环氧树脂固化剂概述

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环氧树脂固化剂

环氧树脂固化剂

环氧树脂固化剂概述环氧树脂固化剂是一类用于固化环氧树脂的化学物质。

环氧树脂具有优异的物理和化学性质,但其在常温下为液态,并不具备实际应用的强度和硬度。

通过添加适量的固化剂,可以使环氧树脂在特定的温度和时间下发生固化反应,形成具有优良性能的固体材料。

固化剂的作用原理固化剂在环氧树脂中的主要作用是引发化学反应,促进环氧树脂的固化。

通常情况下,环氧树脂是由环氧基团(Epoxide group)和胺基或酸酐基等活性基团组成的。

固化剂中的活性基团与环氧基团发生反应,形成交联结构,使环氧树脂由液态变为固态。

常见的环氧树脂固化剂胺类固化剂胺类固化剂是最常用的环氧树脂固化剂之一。

常见的胺类固化剂包括环氧乙烷胺、环氧丙烷胺、环氧脂肪胺等。

这些胺类固化剂具有活性氢原子,能够与环氧基团形成胺基加成反应,生成胺基苄醚结构。

胺类固化剂固化后的环氧树脂具有较高的热稳定性、耐化学品侵蚀性和机械强度。

酸酐类固化剂酸酐类固化剂是另一类常见的固化剂。

常用的酸酐类固化剂有邻苯二甲酸酐、巴斯夫固化剂等。

酸酐类固化剂与环氧树脂中的氢原子发生酯交换反应,生成酯键结构。

酸酐类固化剂固化后的环氧树脂具有优良的机械性能和耐化学品侵蚀性。

环氧树脂固化剂的选择与性能正确选择适合的固化剂对于环氧树脂固化的性能至关重要。

不同的固化剂具有不同的反应速率和固化温度范围,根据具体应用要求选择合适的固化剂可以获得所需的性能。

固化剂的选择还应考虑环境友好性、毒性和成本等因素。

一些高性能的聚胺固化剂具有较高的毒性,使用时需要注意安全。

同时,固化剂的成本也是影响选择的重要因素。

固化剂与环氧树脂的配比固化剂的用量和配比对固化效果和性能有重要影响。

过多的固化剂可能导致固化过程过快,产生内部应力集中等问题;过少的固化剂则可能导致固化不完全,影响材料性能。

一般来说,固化剂的用量为环氧树脂总重量的10-40%之间。

具体的配比应根据固化剂的特性和应用要求进行调整。

混合固化剂和环氧树脂时,应根据固化剂的性质和要求合理控制混合时间和混合速度,确保固化剂和环氧树脂充分混合。

环氧树脂固化剂概论

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。

环氧树脂热固化剂

环氧树脂热固化剂

环氧树脂热固化剂(原创版)目录一、环氧树脂热固化剂的概述二、环氧树脂热固化剂的分类三、环氧树脂热固化剂的性能与应用四、环氧树脂热固化剂的发展趋势正文一、环氧树脂热固化剂的概述环氧树脂热固化剂是一种用于促使环氧树脂发生固化反应的物质,它能够与环氧树脂中的环氧基团发生化学反应,形成三维网络结构,从而使环氧树脂具备良好的物理和化学性能。

环氧树脂热固化剂在工业领域中有着广泛的应用,如涂料、胶粘剂、复合材料等。

二、环氧树脂热固化剂的分类环氧树脂热固化剂可以根据其化学成分和反应特性进行分类,常见的分类如下:1.胺类热固化剂:如二甲基胺、三甲基胺等,适用于室温固化环氧树脂,具有较高的固化速度和优良的性能。

2.酸酐类热固化剂:如邻苯二甲酸酐、丁二酸酐等,具有较高的耐热性和耐化学品性能,适用于高性能环氧树脂制品的固化。

3.树脂类热固化剂:如酚醛树脂、脲醛树脂等,具有良好的韧性和耐热性,适用于结构件和功能件的固化。

4.其他类热固化剂:如聚硫醇、有机硅等,具有特殊的性能,如耐低温、耐高温、耐腐蚀等,适用于特殊场合的环氧树脂制品的固化。

三、环氧树脂热固化剂的性能与应用环氧树脂热固化剂的性能主要表现在以下几个方面:1.固化速度:不同的热固化剂具有不同的固化速度,一般而言,胺类热固化剂的固化速度较快,酸酐类热固化剂的固化速度较慢。

