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

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。
环氧固化剂种类及用途

环氧固化剂种类及用途环氧树脂是一种重要的高分子材料,具有出色的性能和广泛的应用领域。
作为环氧树脂的助剂之一,环氧固化剂在固化过程中起着至关重要的作用。
不同种类的环氧固化剂具有不同的特性和用途,下面我们将介绍几种常见的环氧固化剂及其用途。
1. 聚酰胺固化剂:聚酰胺固化剂是一种常用的环氧固化剂,具有较高的固化速度和硬度,适用于制备硬度要求较高的环氧树脂制品,如涂料、胶粘剂、复合材料等。
聚酰胺固化剂还具有良好的耐化学腐蚀性能,可用于制备具有耐腐蚀性能要求的环氧树脂制品。
2. 胺固化剂:胺固化剂是另一类常见的环氧固化剂,其固化速度较慢,但具有较好的柔韧性和耐冲击性,适用于制备要求耐冲击性能的环氧树脂制品,如地坪涂料、船舶涂装等。
胺固化剂还可与其他助剂相结合,提高环氧树脂的性能。
3. 酸酐固化剂:酸酐固化剂是一类新型的环氧固化剂,具有固化速度快、硬度高、耐热性好的特点,适用于制备要求高温耐热性能的环氧树脂制品,如电气绝缘材料、高温涂料等。
酸酐固化剂还可提高环氧树脂的耐化学腐蚀性能。
4. 硬脂酸固化剂:硬脂酸固化剂是一种环氧固化剂的衍生物,具有固化速度适中、硬度适中、成本较低的特点,适用于一般要求的环氧树脂制品制备,如家具涂料、地坪漆、铸造材料等。
硬脂酸固化剂在固化过程中产生的副反应较少,对环境友好。
以上介绍的几种环氧固化剂只是众多环氧固化剂中的一部分,不同种类的环氧固化剂具有不同的特性和用途,选择合适的环氧固化剂对于环氧树脂制品的性能和应用具有重要影响。
在实际应用中,需要根据具体要求选择适合的环氧固化剂,并合理搭配其他助剂,以获得优异的性能和稳定的质量。
希望通过本文的介绍,读者能对环氧固化剂有更深入的了解,为实际应用提供参考依据。
环氧固化剂种类及用途

环氧固化剂种类及用途在涂料、粘合剂、密封剂等领域中,环氧固化剂扮演着至关重要的角色。
环氧固化剂是一种能够与环氧树脂发生化学反应,从而促使环氧树脂固化成耐用、坚固的材料的化学品。
不同种类的环氧固化剂具有不同的特性和用途,本文将介绍几种常见的环氧固化剂及其用途。
一、胺类环氧固化剂胺类环氧固化剂是最广泛应用的一种环氧固化剂,常见的有聚酰胺胺、脂肪族胺、芳香族胺等。
胺类环氧固化剂通常具有固化速度快、粘接力强、成膜性好等特点,广泛用于地坪涂料、防腐涂料、粘合剂等领域。
例如,聚酰胺胺固化剂常用于要求固化速度快、耐化学品腐蚀的环氧地坪涂料;而脂肪族胺固化剂则常用于要求耐高温的防腐涂料。
二、酸酐类环氧固化剂酸酐类环氧固化剂是另一类常用的环氧固化剂,常见的有脂肪族酸酐、芳香族酸酐等。
酸酐类环氧固化剂通常具有固化速度慢、耐化学品腐蚀性好、耐高温等特点,广泛应用于电器绝缘漆、粘合剂等领域。
例如,芳香族酸酐固化剂常用于要求固化速度慢、耐高温的电器绝缘漆;而脂肪族酸酐固化剂则常用于要求耐化学品腐蚀的粘合剂。
三、嘧啶类环氧固化剂嘧啶类环氧固化剂是一种新型环氧固化剂,具有固化速度适中、成膜性好、耐候性好等特点,逐渐在涂料、粘合剂等领域中得到应用。
