2.1 苯甲醛改性双氰胺的合成 在装有电动搅拌器、温度计、回流冷凝管的三口烧瓶中，加入计量的水和双氰胺，缓慢搅拌，并加热使双氰胺溶解，用稀盐酸调节pH值至预定值，加热至预定温度，滴加苯甲醛，并在预定温度保温一定时间后，自然冷却至室温，减压
咪唑类潜伏性固化剂
张健，韩孝族 (中国科学院长春应用化学研究所，吉林长春130022) 前言 咪唑及其衍生物主要用作环氧树脂的固化剂。随着电子工业的发展，需用量逐年递增，目前这方面的用量达咪唑总产量的90％～95％。改性咪唑也常用于胶黏剂、密封剂、涂料、灌封材料及改性材料。 目前，大规模集成电路(LSI)传输速度的提高以及电子整机结构的简化，促使电子封装向小型化、高性能、高可靠性和低成本方向发展，微电子封装形式也由外部保护向着内部连接转变。因此，相继出现了板上芯片(COB)、芯片尺寸封装(CsP)和多芯片模块(MCM)等低成本高效能的封装形式，所用的封装材料为各向异性导电胶膜(ACt)导电胶糊剂(NCP)。根据ACF和NCP在电子封装中的使用要求，配方中多采用咪唑类潜伏性固化剂，此类固化剂为咪唑衍生物经过化学改性来制备。它与环氧树脂组成的单组分胶黏剂。一般以胶膜和树脂糊的形式使用，通过加热激活固化反应。具有使用方便、在室温稳定和高温快速固化的特性，非常适合小、轻、薄的微电子封装。潜伏性固化剂的研究为近年微电子封装的热点和难点，一直是环氧树脂固化剂研究中最为活跃的领域，每年都有大量专利出现。其中，咪唑类潜伏性固化剂占据9o％以上的比例，因此其在微电子封装中占有重要地位。 1 、咪唑类潜伏性固化剂的特点 咪唑衍生物通过与环氧树脂(环氧化合物)、异氰酸酯、脲形成加成物，与有机酸成盐，与金属盐形成络合物及微包胶囊等方式，制成咪唑类潜伏性固化剂。其获得潜伏性的情况分为以下几种： a．高熔点粉体咪唑化合物分散在环氧树脂中，热熔后与环氧树脂反应。 b．咪唑化合物粉体微包胶囊化(Micro—encapsulated)，热压破壁固化剂溶出，与环氧树脂进行固化反应。 c ．咪唑衍生物被某化合物结合(如成盐)，常温与环氧树脂贮存稳定，高温时迅速解离。d．咪唑化合物l位上的活波H被取代，2位引入庞大侧基，对咪唑分子上的活性点(仲胺基、叔胺基)形成空间位阻，从而降低了它的反应活性，使之具有一定的潜伏性。 对于微电子封装用固化剂，由于考虑到封装材料快速固化性能，常采用b．C．d三中类型。 2 、咪唑类固化剂的固化机理 咪唑类固化剂的固化温度通常在120℃以下，所得的固化产物具有良好的耐潮湿性和耐热性，是-种常用的中温固化剂。在它的结构中存在着仲胺和叔胺，因而它与环氧树脂的反应存在两种机理：-是仲胺基上的氢同环氧树脂反应生成仲羟基的反应。一是叔胺的阴离子催化环氧树脂进行开环成醚的聚合反应。一般而言，咪唑体系的贮存期很短，难以制成-液型胶粘剂，需要对它进行改性。 Cook等对咪唑化合物与双酚A环氧树脂的固化反应进行研究，提出如下反应机制：Scheme l为咪唑2，4位取代化合物与环氧树脂固化反应历程，Scheme 2为咪唑l，2位取代化合物与环氧树脂固化反应历程。
环氧树脂及固化剂用法
环氧树脂的用途 环氧树脂一般和添加物同时使用，以获得应用价值。添加物可按不同用途加以选择，常用添加物有以下几类：（1）固化剂；（2）改性剂；（3）填料；（4）稀释剂；（5）其它。 其中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。 由于用途性能要求各不相同，对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加物也有不同的要求。现将它们的选择方法简介于下： （一）环氧树脂的选择 1、从用途上选择 作粘接剂时最好选用中等环氧值（0.25-0.45）的树脂，如6101、634；作浇注料时最好选用高环氧值（>0.40）的树脂，如618、6101；作涂料用的一般选用低环氧值（<0.25）的树脂，如601、604、607、609等。 