2.耐热性:环氧树脂热固化剂的耐热性直接影响环氧树脂制品的使用温度,酸酐类热固化剂具有较高的耐热性,酚醛树脂类热固化剂次之。

3.韧性:环氧树脂热固化剂的韧性关系到环氧树脂制品的抗冲击性能,树脂类热固化剂具有较好的韧性。

4.耐化学品性:环氧树脂热固化剂的耐化学品性关系到环氧树脂制品的抗腐蚀性能,酸酐类热固化剂具有较好的耐化学品性。

环氧树脂热固化剂广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料等领域,如环氧地坪涂料、电子封装材料、汽车零部件等。

四、环氧树脂热固化剂的发展趋势随着环氧树脂在各领域的应用不断拓展,对环氧树脂热固化剂的需求也在不断增长。

环氧树脂固化剂的固化速率_解释说明以及概述

环氧树脂固化剂的固化速率_解释说明以及概述

环氧树脂固化剂的固化速率解释说明以及概述1. 引言1.1 概述环氧树脂是一种常用的高性能聚合物材料,广泛应用于涂料、粘接剂、复合材料等领域。

在实际应用中,环氧树脂通常需要通过与固化剂的反应来实现固化过程,并形成具有优异性能的固体材料。

而固化速率作为评估固化效果的重要指标之一,在工程实践中显得尤为关键。

1.2 文章结构本文将详细探讨环氧树脂固化剂的固化速率解释说明以及概述内容。

首先,我们会对固化速率进行定义并解释其背后影响因素;然后介绍常用的测试方法来评估环氧树脂固化剂的固化速率;接着,我们将对不同类型的环氧树脂固化剂及其特点进行概述,并分析不同环境条件下的固化速率变化;最后,我们将探讨固化速率与性能之间的关系。

1.3 目的本文旨在全面了解和研究环氧树脂固化剂的固化速率,并通过深入的解释和概述,帮助读者更好地理解和应用固化速率对于环氧树脂材料性能的影响。

通过本文的研究,我们可以为未来的研究方向提供有价值的参考,并展望环氧树脂固化剂固化速率在不同应用领域的潜在应用前景。

2. 环氧树脂固化剂的固化速率解释说明:2.1 固化速率定义:在环氧树脂固化过程中,固化速率指的是环氧树脂与固化剂反应形成交联网络结构的速度。

固化速率的快慢直接影响着材料的硬化时间和性能发展。

2.2 影响固化速率的因素:环氧树脂固化剂的固化速率受到多个因素的影响,包括但不限于以下几点:- 温度:温度是影响固化速率最重要的因素之一。

通常情况下,较高温度会加快固化反应速率。

- 固化剂类型:不同种类的环氧树脂固化剂具有不同的活性和反应特性,从而对固化速率产生影响。

- 固化剂含量:增加固化剂含量可以提高反应物浓度,从而促进反应进行并加快固化速率。

- 混合条件:充分混合和均匀分散环氧树脂及其固化剂可以更好地促使它们相互接触并进行反应,加快固化速率。

- 环境条件:如湿度、氧气含量等环境因素也会对固化速率产生影响。

2.3 固化速率测试方法:常用的测试方法用于确定环氧树脂固化剂的固化速率包括但不限于以下几种:- 动态热分析(DTA):通过测量材料随时间和温度变化的热流量来评估固化反应进程。

环氧树脂固化剂

环氧树脂固化剂

环氧树脂固化剂产品说明书北京中德新亚建筑技术有限公司环氧树脂固化剂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形态的添加剂,包括多种类型。

一、水下专用环氧树脂固化剂产品特点:低粘度,低毒,低气味,低色相,韧性好应用范围:适合水下灌浆、水下修补砂浆、水下建筑结构胶、水下防腐涂料的配制;即使水下施工,优良的渗透性仍能使混凝土强度提高30%以上。

二、高温专用环氧树脂固化剂产品特点:常温活性高,潮湿面或水下固化强度好,韧性优秀,常温固化可长期在较高温环境中使用不至于因老化而导致粘接失效应用范围:可用于建筑结构胶粘钢、植筋、粘接玻纤碳纤、粘贴瓷砖、防腐防水等。

