环氧树脂固化剂分类

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环氧中温固化剂

环氧中温固化剂

环氧中温固化剂
环氧树脂是一种常见的高性能聚合物,通常与固化剂配对以形成坚固的、耐化学腐蚀的材料。

中温固化剂是一类用于环氧树脂的固化剂,适用于中温条件下的固化过程。

这种类型的固化剂通常具有较好的工艺性能,使其在各种应用中得到广泛应用。

以下是一些常见的环氧中温固化剂类型:
1.胺固化剂:胺类固化剂是环氧树脂最常用的固化剂之一。

中温胺固化剂包括环氧树脂与各种胺类化合物的反应,例如聚醚胺、脂肪族胺等。

这种固化体系通常在20°C至80°C的温度范围内固化。

2.酮酸类固化剂:酮酸固化剂也是一类常用的环氧树脂固化剂。

它们通常在相对较低的温度下(例如40°C至100°C)表现出良好的固化性能。

3.胺酮混合固化剂:有些固化剂是胺和酮类化合物的混合物,以兼顾两者的特性。

这种混合固化剂常用于需要在相对较低温度下进行固化的应用。

4.酸酐类固化剂:酸酐类固化剂也常用于环氧树脂的固化。

它们通常在中温条件下反应,产生高性能的交联结构。

选择适当的中温固化剂取决于具体的应用要求,例如所需的固化温度、固化速度、终硬度以及对环境和化学品的耐受性。

此外,制造商通常提供与其环氧树脂产品配套使用的固化剂,以确保最佳性能和兼容性。

环氧树脂固化剂种类大全

环氧树脂固化剂种类大全

一、脂肪多元胺型固化剂环氧树脂固化物具有优良的机械性能、电器性能、耐化学药品性能,因而得到广泛的应用。

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: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、有剌激臭味,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。

环氧树脂固化剂,大致分为两类(1)反应型固化剂可

环氧树脂固化剂,大致分为两类(1)反应型固化剂可

CH
CH CH2 CH CH
CH
CH2 4 CH3
CH2 5 CH3
然后与2分子DETA进行酰胺化反应
聚酰胺固化剂的特点
(1)挥发性和毒性很小; (2)与EP相容性良好; (3)化学计量要求不严,用量可在40~100phr
间变化; (4)对固化物有很好的增韧效果; (5)放热效应低,适用期较长。 缺点: 固化物的耐热性较低,HDT为60℃左右。
可被路易士碱(如叔胺)促进
O O+ O
R3 N
O

C N R3
C O— O
生成羧酸盐阴离子
O

C N R3 +
C O—
O
CH2 CH CH2 O
O

C N R3
C O CH2 CH CH2
O
O—
O

C N R3
C O CH2 CH CH2
O
O—
O
+
O
O
氧阴离子与酸酐反应生成酯化结构
生成氧阴离子
O

3.8.2 芳香族多元胺
N H2
N H2
间苯二胺
CH2 N H2 CH2 N H2
间苯二甲胺
H2N
CH2
N H2
4,4’二胺基二苯基甲烷(DDM)
H2N
SO2
N H2
4,4’二胺基二苯砜(DDS)
芳族多元胺固化剂的特点
优点:固化物耐热性、耐化学性、机械强度均比 脂肪族多元胺好。(分子中含一个或多个苯环) 缺点:(1)活性低,大多需加热后固化。 原因:与脂肪族多元胺相比,氮原子上电子云密 度降低,使得碱性减弱,同时还有苯环的位阻效 应; (2)大多为固体,其熔点较高,工艺性较差。

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。

包括多种类型。

环氧树脂固化剂分类(1)碱性和酸性类固化剂碱性类固化剂: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。

酸性类固化剂:包括有机酸、酸酐、和三氟化硼及其络合物。

(2)加成型和催化型固化剂加成型固化剂: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。

(3)显在型固化剂和潜伏型固化剂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。

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(一环氧树脂般要求在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。

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,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。