嘧啶类环氧固化剂通常用于要求固化速度适中、耐候性好的环氧涂料。
例如,嘧啶类环氧固化剂常用于户外建筑涂料,能够有效提高涂料的耐候性和装饰效果。
总的来说,不同种类的环氧固化剂具有各自独特的特性和用途,可以根据具体需求选择合适的固化剂。
随着科技的不断发展,环氧固化剂的种类也在不断创新和扩展,为涂料、粘合剂等领域的发展提供了更多可能性。
希望本文能为读者对环氧固化剂有更深入的了解,促进相关领域的技术创新与发展。
环氧树脂固化剂固化条件及配方

环氧树脂固化剂固化条件及配方1. 简介环氧树脂是一种常用的高性能聚合物材料,具有优异的物理、化学性能和加工性能。
然而,环氧树脂在未经固化之前是液态或半固态的,需要通过添加固化剂来完成其硬化过程。
本文将详细介绍环氧树脂固化剂的固化条件及配方。
2. 环氧树脂固化剂的选择环氧树脂的固化剂种类繁多,不同种类的固化剂具有不同的特点和适用范围。
在选择合适的环氧树脂固化剂时,需要考虑以下几个方面:2.1 固化速度根据需要控制产品的硬化时间,在不同应用场景下选择具有合适数值的固化速度。
2.2 固化温度不同类型的环氧树脂固化剂对于环境温度要求不同,一般分为常温固化和热固化两大类。
常温固化可在室温下完成,而热固化需要在一定温度下进行。
2.3 固化性能固化后的环氧树脂要求具有良好的物理性能和化学性能,如强度、硬度、耐腐蚀性等。
2.4 经济性考虑到生产成本,选择相对经济合理的固化剂。
3. 环氧树脂固化剂的固化条件3.1 常温固化条件常温固化的环氧树脂主要通过添加胺类或酸酐类的固化剂来完成。
常见的常温固化条件为室温下24小时。
3.2 热固化条件热固化需要在一定温度下进行,常见的热固化条件为80°C下2小时。
具体的热固化条件需根据所选用的环氧树脂和固化剂来确定。
4. 环氧树脂固化剂配方设计4.1 回流焊接用环氧树脂胶水配方回流焊接是电子制造过程中常用的连接技术之一。
回流焊接用环氧树脂胶水需要具有良好的耐热性和粘接性能。
以下是一种常见的回流焊接用环氧树脂胶水配方:•环氧树脂:100份•固化剂:10-20份•填料(如硅胶):30-50份以上配方中的单位为重量份,具体比例需根据实际情况进行调整。
4.2 高强度结构胶配方高强度结构胶主要用于工程领域中对粘接强度要求较高的部位。
以下是一种常见的高强度结构胶配方:•环氧树脂:100份•固化剂:20-30份•助剂(如改性硅油):5份以上配方中的单位为重量份,具体比例需根据实际情况进行调整。
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。
环氧树脂主剂和固化剂

环氧树脂主剂和固化剂说到环氧树脂,估计很多人脑袋里都会冒出一个问题:“这玩意儿到底是干什么的?”没错,环氧树脂这东西其实就是我们日常生活中见得不多、但又几乎无处不在的材料。
像是家里的地板、墙面,甚至一些家具,很多时候都离不开它的身影。
想象一下,一块漂亮的桌子,外面有一层透明的、光亮的表面,那就是环氧树脂的贡献。
而要做出这种效果,可少不了主剂和固化剂这两个好搭档。
你可能会问,主剂和固化剂到底是什么?咋听起来好像是化学试剂一样?它们就是环氧树脂的“二人组”,缺一不可,作用那是杠杠的。