三、低温专用环氧树脂固化剂产品特点:能在低温至常温固化各种型号的环氧树脂,不需要后固化照常能达到较高的交联密度,气味小、毒性极低,韧性好,低温不脆裂,潮湿面粘接强度好,对大多数金属非金属建筑材质均具有很好的粘接强度;活化能低,放热不剧烈,不容易爆聚;25℃操作时间5~8分钟,30分钟基本固化。

应用范围:低温环境使用的粘钢、锚固、碳纤加固施工,冬季桥梁拼接胶,防水防腐涂料、快速修补砂浆及其它低温应用场合的粘接加固。

四、水性环氧树脂固化剂产品特点:亲水性、流平性好,表面光洁不粘手,分别同环氧乳液、自乳化环氧混合均匀可直接加水调节粘度,应用范围:推荐用于水性金属防腐底漆、水性地坪的底、中、面漆、水性环氧胶、水性环氧腻子、水性环氧砂浆、水性木器漆、水性彩砂美缝胶、水性环氧油墨、新旧混凝土界面处理剂等应用场合。

五、环氧树脂固化剂301+615产品特点:具有气味小、毒性低、粘度低、韧性极好,具表面活性对填充料亲和性好,不易沉淀,不含游离酚,不变色。

应用范围:可用于建筑结构胶粘钢、植筋、粘接玻纤碳纤、粘贴瓷砖、防腐防水等。

四、包装贮存环氧固化剂采用塑料桶包装20kg/桶或铁桶包装200kg/桶。

自生产之日起有效贮存期为6个月。

环氧树脂的固化机理及其常用固化剂

环氧树脂的固化机理及其常用固化剂
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、反应型固化剂
可与EP分子进行加成,通过逐步聚合反应 交联成体型网状结构; 一般含有活泼氢,反应中伴随氢原子转移, 如多元伯胺、多元羧酸、多元硫
醇和多元酚。
3、催化型固化剂
环氧基按阳离子或阴离子聚合机理进行固 化,如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物。
23、环氧树脂固化的三个阶段
液体-操作时间:树脂/固化剂混合物仍然是液体适合应用。 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”成软凝胶物。此时只是局部固 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。 固体-最终固化:环氧混合物变成固体阶段,这时能砂磨 及整型。在室温下 维持若干天使它继续固化。
8、芳香族多元胺
间苯二胺
4,4-二氨基二苯基甲烷(DDM)
间苯二甲胺
4,4-二氨基二苯砜(DDS)
9、芳香族多胺特点
固化物耐热性好,耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺 活性低,大多加热固化 氮原子因苯环导致电子云密度降低,碱性减弱,以及苯环位阻效应 多为固体,熔点高,工艺性差 液化,低共熔点混合,多元胺与单缩水甘油醚加成
13、硫脲-多元胺缩合
硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出 氨气 能在极低温下(0℃以下)固化EP
14、聚酰胺化
9,11-亚油酸与9,12-亚油酸二聚反应 然后2分子与DETA(二乙烯三胺)进行酰胺化反应挥发性毒性很小 与EP相容性良好,化学计量要求不严 固化物有很好的增韧效果 放热效应低,适用期长,固化物耐热性较低,HDT为60℃左右
环氧树脂的固化机理 及其常用固化剂
1、什么是固化剂

