潜伏性环氧固化剂研究进展
中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂的制备的开题报告
中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂的制备的开题报告一、选题的背景和意义环氧树脂作为一种非常重要的化学品，广泛应用于建筑、电子、航空、军工和汽车等领域。
环氧树脂基胶粘剂是一种典型的环氧树脂应用，可粘接金属、塑料、陶瓷等多种材料。
目前市面上的环氧树脂基胶粘剂主要分为两类：低温固化型和高温固化型。
但是，低温固化型环氧树脂基胶粘剂粘接强度比较低，而高温固化型环氧树脂基胶粘剂则需要较高的温度进行固化，不利于大面积、复杂材料的粘接。
因此，研究一种中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂具有重要的现实意义。
二、研究的内容和方法1. 研究内容：本文旨在研究一种中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂的制备及其性能。
2. 研究方法：（1）合成：选择适当的环氧树脂、固化剂以及其它添加剂，通过反应制备中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂。
（2）性能测试：测试中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂的流动性、硬度、强度、断裂伸长率等性能。
三、可行性分析现有的环氧树脂基胶粘剂存在一些局限性，如低温固化型粘接强度低，高温固化型需要较高温度进行固化。
而通过研究一种中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂，可以克服这些局限性，提高粘接强度，同时也能够更方便地进行粘接操作。
四、预期的结果通过本次研究，我们预期能够成功合成一种中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂，并测试出它的流动性、硬度、强度、断裂伸长率等性能。
这将为环氧树脂基胶粘剂的进一步发展提供新的思路和新的方法，也将对行业的发展产生积极的影响。
五、进度计划1. 第1-2周：查阅文献，确定研究思路和方法。
2. 第3-6周：选择适当的环氧树脂、固化剂以及其它添加剂，开始制备中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂。
3. 第7-8周：检测制备得到的中温潜伏固化型环氧树脂基胶粘剂的物化性质。
4. 第9-10周：进行粘接性能测试，并对测试结果进行分析和总结。
5. 第11-12周：完成报告撰写和实验总结。
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有效途径。
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。
以酮亚胺为固化剂的单组份环氧胶与研究现状
价格较贵，分子结构中含有饱和电子结构的刚性环，这使得其基团位阻较大。这两类初级胺一般需要加热才
能固化完全，因此不适合作为常温固化体系的酮亚胺原料。脂肪族胺种类繁多、来源便捷、活性高，可在常温
使环氧树脂完全固化，因此可作为酮亚胺的胺原料。
为了减少酮亚胺封闭仲胺Ｈ的麻烦，一般选用脂肪族多元伯胺作为酮亚胺的胺原料。日本学者Ｈｉ－