主剂,说白了,就是环氧树脂的基础,它是一种粘稠的液体,有时候看起来透明,有时候带点微黄色。
这玩意儿一开始的时候可没啥特别,就是一堆树脂。
然后固化剂来了!它的任务可重要了,固化剂一旦加进去,主剂就能像变魔术一样,迅速发生化学反应,开始硬化、凝固,最终变成坚固的物质。
大家可以理解为,主剂和固化剂就像一对互相配合的舞者,一个是舞步的发起者,一个是节奏的引导者,只有他们合作,才能跳出完美的舞蹈。
有的人会觉得,环氧树脂是什么高科技的东西,感觉用起来很复杂。
真的不难。
你只需要按照比例把主剂和固化剂混合在一起,搅拌均匀后,倒到你想要的形状里。
过不了多久,这混合物就会开始慢慢变硬。
你会发现,那时候它的表面开始闪闪发光,手指一摸,已经硬得跟石头一样了。
哦,对了,环氧树脂的神奇之处就在于它的透明度。
加了固化剂以后,那个光亮的表面就像镜子一样,能清晰地反射出周围的东西,真的是超级有艺术感。
但说实话,用环氧树脂做东西,也得有点小技巧。
比例得准确。
你要是主剂加得太多,固化剂加得太少,那可能就硬化不完全,最后做出来的东西不结实,反倒容易坏。
要是反过来,固化剂多了,主剂少了,可能就会造成什么“热量过高”那种现象,甚至有可能出现冒烟、发热的状况,听着就有点可怕,对吧?这时候就要特别小心了,避免发生事故。
可别以为混合的时候简单,搅拌不均匀也会导致硬化不完全,大家就像做饭似的,千万别偷懒,不然出来的菜不合格,最后只能捧心叹息。
环氧树脂固化剂的作用

环氧树脂固化剂的作用环氧树脂是一种常用的材料,其具有很好的耐磨性、化学稳定性和机械性能。
然而,环氧树脂单体在常温下是液体,需要加入一定的固化剂才能发生固化反应,从而形成坚硬的固体。
环氧树脂固化剂的主要作用是引发环氧树脂的固化反应,使其在恰当的条件下形成坚固的固体。
固化剂的种类和用量会影响环氧树脂的性能和性质,因此选择正确的固化剂非常重要。
固化剂的选择通常取决于要求的固化时间、温度、成本和应用领域。
以下是几种常见的环氧树脂固化剂及其作用:1. 胺类固化剂胺类固化剂是最常用的一种固化剂,具有反应速度快的特点。
它们通常包括乙二胺、三乙烯四胺和四氢二噁唑等化合物。
这些化合物能够与环氧树脂中的环氧基反应,生成副产物和三维网络结构。
胺类固化剂的缺点是容易引起端羟基的出现,此时不易保持环氧树脂的机械性能。
酸酐类固化剂能与聚酰胺脂(如硬脂酰胺)和环氧树脂反应,形成酰胺、酰酰胺和酰氧胺等键,这种反应常常称为胺酸酐法。
酸酐类固化剂与胺类固化剂一样,固化速度很快,但它们在固化过程中不会出现端羟基,这使其能够保持环氧树脂的完整机械特性。
聚酰胺类固化剂通常是硬脂酰胺和脲醛树脂的混合物,它们与环氧树脂中的环氧基反应,生成耐热的三维聚合物结构,提高了强度和刚度。
与胺类和酸酐类固化剂相比,聚酰胺类固化剂反应速度较慢,需要更长的固化时间。
光固化剂是一种新型的固化剂,它们只需受到紫外线或电子束的激发即可进入固化反应。
与传统的固化剂相比,光固化剂具有很快的固化速度、方便、易控制和环保等优点。
然而,这种固化剂通常只适用于表面涂料和胶粘剂等低要求的应用领域。
总之,环氧树脂固化剂是保证环氧树脂性能稳定和性质可控的必要组成部分。
作为材料科学的一个重要分支,对环氧树脂固化剂的研究和开发将进一步推动环氧树脂技术的发展和应用。