环氧树脂固化剂

环氧树脂固化剂

环氧树脂固化剂环氧树脂固化剂是一种被广泛应用于工业领域的材料。

它是一种能够使环氧树脂在一定条件下发生反应,从而形成具有特定性能的固体材料的物质。

环氧树脂固化剂在自动化生产中扮演着重要的角色,并且具有广泛的应用领域。

接下来将介绍环氧树脂固化剂的特性、分类、应用和未来发展前景。

首先,环氧树脂固化剂具有固化速度快、高强度、耐化学腐蚀等优点。

固化剂可以通过调节比例和温度来控制固化速度,提高生产效率。

由于环氧树脂固化剂能够与环氧树脂发生化学反应,可以形成具有高强度的固体材料。

此外,这种固化剂还具有良好的耐化学腐蚀性能,能够在各种恶劣环境下使用。

根据固化机理的不同,环氧树脂固化剂可以分为两类:热固化剂和光固化剂。

热固化剂是指在一定的温度下,通过热量促进环氧树脂与固化剂之间的反应。

这种固化方式适用于需要在较高温度下进行固化的情况,例如汽车制造和航空航天领域。

光固化剂是指通过紫外线或可见光的照射来引发固化反应。

这种固化方式具有固化速度快、操作简单的特点,适用于表面固化和光学材料。

环氧树脂固化剂在工业生产中有着广泛的应用。

首先,它被广泛应用于粘接材料的制备。

环氧树脂固化剂能够与各种基材发生固化反应,形成强度高、抗剪切能力强的结合界面,适用于金属、陶瓷、塑料等多种材料的粘接。

其次,环氧树脂固化剂还可用于电子封装材料的制备。

由于其优异的电绝缘性能和封闭性能,可以用于电子元件的灌封和封装,提高产品的可靠性和稳定性。

此外,环氧树脂固化剂还被广泛应用于复合材料的制备、涂层材料的制备等领域。

环氧树脂固化剂的未来发展前景十分广阔。

随着工业自动化水平的提高,对于固化剂的要求也越来越高。

未来,环氧树脂固化剂可能向着高效、环保、低成本方向发展。

例如,可以研发出更快速固化的固化剂,提高生产效率。

同时,可以探索使用更环保的固化剂替代传统的有机固化剂,减少对环境的影响。

此外,还可以通过改变固化剂的配方和工艺来降低制备成本,提高竞争力。

综上所述,环氧树脂固化剂是一种在工业领域广泛应用的材料。

常用环氧树脂固化剂

常用环氧树脂固化剂

常用环氧树脂固化剂环氧树脂是一种广泛应用于工业领域的重要材料,具有优异的物理、化学性能和良好的加工性能。

然而,环氧树脂在使用过程中需要与固化剂进行反应以形成固体产物。

常用的环氧树脂固化剂有苯胺类、醇胺类、聚酰胺类等。

一、苯胺类固化剂苯胺类固化剂是最早被使用的固化剂之一,具有固化速度快、硬化产物性能优良、成本低廉等优点。

常用的苯胺类固化剂有乙二胺、二乙二胺、三乙二胺等。

这些固化剂主要通过与环氧树脂中的环氧基团发生胺硬化反应,形成交联结构,使环氧树脂固化。

二、醇胺类固化剂醇胺类固化剂是一种常用的环氧树脂固化剂,具有固化速度适中、硬化产物性能优良、耐热性好等特点。

常用的醇胺类固化剂有环己胺、异丙胺、多元醇等。

这些固化剂通过与环氧树脂中的环氧基团发生胺醇反应,形成交联结构,使环氧树脂固化。

三、聚酰胺类固化剂聚酰胺类固化剂是一种高性能的环氧树脂固化剂,具有固化速度慢、硬化产物性能优良、耐化学腐蚀性能好等特点。

常用的聚酰胺类固化剂有多元胺、聚酰胺酯等。

这些固化剂通过与环氧树脂中的环氧基团发生酰胺反应,形成交联结构,使环氧树脂固化。

四、其他固化剂除了上述常用的固化剂外,还有一些其他类型的环氧树脂固化剂。

例如,酸酐类固化剂、酸酐酰胺类固化剂等。

这些固化剂通过与环氧树脂中的环氧基团发生酸酐反应或酸酐酰胺反应,形成交联结构,使环氧树脂固化。

总结:常用环氧树脂固化剂包括苯胺类、醇胺类、聚酰胺类等。

这些固化剂通过与环氧树脂中的环氧基团发生反应,形成交联结构,使环氧树脂固化。

不同类型的固化剂具有不同的特点和适用范围,选择合适的固化剂对于环氧树脂的性能和应用具有重要意义。

在使用过程中,需要根据具体情况选择合适的固化剂,以实现预期的固化效果。

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环氧树脂固化剂概述环氧树脂本身为热塑性的线型结构,受热后固态树脂可以软化、熔融,变成粘稠态或液态;液态树脂受热黏度降低。