ｉｃｈｉ…等在々利号为Ｊｐ６３２７３０３０的专利中公开了一种单组分胶配方包含丁环氧树脂、酮亚胺、有机硅树脂 及其催化剂。该胶有较好的可操作性和存储稳定性．但是此种单组分胶以改性有机硅树脂为丰体，井币是真 正的单组分环氧胶粘剂。Ｓａｈａｒａ Ｗｕｔｓｕｏ”等在专利号为ＪＰｌ０１０１９０３的专利中公开了种单组分腔配方，其 中以环氧树脂和硅酮为土树脂，以酮亚胺为固化荆，一ｒ基锡为催化剂。此单组分腔可在２５℃下稳定储存 ３０夫．但是固化缓慢且强度较差。Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ Ｈｉ ｓａｓｈｉ［１０］等在争利号为ＪＰ２６２８１３的＃利中公开７１＋种单
３单组分腔的研究现状
自Ｌ世纪８０年代以来，日本研发者对单组分胶的配方研发进行了大量研究，并先后申请了系列专
提高单组分胶的储存稳定性，在配当中加入可吸水的填料，或选用低括性的环氧树脂等。Ｙａｎａｇｉ㈣Ｓｅｉ 利。为了提高单组分胶的固化活性，诅配方中加入紫氨酯预聚体㈣１或改性有机硅树脂。垛增加吸潮性。为了
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苯并恶嗪-环氧树脂潜伏性固化体系研究
０ 引 言
纯， 天津天大化学试剂厂 ； 咪唑 ， 分析纯 ， 天津波迪
化 工有 限公 司 ； ２ ． 苯基 咪 唑 ， 自制 ； Ｅ ． ５ １ 环氧 、 Ｃ ＹＤＢ
苯并 嗯 嗪 是 近年 来 开 发 的 一种 新 型 酚 醛树 脂 ， 它 保 持 了传 统 酚 醛树 脂 的耐 高 温 、 阻燃 、 良好 的 电 性 能 和 力学 性 能 ， 固化 成 型后 具 有 较好 的物 理 机 械
摘要 ： 采用小刀法 、 差示扫描量热法对 ２ ． 苯基咪唑催化 苯并嗯 嗪一 环氧树脂潜伏性 固化体 系的凝胶化时间 、 活 化能进行测试 分析。结果表 明 ： ２ ． 苯基 咪唑能延长树脂胶液及粘结 片的储存时问 ， 固化反应分 ２ 一 苯基 咪唑催 化苯并嗯嗪树脂开环 固化反应和苯并嗯嗪与环氧树脂开环共聚反应两步进行 ， 通过活化能的计算可控制树
溴代环氧 ， 工业品 ， 岳阳化工总厂环氧厂。 １ ． ２ 苯 并嗯 嗪 中间体 的制 备
在 装 有 温度 计 、 回 流冷 凝 管 、 搅 拌 器 的 四 口瓶 中加入 溶 有 氢 氧化 钠 的 甲醛 溶 液 ， 冰水 浴 控 制 温度
加工性能等特性 。在实 际生产使用时 ， 苯并嗯嗪树 脂 的加工性能还不能满足工业应用要求 ， 因为树脂 胶液储存期较短 ， 易絮凝 ， 给后期运输储存使用 带 来不便 。通过 ２ 一 苯基 咪唑 （ 简称 ２ － Ｐ Ｚ ） 催化 固化苯 并 嗯 嗪一 环氧树脂体 系 ， 研 究 一 种 可 应 用 的苯 并 嗯
ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ ｂ ｙ ２ － ｐｈ ｅ ｎ ｙ ｌ ｉ ｍｉ ｄ ａ ｚ ｏ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ － － ｏ ｐ ｅ ｎｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｂ ｅ ｎ ｚ ｏ ｘ ａ ｚ ｉ ｎ ｅ － － ｅ ｐ ｏ ｘ ｙ ． Ｔｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｅ ｓ ｔ ｉ ｍａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｃ ａ ｌ ｃ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ：ｅ ｐ ｏ ｘ ｙ ｒ ｅ ｓ ｉ ｎ ；ｂｅ ｎ ｚ ｏ ｘ ａ ｚ ｉ ｎｅ ；ａ ｃ ｔ ｉ ｖａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ；ｌ ａ ｔ ｅ ｎ ｃ ｙ