环氧树脂固化剂分类表

环氧树脂固化剂分类表

环氧树脂酸酐类固化剂分类表名称简称用量% 状态热变形温度固化与性能备注芳香族酸酐邻苯二甲酸酐PA 50-65白色晶体128℃120℃,24h160℃,4h预热熔融加入固化放热小,适宜浅铸固化物耐酸性好偏苯三甲酸酐TMA 30-40同上168℃150℃,1h180℃,4h易水解,室温使用期3-4天均苯四甲酸二酐PMDA 45-55同上286℃PMDA和MA混合比例0.85:1PMDA和二元醇制成酸性酸酐(2:1)苯酮四羟酸三酐BTDA 25-50同上228℃BTDA和MA混合比例为0.85作为热压层材料,浇铸和密封胶脂环族酸酐顺丁烯二酸酐MA 30-40同上53℃160-200℃,2-4h,加入乙二醇(170℃),甘油(214℃)提高耐热性适用期为2-3天,固化物硬而脆070#酸酐70-80浅黄液体150℃,4h丁二烯与MA缩聚毒性和挥发性小,粘度低647#酸酐80-90浅黄液体34℃100℃,8h150℃,3h308#或82#酸酐100-200棕黄粘稠液体80℃,20h100℃,5h固化物韧性好,抗压强度80MPa,加入三乙醇胺1-3%促进甲基内次甲基四氢邻苯二甲MNA 80淡黄液体160℃120℃,24h 使用寿命长酸内次甲基四氢邻苯二甲酸酐NA 80-90白色晶体160℃80℃,3h再120℃,3h室温=250MPa由环戊二烯与MA进行双烯加成反应制解六氢邻苯二甲酸酐HHPA 85同上36℃90℃,2h130℃,4h用2E4BZ促进,其耐水性良好四氢苯二甲酸酐甲基四氢苯二甲酸酐MeTHPA 60-90其异构体在室温下呈液态十二烷基顺丁烯二酸酐DDSA 100-200淡黄液体100℃,24h再150℃,4h毒性大,耐热性差聚壬二酸酐PAPA 70白色粉末60℃100℃,12h延伸率和热稳定性好戊二酸酐60-80 56℃固化物性能类似HHPA含卤酸酐四溴苯二甲酸酐140-150白色粉末273-280℃溴含量68.93%二氯内次甲基四氢苯二甲酸酐HET 100-180同上239℃耐燃性高,适用期极短环氧树脂胺类固化剂分类表一、伯仲胺固化剂用量计算胺用量G= ×K (环氧值) Hn (活泼氢个数) 例如:634#的K 为0.4,用乙二胺固化,M=60,四个活泼氢,G=60/4×0.4=6g 。

环氧树脂热固化剂

环氧树脂热固化剂

环氧树脂热固化剂摘要:一、环氧树脂热固化剂的概述二、环氧树脂热固化剂的分类及特点三、环氧树脂热固化剂的应用领域四、环氧树脂热固化剂的发展趋势与展望正文:环氧树脂热固化剂是一种重要的化工原料,它能够对环氧树脂进行热固化,从而提高环氧树脂的物理和化学性能。

在许多行业中,环氧树脂热固化剂都发挥着至关重要的作用。

环氧树脂热固化剂主要分为以下几类:1.胺类热固化剂:例如,二苯并咪唑、二苯基胍等,具有良好的反应活性和低温柔性。

2.酸酐类热固化剂:例如,邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐等,具有较好的耐腐蚀性能。

3.咪唑类热固化剂:例如,2-甲基咪唑、2-乙基咪唑等,具有较高的固化温度和良好的耐磨性。

4.其他热固化剂:如有机铋、有机钛等,具有特殊的功能和性能。

环氧树脂热固化剂广泛应用于以下领域:1.涂料行业:环氧树脂热固化剂可用于生产各类涂料,如防腐漆、防腐蚀漆、地坪漆等。

2.胶粘剂行业:环氧树脂热固化剂可用于制备各种胶粘剂,如环氧胶、酚醛胶等。

3.复合材料行业:环氧树脂热固化剂可用于生产各类复合材料,如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。

4.其他领域:如电子电器、建筑、交通等众多行业。

随着科技的进步和环保要求的提高,环氧树脂热固化剂的发展趋势呈现出以下特点:1.绿色环保:越来越多的国家和地区对有害物质的使用加以限制,因此,开发环保型热固化剂成为当前的研究重点。