只有加入固化剂后,环氧树脂才能得到实用。

一个完整概念的环氧树脂组成物应该由四个方面的成分组成。

但在实际应用时,不一定四个方面的成分都要具备,但树脂成分中的固化剂必不可少,可见固化剂的重要。

环氧树脂所以能取得广泛应用,就是因为这些成分多变配合的结果。

尤其是固化剂,一旦环氧树脂确定之后,固化剂对环氧树脂组成物的工艺性和固化产物(产品)的最终性能起决定性作用。

固化剂定义及分类1、定义环氧树脂本身是热塑性的线型结构,不能直接拿来就应用,必须在向树脂中加入第二组分,在一定温度(或湿度)等条件下,与环氧树脂的环氧基进行加成聚合反应,或催化聚合反应,生成三维网络结构(体型网状结构)的固化物后才能使用。

这个充当第二组分的化合物称作固化剂,分为加成型固化剂和触媒型固化剂。

2、固化剂的分类固化剂按反应性和化学结构分类如下1、伯胺与环氧基的反应当用伯胺固化环氧树脂时,在第一阶段伯胺和环氧基反应生成仲胺;在第二阶段,生成的仲胺和环氧基反应生成叔胺,并且生成的羟基亦能和环氧基反应、具有加速反应进行的倾向。

胺的化学结构不同,它们与环氧基的反应速度也不相同,在初期反应速度比较快,环氧基消耗的比较多,到达一定的时间后,环氧基的消耗不像开始那么多。

环氧基的反应程度在3周的期间内非常低,聚酰胺只有40%,二亚乙基三胺也只不过65%,要进一步提高环氧基的反应程度,有必要在高温下进行固化反应。

当多胺固化环氧树脂时,醇或酚的存在会促进反应加快,但不能改变最后的反应程度。

醇、酚的羟基和环氧基的氧原子形成氢键而促进开环,醇羟基容易开成这种键,因此显示更大的从促进作用。

除了酚、醇之外,有机酸、硫酰胺等对反应也有促进作用。

但邻苯二甲酸、顺丁烯二酸没有促进作用,这是由于它们和胺反应和成了酰亚胺之故。

有些基团具有抑制作用。

如:,OR、,COOR、,SO3R、,CON2R、,SO2NR2、,CN、,NO2等。

2、叔胺与环氧基的反应叔胺是强碱性化合物。

叔胺固化环氧树脂按阴离子聚合反应进行。

阴离子聚合固化剂首先作用环氧基,使其开环,生成氧阴离子,氧阴离子攻击环氧基,开环加成,这种开环加成连锁反应进行下去固化环氧树脂。

3、咪唑化合物与环氧基反应咪唑化合物为五元杂环化合物。

结构式中含有两个氮原子,一个氮原子处于仲胺,另一个氮原子为叔胺。

首先仲胺基的活泼氢和环氧基反应生成加成物,该加成物再和别的环氧基反应生成在分子内兼具?和?离子的离子络合物,生成的离子络合物的?和环氧基反应,以连锁反应的方式开环聚合固化环氧树脂。

咪唑的阴离子聚合受加成物生成的制约,因此聚合速度比叔胺慢。

4、三氟化硼,胺络合物与环氧基的反应BF3是环氧树脂的阳离子型催化剂,由于反应剧烈,无法应用,以与路易斯碱(胺类、醚类等)形成络合物的形式使用。

BF3胺络合物是应用最早的潜伏型固化剂之一。

它的阳离子聚合反应历程引发环氧基开环聚合,在和环氧基反应时,环氧基拉引BF3胺络合物的氢原子生成氧翁阳离子;这种阳离子作为引发剂,以阳离子反应历程链锁式的进行开环均聚,固化环氧树脂。

5、巯基(,SH)与环氧基的反应聚硫醇化合物末端为硫醇基(,SH),单独使用时活性很差,在室温上反应极其缓慢,几乎不能进行,可是在适当的促进剂存在下可以形成硫醇离子。