环氧树脂咪唑衍生物潜伏固化体系的研究
的物理性能与时 间 的 关 系，再 用 外 推 法 求 出 达 到 寿 终 指 标 的 时
间 !，时间 ! 的对数与温度 " 的倒数呈直线关系：=*! > / ? 9 $ "。
式中，! 为寿命，" 为绝对温度，/、9 为常数。
本研究选取 !# ’，1# ’，-# ’ 三个温度测试环氧胶粘剂的
储存寿命，结果见表 %。以绝对温度 " 的倒数对 =*! 作图，结果见
"实验
#.# 环氧树脂 $ 咪唑衍生物体系的凝胶特征与固化反应特征 图 & 是环氧树脂 $ 咪唑衍生物体系和环氧树脂 $ 双氰胺体系
的凝胶曲线。由图可知，咪唑衍生物与双氰胺相比，在相同温度 下，咪唑衍生物使环氧树脂的凝胶时间大为缩短。
（%）原料 双 酚 / 环 氧 树 脂 34!!，环 氧 值 为：# . !# 5 # . !6 7 $ %## 7；咪唑：化学纯；咪唑衍生物：自制；橡胶增韧剂：自制。
［摘 要］ 研究了环氧树脂 $ 咪唑衍生物体系的固化反应特征、贮存期和粘接性能，以及胶层厚度对剪切强度的影响。
结果表明，咪唑衍生物潜伏固化剂与环氧树脂配合后有良好的潜伏性和粘接性能，贮存期达 " 个月以上，可在 %&# ’ $ "# ()*
条件下迅速固化。在该体系中加入橡胶增韧剂，可提高胶接强度，剪切强度随胶层厚度的增加而降低。
$试验
!)! 主要原料
环氧树脂；丙烯酸（工业品，吉林化工厂，5 **!）；催化剂（化 学纯）；阻聚剂（化学纯）。
!)" 合成方法 在装有搅拌器、回流冷凝管、温度计、滴液漏斗的 # 口瓶中投
入环氧树脂、阻 聚 剂，加 热 并 混 匀 后，滴 加 丙 烯 酸 和 催 化 剂，在 *% + $2% ,下反应直至酸值降至 & 6789: ’ 7 以下，停止反应。 !)# 分析及测试
环氧树脂 潜伏型低温固化剂
环氧树脂潜伏型低温固化剂
环氧树脂潜伏型低温固化剂是一种用于环氧树脂的固化剂，其主要特点是在低温下也能够发挥出固化的效果。
这种固化剂通常用于需要在低温环境下进行固化的场合，比如在寒冷地区或者需要在低温条件下进行施工的场合。
潜伏型低温固化剂的特点是在室温下不会引起环氧树脂的固化反应，但在低温条件下会激活固化反应，从而实现环氧树脂在低温下的固化。
从化学角度来看，潜伏型低温固化剂通常是一种活化剂，它可以在低温下打破固化反应的能垒，从而加速环氧树脂的固化过程。
这种固化剂的使用可以大大提高环氧树脂在低温条件下的施工适用性和固化效果。
从应用角度来看，潜伏型低温固化剂广泛应用于航空航天、船舶制造、风电设备、冷藏设备等需要在低温环境下进行施工和使用的行业。
它可以有效解决低温条件下环氧树脂固化速度慢、固化效果差的问题，提高了材料的使用性能和可靠性。
总的来说，环氧树脂潜伏型低温固化剂是一种在低温条件下能够发挥出固化效果的固化剂，具有重要的应用意义和市场前景。
单组分环氧树脂胶粘剂的研究现状
常见的潜伏性固化剂有咪唑和咪唑盐、双氰胺、有机酸酰肼、三氟化硼络合物，其中 以双氰胺的应用最为广泛。以双氰胺为固化剂的环氧树脂组合物的适用期可达六个月 以上，但存在着固化温度高、固化速度慢等缺点，很多使用单组分环氧树脂胶粘剂的 场合，由于器件及材料不能承受这样的温度而不能使用，或因生产流水线的生产工艺 要求必须降低单组分环氧树脂胶的固化温度。因此，研究潜伏性固化体系降低单组分 环氧树脂胶的固化温度，同时又具有足够的贮存稳定性一直是胶粘剂领域里的重要研 究课题。加入相应的促进剂以降低反应温度，提高反应活性。