2、从机械强度上选择 环氧值过高的树脂强度较大，但较脆；环氧值中等的高低温度时强度均好；环氧值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关，环氧值高固化后交联度也高，环氧值低固化后交联度也低，故引起强度上的差异。 3、从操作要求上选择 不需耐高温，对强度要求不大，希望环氧树脂能快干，不易流失，可选择环氧值较低的树脂；如希望渗透性也，强度较好的，可选用环氧值较高的树脂。 （二）、固化剂的选择 1、固化剂种类： 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。 2、固化剂的用量 （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） 改变的范围不多于10-20%，若用过量的胺固化时，会使树脂变脆。若用量过少则固化不完善。（2）用酸酐类时按下式计算： 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 3、选择固化剂的原则：固化剂对环氧树脂的性能影响较大，一般按下列几点选择。 （1）、从性能要求上选择：有的要求耐高温，有的要求柔性好，有的要求耐腐蚀性好，则根据不同要求选用适当的固化剂。 （2）、从固化方法上选择：有的制品不能加热，则不能选用热固化的固化剂。 （3）、从适用期上选择：所谓适用期，就是指环氧树脂加入固化剂时起至不能使用时止的时间。要适用期长的，一般选用酸酐类或潜伏性固化剂。 （4）、从安全上选择：一般要求毒性小的为好，便于安全生产。 （5）、从成本上选择。 （三）、改性剂的选择 改性剂的作用是为了改善环氧树脂的鞣性、抗剪、抗弯、抗冲、提高绝缘性能等。常用改性剂有： （1）、聚硫橡胶：可提高冲击强度和抗剥性能。 （2）、聚酰胺树脂：可改善脆性，提高粘接能力。 （3）、聚乙烯醇叔丁醛：提高抗冲击鞣性。 （4）、丁腈橡胶类：提高抗冲击鞣性。 （5）、酚醛树脂类：可改善耐温及耐腐蚀性能。 （6）、聚酯树脂：提高抗冲击鞣性。
潜伏性环氧固化剂研究进展
潜伏性环氧固化剂研究进展 ZHANJI E 2006,27(6) 潜伏性环氧固化剂研究进展 徐武,王煊军,刘祥萱 (第二炮兵工程学院503室,陕西西安710025) 收稿日期:2006-08-31 作者简介:徐武(1982-),男,硕士研究生,主要研究方向:特种燃料检测与防护技术。 摘要:按固化条件的不同分别介绍了加热型、 光固化型、潮湿型潜伏性环氧固化剂,列举了各类固化剂的典型代表及其性质,展望了今后潜伏性固化剂的研究重点和发展趋势。 关键词:潜伏性;环氧固化剂;进展 中图分类号:TQ 433.4+7 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2006)06-0026-03 所谓潜伏性固化剂就是它与环氧树脂配合后,在室温下具有一定的贮存稳定性,而在加热、光照、湿气或加压等条件下能迅速使环氧树脂交联固化的固化剂。与双组分环氧树 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体系,不用现场配料,简化了生产、使用工艺,有助于防止环境污染,提高产品质量和自动化流水线生产,是近些年来国内外环氧树脂固化剂研究与开发的重点课题。 1 加热型潜伏性固化剂 这类固化剂在室温下一般为固体,不溶于环氧树脂,当加热到熔点附近时,开始溶解并急速反应。其代表有双氰胺及其衍生物、有机酸酰肼、BF 3胺络合物、二胺基马来腈及其衍生物、咪唑类化合物等。1.1双氰胺及其改性产物 双氰胺是最早使用的热活性潜伏性固化剂,亦称二氰二胺、氰基胍,为白色结晶粉末,熔点209e ,至今仍广泛用于胶粘剂、粉末涂料和玻璃层压板等领域。双氰胺常以粉末状分散于环氧树脂中,常温下贮存期可达半年以上。虽然双氰胺稳定性好,但固化温度高是其最大缺点(固化条件为170e 左右,20~60m i n 固化),为此通常要与各种促进剂配合用以降低其固化温度。双氰胺的促进剂多为碱性化合物,如脲衍生物、咪唑及其衍生物、叔胺以及酰肼等。使用促进剂的不利后果是缩短了固化剂的贮存期,耐水性能也会受到影响 [1] 。