固化反应以数倍多元胺的速度进行,这个特点在低温固化时更能显示出来。

当有叔胺存在时,硫醇基首先和叔胺反应生成硫醇离子,该离子和环氧基反应。

另外,叔胺和环氧基反应生成环氧阴离子,该阴离子和巯基进行亲核反应。

6、酚羟基和环氧基的反应聚酚,例如线型酚醛树脂常用来和环氧基反应来固化环氧树脂,提高环氧树脂耐水性和耐热性,用于成型材料(特别是IC封装材料)。

酚羟基和环氧基反应,及由此反应生成的醇性羟基和环氧基反应,那个优先反应,因是否有碱性促进剂存在而异。

无促进剂存在时,酚作为触媒起作用,环氧基和醇性羟基的反应优先;如果有KOH及叔胺等碱性促进剂存在下,环氧基和酚差基的反应优先。

7、酸酐和环氧基的反应酸酐和双酚A型环氧树脂的反应,在无促进剂情况下,首先是树脂中的羟基或是酸酐中游离的羟基与环氧基反应。

生成的单酯或羟基继续与环氧基反应,最后生成立体的网状结构。

当有叔胺促进剂存在下,叔胺攻击酸酐,生成碳翁阴离子,生在的碳翁阴离子和环氧基反应生成烷氧阴离子,烷氧阴离子和酸酐反应再生成碳翁阴离子,反应依次进行下云,最后固化环氧树脂。

当在这个酸酐,叔胺固化体系中加入含活泼氢化合物,还可以促进反应进行,其机理为叔胺和活泼氢化合物通过氢键形成络合物,生成的络合物的酸酐反应生成新的络合物,新生络合物和环氧基反应。

当醇存在于环氧树脂酸酐体系里时,醇、酸酐、环氧基通过形成了分子络各体进行反应,最后固化环氧树脂。

不同酸酐在相同促进剂存在下,固化速度也不相同,因酸酐结构不同而异。

上述为端环氧基(例如双酚A型环氧树脂)与酸酐基的反应。

内环氧基(如脂环族环氧化合物)与酸酐的反应机理为:脂环族环氧树脂和酸酐不能直接反应,必须在含羟基化合物(例如醇的存在下,醇先和酸酐反应生成酸性酯,酸性酯的羧基活泼氢和环氧基反应,生成带羟基的酯环族二酯,该双酯的羟基再进一步和酸酐反应和与环氧基反应,交联固化环氧树脂。

固化剂和选择基准及用量计算1、固化剂的选择基准当应用环氧树脂时,在环氧树脂品种确定下来之后,首先碰到的是如何选择固化剂。

因为当环氧树脂选定之后固化剂起着关键的作用,操作工艺的保证和最终设计产品性能的实现,都有赖于固化剂的选择。

20世纪60年代日本的大石直四郎为选择固化剂提出如下30条基准:1) 价格与包装2) 取得难易3) 固化剂用量4) 固化剂化学组成5) 储存与运输的稳定性6) 产品特性及其稳定性7) 适应性8) 能否形成B阶段9) 与固化剂相关的使用特许10)环氧树脂的种类与配合11)固化条件12)固化剂的反应性13)使用寿命14)放热性15)与环氧树脂相容性16)性状、粘度和密度17)固态固化剂的熔点和溶解性18)挥发性19)pH值及腐蚀性20)收缩与热膨胀性21)毒性22)作业性23)机械性能24)热性能25)电性能26)耐药品性27)外观28)颜色及保色性29)耐候性30)其它性能,如:耐放射性、阻燃性等固化剂按固化温度和应用领域的分类亦可以作为对固化剂的粗线条的范围选择。

再进一步选择,可根据固化剂化学结构与其物理特性的关系以及与双酚A环氧树脂固化物性能的相关规律来确定。

[色相] (优) 脂环族脂肪族聚酰胺芳香胺 (劣)[粘度] (低) 脂环族脂肪族芳香族聚酰胺 (高)[适用期] (长) 芳香族聚酰胺脂环族脂肪族 (短)[固化性] (速) 脂肪族脂环放聚酰胺芳香族 (迟)[刺激性] (强) 脂肪族芳香族脂环族聚酰胺 (弱)多元胺固化剂化学结构与物理特性的关系[光泽] (优) 芳香族脂环族聚酰胺脂肪族 (劣)[柔软性] (软) 聚酰胺脂肪族脂环族芳香族 (刚)[耐热性] (高) 芳香族脂环族脂肪族聚酰胺 (低)[粘接性] (优) 聚酰胺脂环族脂肪族芳香族 (良)[耐酸性] (优) 芳香族脂环族脂肪族聚酰胺 (劣)[耐水性] (优) 聚酰胺脂环族脂肪族芳香族 (良)多元胺固化剂化学结构与双酚A环氧树脂固化物性能在酸酐类固化剂之中94%为液态,在满足固化产品性能的前提下仍以选择液体酸酐固化剂为佳。