作为双氰胺固化体系的 促进剂有咪唑及咪唑盐、有机脲类、含膦化合物、胍衍生物。为了降低二氰二胺固化 环氧树脂的温度，有人曾选用了不同种类的催化剂进行了较深入的研究。经过不断的 探索和追求，如今已取得长足进步。采用2，6二氨蒽醌改性酚醛既提高耐热性，又提 高活性，同时加入四马来酰亚胺进一步提高耐热性，加入固体羧丁橡胶提高韧性，采 用催化剂Ｂ降低固化温度达到中温固化耐高温的技术要求，得到的胶粘剂可中温 130℃固化，耐热300℃，满足了航天器整流罩高速飞行的耐热要求，单组分室温贮 存期可达三个月。
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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)163180212248151~15293~95207~208444~544(d)2(d )1016116115415396115178165167160161130150182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]等人综述粘接2006,27(6)研究的三氟化硼-胺络合物BPEA-2,常温下为黏性液体,与液态环氧树脂常温下能很好混容,不需要加热,也不需要溶剂。
由于分子里含有较长的分子链段,故对固化物有一定的增韧作用。
该固化剂常温下活性低,对液态双酚A环氧树脂(例如E-44、E-51)的用量为8%~10%,25e下贮存期120d,固化条件140e/1h,剪切强度(钢/钢)可达16.2~23.0M P a。
C i ba-G eigy公司开发一种BCL3-胺络合物,商品名A cce-l e rato r Dy9577[8],外观为微黄色至褐色的固液混合体,熔点28e,H2O质量分数0.1%,相对密度1.1。
该络合物可作液体环氧树脂的潜伏性催化固化剂,或作酸酐固化环氧树脂的潜伏促进剂,与液体环氧树脂和固化剂有良好的相容性。
该固化剂对固化体系的电性能无不利影响,可用于浇铸、包封、丝绕结构、模塑及电气绝缘带等。
1.4咪唑类咪唑类固化剂是一类高活性固化剂,在中温下短时间即可使环氧树脂固化,用作潜伏固化剂尚需进行化学改性[9]。
改性方法主要有2种:一是利用咪唑环上1位仲胺基氮原子的活泼氢对其进行改性,这类改性剂有异氰酸酯、氰酸酯、内酯等。
改性后的咪唑类衍生物具有较长的贮存期和良好的力学性能。
另一种方法是利用咪唑环上的3位N原子的碱性对其改性,使它与具有空轨道的化合物复合,这类物质包括有机酸、金属无机盐类、酸酐、硼酸等。
其中无机金属盐类一般是含具有空轨道的过渡金属离子,如Cu2+、N i2+、Zn2+、Co2+、Cd2+等。
它们与咪唑形成配位络合物,该络合物在室温下能长期贮存,在150~170e迅速固化;但无机盐类、有机酸类及其盐类等的引入,会影响原来咪唑固化产物的耐水解性和耐湿热性。
据报道,宁夏大荣实业集团有限公司采用重结晶、活性吸附脱色、精密过滤等工艺手段,开发成功电子级2-甲基咪唑。
该产品可用于电子信息产业基础产品)))覆铜箔板环氧树脂层压制品的固化促进剂。
它目前在国内主要作为环氧树脂潜伏性固化剂使用,具有使用期长、毒性低、中温固化、耐热、耐溶剂等优异性能。
1.5微胶囊固化剂微胶囊固化剂就是将在室温下具有活性的固化剂用薄膜包裹,形成胶囊,在加热或受压力条件下胶囊破坏,释放出固化剂与环氧树脂反应。
胶囊的破坏难易是影响微胶囊固化剂活性及稳定性的重要因素。
胶囊膜太脆弱,在配制或运输过程中易受破坏导致贮存性降低;膜太强韧,固化时则需要较高的温度和压力。
尽管微胶囊在胶粘剂中的应用从20世纪70年代就已经开始,但由于制备工艺要求严格,迄今为止,其应用主要在紧固胶与压敏胶等少数领域,然而各国的研究仍然非常活跃,每年都有新的专利出现。