为克服这一缺点,国内外都对双氰胺进行化学改性, 合成了众多的双氰胺衍生物。典型的有C iba -G e i gy 公司的 H ardener HT 2833、HT2844,其结构如下: 此种改性产品能与环氧树脂完全互容,固化速度快且贮存期长。温州清明化工有限公司采用环氧丙烷与双氰胺反 应制得了M D-02固化剂,其熔点154~162e ,比双氰胺的熔点低45e 左右。采用100份E -44环氧树脂,15份M D-02和0.5份2-甲基咪唑组成的配方,150e 下凝胶时间为4m i n [2,3]。焦剑等人[4]用苯胺-甲醛改性双氰胺所得的衍生物与双酚A 型环氧树脂的混溶性和反应活性均增加,适用期也较长。改性后的双氰胺可溶于丙酮和酒精的混合溶剂中,并在丙烯酸钝化咪唑的作用下,于125e 即可固化环氧树脂,该固化物具有良好的室温性能和耐湿热性能。1.2 有机酸酰肼 有机酸酰肼可由脂肪酸酯和水合肼制备,表1列出了一些常用酰肼的固化性能[5]。 Tab .1 Me lt point and curing properties f or some hydrazides 表1 一些酰肼的熔点及固化性 酰肼 熔点/e 适用期 /月热变形温度/e 开始温度峰温度丁二酸二酰肼(S UADH )己二酸二酰肼(AADH )间苯二甲酸二酰肼(IPADH )对羟基苯甲酸(P OBH )酰肼水杨酸酰肼(SaA H )苯基胺基丙酸(PAPA H )酰肼 (双氰胺) 163180212248151~15293~95207~208 444~544(d)2(d )10 16116115415396115178 165167160161130150182 由有机酸酯直接合成的酰肼,与环氧树脂的混合物在室温下虽有较长的贮存期,但固化温度较高(160~170e ),因而在使用过程中常加入固化促进剂以降低固化温度,所用促进剂与双氰胺用的基本相同。竹内光二等[6]指出,以二元酚(如邻苯二酚等)为原料合成的有机酸酰肼具有低温、快速固化性能,且贮存稳定,固化物透明,具有韧性,耐水性能优良。1.3 硼-胺络合物 路易斯酸和伯胺或仲胺形成的络合物也是一类有效的环氧树脂潜伏性固化剂,这类络合物在常温下相当稳定,而加热时则快速固化,因而得到了较为广泛的应用。李建宗[7]等人
改性双氰胺固化环氧树脂的研究
改性双氰胺固化环氧树脂的研究 焦剑.蓝立文宁荣昌 摘要采用一种改性双氰胺作为环氧树脂的固化剂,研究了该固化剂在环氧树脂和丙酮—酒精混合溶剂中的溶解性,发现它可以在加热时溶解于这两种物质中。利用差动热分析(DSC)、红外分析(IR)和凝胶特性的测试,研究了该固化剂在促进剂存在时对环氧树脂的固化反应,并测试了其固化产物的物理—力学性能。结果表明,它比未改性的双氰胺对环氧具有更高的反应活性和较低的固化温度,固化产物的耐热性能和水煮后的各项性能也有所提高。关键词环氧树脂,改性双氰胺,固化,溶解性 引言双氰胺作为环氧树脂的固化剂有优异的潜伏性,固化产物有较好的机械性能和电性能。但双氰胺在普通溶剂中难以溶解,必须将它细化为粒度达到5..以下,才能使固化产物有良好的性能[1]。这给国内大量采用的湿法成型预浸料带来了工艺上的困难。因而对双氰胺进行改性使之能溶于低沸点溶剂中,对于复合材料的生产有重要的意义。国内外对此已有一些报道[1～3],如双氰胺和甲醛的反应产物,和芳香胺类的加成产物,双氰胺钠和1,5-二氨基-2-甲基戊烷盐酸的反应产物等。本文采用了一种苯胺—甲醛改性的双氰胺,它在某些低极性溶剂中有良好的溶解性,可以方便地制作预浸料,并且采用这种改性后的固化剂,使固化产物的性能也有很大的提高。1实验 1.1原材料618#环氧树脂,双酚A型,环氧值0.51;改性双氰胺,土红色粉末,熔点140℃;甲基丙烯酸钝化2,4—咪唑,棕红色液体;双氰胺,化学纯,熔点207～212℃。表1树脂基体的配方配方环氧618改性双氰胺钝化咪唑双氰胺A100019B100910 1.2试样的制备本文中所研究的配方如表1所示。 浇注体的制备:固化剂、促进剂与环氧树脂混合,加热到100℃左右,搅拌至溶解成透明液体,浇于涂有硅脂的玻璃模具中,于烘箱中固化成型。 