2.高性能:随着对高性能材料的需求不断增长,环氧树脂热固化剂的性能要求越来越高。

3.多功能性:未来环氧树脂热固化剂的发展将更加注重多功能性,以满足不同行业和领域的需求。

总之,环氧树脂热固化剂作为一种重要的化工原料,在多个领域具有广泛的应用前景。

最新环氧树脂的固化剂,大致分为两类(1)反应型固化剂可

最新环氧树脂的固化剂,大致分为两类(1)反应型固化剂可

四乙烯五胺
H 2 N C H 2 C H 2 N H C H 2 C H 2 N H C H 2 C H 2 N H C H 2 C H 2 N H 2
多乙烯多胺
H 2 N C H 2 C H 2 N Hn C H 2 C H 2 N H 2
试比较它们的活性、粘度、挥发性与固化物韧性的相对大小? 环氧树脂的固化剂,大致分为两类 (1)反应型固化剂可
ep但反应速度很慢由于不能生成高但反应速度很慢由于不能生成高385酸酐类固化剂1反应机理ohooochocoocohchch2chch2oocoocohchocoocochch2chch2ohch2chch2ochohchoch2chch2oh生成含酯链的羧酸生成带羟基的二酯环氧基与新生成或已存在羟基发生醚化反应可被路易士碱如叔胺促进ooor3nococor3nch2chch2oococor3nococor3nch2chch2oococor3nch2chch2ooooococor3nch2chch2oococo生成羧酸盐阴离子生成氧阴离子氧阴离子与酸酐反应生成酯化结构也可被路易士酸如三氟化硼促进r2hn
如590固化剂,MPD+苯基缩水甘油醚,反应得到棕 黑色粘稠液体。
环氧树脂的固化剂,大致分为两类 (1)反应型固化剂可
间苯二胺(MPD)
N H2
N H2
性态:无色或淡黄色结晶,熔点63℃,空气中放置容 易氧化成黑色; 特点: (1)适用期较脂肪族胺要长。2.5h/50g(50℃); (2)固化物耐热性较好。HDT可达150℃(2h/80 ℃ +2h/150 ℃) (3)一般不直接使用,作为改性胺的原料。
环氧树脂的固化剂,大致分为两类 (1)反应型固化剂可
胺当量(DETA)=103/5=20.6 胺当量(TEPA)=189/7=27 (1)未稀释,环氧值=0.44 Phr(DETA)=0.44×20.6=9.1 Phr(TEPA)=0.44×27=11.9 (2)用丙酮稀释, 环氧值=0.44×100/110=0.4 Phr(DETA)=0.4×20.6=8.2 Phr(TEPA)=0.4×27=10.8 用669稀释, 环氧值=0.44×100/110+0.75×10/110=0.468 Phr(DETA)=0.468×20.6=9.6 Phr(TEPA)环=氧0树.脂4的6固8化×剂,2大7致=分为1两2类.6

环氧树脂2

环氧树脂2
三乙烯四胺 四乙烯五胺
H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2
H2NCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2 (C2H5)2NCH2CH2CH2NH2 N,N-二乙氨基丙胺
NH2CH2CH2CH2NHCH2CH2CH2NH2
亚氨基双丙胺
烷二胺 N-氨乙基哌哔嗪
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(1)阴离子型固化剂----路易士碱
种类: 叔胺类,如苄基二甲胺,DMP-10,DMP-30等部分仲胺, 如 咪唑类化合物
1. 固化原理 叔胺引发环氧树脂的聚合反应是典型的阴离子逐步聚合反 应,聚合物分子量随着反应的进行逐步增大; 链引发:叔胺首先引发环氧基开环,形成醇盐离子。
R 3N + H 2C O CH R 3N
3.4.2 环氧树脂的固化及其固化剂
环氧树脂本身是线性树脂,需要加入固化剂在一定温度下发 生交联固化发应,生成体型网状结构,才能显示出其固有的优良性 能。
固化剂的分类:
I 反应性固化剂: 可以同环氧树脂发生加成反应,通过逐步 反应的历程交联形成体型网状的结构,该类型固化剂一般含有活性 氢,反应中伴有氢原子转移,包括多元伯胺,多元羧酸,多元醇和 多元酚; II 催化性固化剂:可以引发树脂中环氧基团按照阴离子或者阳 离子历程进行固化反应,如胺类和三氟化硼络合物等。
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主要品种:氨基聚酰胺,它是由二聚或三聚植物油脂肪酸和 脂肪族多元胺的反应物,结构如下:
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(4)酚醛树脂
工业上较少用多元酚来固化环氧树脂,多用一阶或二阶酚醛 树脂作为环氧树脂的固化剂,实际得到的是两种树脂经嵌段或接 枝聚合后形成的非常复杂的体型结构产物,固化物兼具两种树脂 的性能,达到相互改性的目的。 用途:
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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.促成固化反应的物质.
二、环氧树脂固化剂分类
(一). 按化学结构分为碱性和酸性
1碱性固化剂:脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、双氰双胺、咪唑类、改性胺类。