洪宗国[10]等人通过熔融喷雾法制备了一种三氟化硼微胶囊固化剂。
取E-44环氧树脂10g,加丙酮6mL进行稀释,搅拌均匀,加入0.8g微胶囊,轻轻搅拌均匀,注入密闭容器中备用。
根据不同的粘接材料和使用要求,还可以添加增柔剂等添加剂。
通过囊壁的阻断作用使三氟化硼与环氧树脂稳定共存,而囊壁材料达到熔融温度时它们迅速混合,并快速固化。
这种潜伏性热固化胶粘剂在常温下可稳定贮存3个月以上,剪切强度达到16M Pa。
2光分解型固化剂此类固化剂在无光照射时是稳定的,当受到光或紫外线照射时,其体系中的光敏物质可通过光化学反应产生活性基团,进而引发交联聚合,故称为光分解型潜伏性固化剂。
目前常用的紫外光固化体系按照引发体系的不同,可分为阳离子光固化体系和自由基光固化体系。
此外,为进一步扩大光固化应用范围及提高光固化产物性能,将光固化与其他固化方式结合起来的双重固化体系也在不断的研究和探索之中[11]。
2.1阳离子紫外光固化体系阳离子光固化是指阳离子引发剂在紫外光辐照下产生质子酸或路易斯酸,形成正离子活性中心,引发阳离子开环聚合[11]。
最早开发的阳离子引发剂为重氮盐,受UV照射它能分解生成路易斯酸BF3,可直接引发阳离子聚合;也可与H2O或其他化合物反应生成质子H+,再由质子引发聚合。
重氮盐引发剂的缺点在于光解时有N2析出,使厚膜固化受到限制,不能长期贮存。
彭长征[12]等人合成出多种三芳基硫六氟锑酸盐,以此为光引发剂研究了环氧聚甲基硅氧烷(EPS)和双酚A环氧树脂E-44的阳离子光固化速度的影响因素。
结果表明,光引发剂结构、浓度和蒽、酚、噻嗪等增感剂对光固化速度均有不同程度的影响。
用此法可得到固化速度快、力学性能较好的光固化组成物,且具有明显的活性聚合引起的后固化特性,可用于光固化胶粘剂、密封材料、涂料、电绝缘材料及电子元件封装料等。
其固化机理为:吸收一定波长紫外光能量的三芳基硫六氟锑酸盐激发态会进一步分解生成游离氟锑酸H SbF6,H+SbF6-为活泼的Bronsted酸,易离解出H+,从而引发多官能环氧预聚物进行阳离子开环聚合,并最终交联成体型高聚物。
其固化过程可同时通过氧离子和碳离子2种活性中心的链增长完成。
该引发剂的缺点在于含有剧毒的金属离子SbF6-,在聚硅氧烷中溶解性差,热稳定性低。
用硼代替锑,可降低其毒性并保持高活性。
另外,目前提出的3组分体系酮-胺-鎓盐或酮-胺-溴化物可克服活性粒子的终止反应,提高引发活性[13]。
2.2自由基阳离子杂化光固化体系针对自由基光固化和阳离子光固化各自的特点,自由基、阳离子杂化光固化体系可以取长补短,充分发挥两者的优势,从而拓宽光固化体系的使用范围[11]。
目前常将丙烯酸酯自由基光固化体系与环氧化物阳离子光固化体系配合组成混杂体系,环氧化物的加入可以减小体系的固化收缩率,从而减小内应力和增强粘附性能,但会使体系的固化速度降低;增加丙烯酸酯的含量可以增加体系的固化速度和耐溶剂性能,但增大了体系的收缩率,降低了对基材的粘附力。
因潜伏性环氧固化剂研究进展ZHANJI E2006,27(6)此,可通过改变丙烯酸酯与环氧化物的比例,得到不同的混杂体系以满足对固化产物性能不同的使用需求。
例如,以脂环族环氧树脂CY179、己内酯三元醇、三芳基硫鎓盐、二苯酮及丙烯酸酯单体配制的混杂光固化体系在具有快的固化速度快、好的耐溶剂性能的同时,具有较低的体积收缩率,将其用于立体光刻技术中得到了满意的结果[11]。
2.3双重固化体系由于UV固化环氧体系存在固化深度有限、难以应用于有色体系及无法固化阴影部分等方面的缺陷,开发了将光固化与其他固化方式结合起来的双重固化体系[11]。