1.3性能测试凝胶化时间,采用平板小刀法,测试不同温度下的凝胶时间;DSC分析,采用CDR-1型差动热分析仪;红外分析,采用SPECORD-2型红外光谱仪;浇注体的冲击强度根据GB2570-81测试;弯曲强度根据GB1042-79测试;热变形温度根据GB1643-79测试;玻璃化温度(Tg)采用DSC测试,升温速率10℃/min;吸水率的测试:将试样(尺寸为25mm×50mm×1mm)放于沸水中,每隔一定时间测试其吸水率,至饱和为止;湿态性能在沸水中煮48h后,测试其力学性能及热变形温度。2结果与讨论 (1)溶解性未改性的双氰胺在低极性溶剂中难溶,析出晶体,经改性的双氰胺在乙醇—丙酮的混合溶剂中可溶,与环氧树脂配成的溶液在室温下存放半年后仍然呈透明溶液。说明该体系所形成的溶液有良好的稳定性。表2各配方在不同温度下的凝胶时间/s配方90℃100℃120℃140℃160℃A12857*2870 913290155B30931590794380262
常用固化剂种类
脂肪多元胺 1.脂肪族胺类 不同范围的产品具有不同的性能；反应活性高，室温或低温下可以快速固化；对湿度相对不敏感。具有一定的颜色稳定性；良好的耐化学腐蚀性，尤其是耐溶剂；用于热固化时，具有良好的高温表现；很好的耐化学腐蚀性并具有良好的电性能和机械性能。 二乙烯基三胺(DETA) 氨乙基哌嗪(AEP) 潮湿条件下进行低温下固化；良好的薄膜性能(如, 表面光泽优异)；能够防止胺的喷霜及水斑现象；良好的颜色稳定性；具有很好的粘接性能和耐化学腐蚀性能；固化时间及贮放时间可选范围较宽；用于热固化时，具有良好的高温表现；很好的耐化学腐蚀性并具有良好的电性能和机械性能。 1,2, 二氨基环己烷(DACH) 异佛尔酮二胺(IPDA) 亚甲基双环己烷胺(4,4'-PACM) 乙二胺 EDA H2NCH2CH2NH2 分子量60 活泼氢当量15 无色液体每100份标准树脂用6-8份 性能：有毒、有刺激臭味，挥发性大、粘度低、可室温快速固化。用于粘接、浇注、涂料。该类胺随分子量增大，粘度增加，挥发性减小，毒性减小，性能提高。但它们放热量大、适用期短。一般而言它们分子量越大受配合量影响越小。长期接触脂肪多元胺会引起皮炎，它们的蒸汽毒性很强，操作时须十分注意。 二乙烯三胺 DETA H2NC2H4NHC2H4NH2 分子量103 活泼氢当量无色液体 每100份标准树脂用8-11份。固化：20℃2小时+100℃30分钟或20℃4天。性能：适用期50克25℃45分钟，热变形温度95-124℃，抗弯强度1000-1160kg/cm2，抗压强度1120kg/cm2，抗拉强度780kg/cm2，伸长率%，冲击强度
环氧树脂潜伏性固化剂研究进展
环氧树脂潜伏性固化剂研究进展 科研转载 2009-09-09 14:40 阅读24 评论0 字号：大中小 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。 1环氧树脂潜伏性固化剂 1.1改性脂肪族胺类 脂肪族胺类固化剂如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的双组分环氧树脂室温固化剂,通过化学改性的方法,将其与有机酮类化合物进行亲核加成反应,脱水生成亚胺是一种封闭、降低其固化活性,提高其贮存稳定性的有效途径。 这种酮亚胺型固化剂与环氧树脂组成的单组分体系通过湿气和水分的作用而使酮亚胺分解成胺因此在常温下即可使环氧树脂固化。但一般固化速度不快,使用期也较短,原因是亚胺氮原子上的孤对电子仍具有一定的开环活性。为解决这一问题,武田敏之用羰基两端具有立体阻碍基团的酮3-甲基-2 -丁酮与高活性的二胺1,3 二氨甲基环己烷反应得到的酮亚胺不仅具有较高的固化反应活性,而且贮存稳定性明显改善。另外日本专利报道采用聚醚改性的脂肪族胺类化合物与甲基异丁基酮反应得到的酮亚胺也是一种性能良好的环氧树脂潜伏性固化剂。脂肪族胺类固化剂通过与丙烯腈、有机膦化合物,过渡金属络合物的反应,也可使其固化反应活性降低,从而具有一定的潜伏性。 1.2芳香族二胺类