2酸性固化剂:有机酸酐、三氟化硼及络合物。

(二) 按固化机理分为加成型和催化型
1加成型固化剂:脂肪胺类、芳香族、脂肪环类、改性胺类、酸酐类、低分子聚酰胺和潜伏性胺。

2催化型固化剂:三级胺类和咪唑类。

三、典型环氧树脂固化剂固化机理
(一).胺类固化机理
1.一级胺固化机理
若按氮原子上取代基(R)数目可分为一级胺、二级胺和三级胺;若按N数目可分为单胺、双胺和多胺;按结构可分为脂肪胺、脂环胺和芳香胺。

一级胺对环氧树脂固化作用按亲核加成机理进行,每一个活泼氢可以打开一个环氧基团,使之交联固化。

芳香胺与脂环胺的固化机理与一级胺相似(伯胺、仲胺和叔胺)①与环氧基反应生成二级胺②与另一环氧基反应生成三级胺③生成的羟基与环氧树脂反应
2.固化促进机理:在固化体系中加入含给质子基团的化合物如苯酚,就会促进胺类固化,这可能是一个双分子反应机理,即给质子体羟基上的固发氢首先与环氧基上的氧形成氢键,是环氧基进一步极化,有利于胺类的N对环氧基的亲核进攻,同时完成氢原子的加成。

(二).有机酸酐固化剂特点和反应机理
酸酐类固化剂优点:1.挥发性小,毒性低,对皮肤的刺激性小;2.对环氧树脂的配合量大,与环氧树脂混熔后粘度低,可以加入较多的填料以改性,有利于降低成本;
3.使用期长,操作方便。

缺点::1.由于固化反应较慢,收缩率较小;2.所需的固化温度相对比较高,3.不易改性;
4.贮存时易吸湿生成游离酸造成不良影响(固化速度慢、固化物性能下降);
5.固化产物的耐碱、耐溶剂性能相对要差一些。

这一类固化反应以有无促进剂的存在分成两种形式
(I)、在无促进剂存在时,首先环氧树脂中的羟基与酸酐反应,打开酸酐,然后进行加成聚合反应,其顺序如下:(1)羟基对酸酐反应,生成酯键和羧酸;(2)羧酸对环氧基加成,生成羟基;(3)生成的羟基与其他酐基继续反应。

这个反应过程反复进行,生成体型聚合物。

另外,在此种体系中,由于处于酸性状态,与上述反应平行进行的反应是别的环氧基与羟基的反应,生成醚键。

从上述机理中可以看出,固化物中含有醚键和酯键两种结构,而且反应速度受环氧基浓度、羟基浓度的支配。

(II)、在促进剂存在的条件下,酸酐固化反应用路易斯碱促进。

促进剂(一般采用叔胺)对酸酐的进攻引发反应开始,其主要反应有:(1)促进剂进攻酸酐,生成羧酸盐
阴离子;(2)羧酸盐阴离子和环氧基反应,生成氧阴离子;(3)氧阴离子与别的酸酐进行反应,再次生成羧酸盐阴离子。

这样,酸酐与环氧基交互反应,逐步进行加成聚合。

在促进剂路易斯碱存在的条件下,生成的键全是酯键,未发现如同无促进剂存在时所生成的醚键。

在促进剂存在时,环氧树脂的固化速度也受体系内羟基浓度的支配。

因此,添加促进剂对液态环氧树脂非常有效,120~150℃即能完成固化反应。

但对于固态环氧树脂,则要充分注意适用期非常短的问题。

在促进剂不存在时,从理论上讲,应当一个环氧基对一个酸酐,而实际上仅用化学理论量的80%~90%就足够了。

在促进剂存在时,酸酐用量为化学理论量。

(三).咪唑类固化剂的反应机理
咪唑类固化剂分子结构中存在着1位仲胺氮原子和3位叔胺氮原子,它对环氧树脂进行固化反应时,一般认为是咪唑环上3位氮原子首先使环氧树脂中的环氧基开环,当1位氮原子上存在氢原子时,发生氢质子转移,然后1位氮原子再与环氧树脂反应,形成1:2加成产物;而当1位氮原子上存在取代基时,1位氮原子不与环氧脂反应,仅3位氮原子使环氧树脂中的环氧基开环形成1:1加成产物。

在上述2种情况下,最后环氧基开环产生的氧负离子继续催化环氧树脂开环聚合。

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