有时单独使用一种固化剂不能满足工艺和固化产品性能的要求,可以将同类的固化剂进行复配,比如脂肪族胺和聚酰胺、聚酰胺和芳香胺、不同结构的酸酐之间的配比等。

2、固化剂用量计算固化剂和用量需要尽量准确,这不但影响到使用成本,亦影响到设计产品最终性能的实现。

有些固化剂厂家有产品使用说明书,给出使用量的范围供用户参考。

在没有依据参考的情况下可以通过实验求得最佳用量,能计算的也可以计算求得。

2.1胺类固化剂和用量计算w(100质量分数树脂所需胺固化剂质量分数)/ %2.2低分子量聚酰胺用量计算低分子量聚酰胺产品指标说明书常用“胺值”这一指标衡量氨基的多少。

陈声锐认为,这不能正确反映活泼氢胺值的下述公式求出理论用量。

ƒn—系数,ƒn ,(n+2)/(n+1),n为多亚乙基多胺中,CH2CH2,的重复数减去1。

2.3酮亚胺固化剂用量计算该计算公式从形式上看与胺固化剂用量计算公式没有区别,但在这里“当量”系指酮亚胺和水完全反应时相当1mol氨基的固化剂(g)。

有时在厂家产品规格说明书上除了给出“当量”外,还会给出“有效胺含量”的相应数据。

“有效胺含量”系指酮亚胺和水完全反应时游离出来的反应性多胺(以体积或质量的分数表示)。

2.4曼尼希碱用量计算酚、醛和胺缩合反应制得的产物称为曼尼希碱。

经典的曼尼希碱是由苯酚、甲醛及乙二胺反应制得,应用亦较为普遍。

其用量可以按下式计算。

值得提出的是,计算求出的固化剂用量与安最大粘接决定的用量彼此很吻合。

q=(1.3~1.4)K式中K为环氧树脂中环氧基的质量分数。

%2.5酸酐固化剂用量计算当使用一种酸酐固化剂时按下式计算c为修正系数,场不同时采用不同的数值c,0.85,一般的酸酐0.6 , 使用含氯酸酐1.0,使用叔胺作固化剂0.8,使用叔胺和M(BF4)n盐时。

固化剂和改性方法1、胺固化剂的改性方法胺类固化剂在环氧树脂中应用得非常普遍。

除了未经改必的单一化合物外(例如:乙二胺、二乙烯三胺等脂肪胺;间苯二胺等芳香胺),实际上在很多场合下使用变性的多胺固化剂。

这是因为我胺经过化学变性后改变了原来的一些特性,比如:可使用时间延长,固化变快或变慢,改善固化剂和树脂的相容性,将固态固化剂液体化,难与空气中的CO2反应,降低固化剂的挥发性的毒性,减少皮肤斑珍,减少固化剂对树脂的添加量以减少固化剂在称量时的误差;改善固化剂和环氧树脂配合后的使用工艺性;改善和提高环氧树脂固化后的力学、热、电等性能以满足使用要求。

胺类固化剂的改性方法如下:1.1多元胺与环氧树脂或单环氧化合物的加成物环氧树脂和过量的多元胺反应(例如:二亚乙基三胺等)环氧基全部被反应掉,得到含有残留氨基活泼氢的胺加成物。

由液态环氧树脂制成的加成物为液体,由固态环氧树脂制成的加成物为固态。

由于加成物的分子量大,减少了低挥发性和胺臭味,毒性降低,放热减少,对环氧树脂的配合量啬,不需要精确称量。

环氧树脂和胺反应生成羟基,加快固化反应,消除“发乌”倾向;然而固化剂粘度增大,适用期变短。

以环氧树脂和胺的加成物固化的树脂固化物性能近似的原料胺固化的树脂固化物的性能。

该类固化剂常用于常温固化涂料,用作溶剂型焦油,环氧涂料的固化剂。

多元胺与单环氧化合物[例如:环氧乙烷(Eo)环氧丙烷(Po)]的加成物。

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