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环氧树脂固化剂固化剂1.脂肪族多元胺1.1 乙二胺(EDA)由1,2-二氯乙烷(EDC)和氨反应制备。
还可由一乙醇胺(MEA)和氨反应制备乙二胺。
对于脂肪胺,伯胺基与环氧的反应速度约为仲胺的2倍。
但环氧基与伯胺的反应与生成的仲胺基和环氧基的反应几乎是同时进行的。
伯胺易与空气中的二氧化碳反应生成白色的固体碳酸铵盐,不能与环氧基发生反应,但加热可以放出二氧化碳,可继续反应。
1.2 二亚乙基三胺(DETA)在25℃下24小时内就能充分固化,7d可以达到最高值,加热进行后固化,其性能可以得到进一步改善。
二亚乙基三胺的粘度非常低,与空气接触生产白烟,环氧当量为185的双酚A型环氧树脂其计算用量为11%。
在其化学计算量的当量点附近有最大的交联密度。
而实际用量为化学计算量的75%即可,有助于减少固化放热。
以二亚乙基三胺固化的环氧树脂有良好的耐化学药品性。
二亚乙基三胺的变性物:二亚乙基三胺与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)的加成物。
生成N,N’-二羟乙基二亚乙基三胺,由于加成物中含有羟基,加速了环氧树脂的固化速度,其适用期比二亚乙基三胺要短。
固化放热温度随羟乙基化程度提高而降低。
且改善了固化剂对树脂的溶解性,降低了固化剂的挥发性和毒性。
但其吸湿性变强。
二亚乙基三胺与丙烯晴的加成反应成为氰乙基化反应,加成后反应活性降低,适用期增长,受湿度的影响也变难。
随着氰乙基化程度的增加,最高放热温度降低,树脂固化物的耐溶剂性得到改善,特别是耐氯化溶剂性能,但固化物电性能有所下降。
二亚乙基三胺与甲醛或多聚甲醛的反应称作羟甲基化反应,可制成一种低毒性的固化剂,适用期较短,适用于快速固化的要求。
二亚乙基三胺与环氧树脂及单环氧化物反应,生成具有羟基和氨基的胺加成物,由于加成物的分子量较大,挥发性小,没有胺臭味,毒性亦低,与树脂的配合量较多,称量不严格,生成的羟基具有促进其固化的作用,由于胺加成物的粘度高,使适用期变短。
二乙胺基三胺与酚、醛的反应成为曼尼期反应,三元反应生成物成为曼尼期碱。
由于反应生成物的分子结构里含有酚羟基、氨基、仲胺基使得该类固化剂固化速度快,可在低温、潮湿或水下固化。
二亚乙基三胺与有机酸、有机酸酯的反应加成物二亚乙基三胺与桐油、丙烯酸酯、水杨酸甲酯、癸二酸、二元羧酸酯、环氧油酸乙酯、环氧树脂、二酮丙烯酰胺的加成物。
三亚乙基四胺和四亚乙基五胺及其变性物,二者的蒸汽压比二亚乙基三胺低,故毒性作用亦降低。
使用三亚乙基四胺的环氧树脂固化物耐碱性好,但耐酸性和耐福尔马林性能较差,三亚乙基四胺的用量和固化条件对树脂固化物的热变形温度和电性能有较大的影响。
三亚乙基四胺与多异氰酸酯反应加成物用作环氧树脂固化剂可赋予固化物韧性。
1.3 聚亚甲基二胺分子结构中不含仲胺基,属于α,w-脂肪二胺,有如下各种胺:乙二胺(EDA)四亚甲基二胺(TMDA)六亚甲基二胺(HMDA)十二亚甲基二胺(DMDA)随着固化剂分子结构中亚甲基数目的增加,交联密度、玻璃化温度,拉伸强度及剪切强度均随之下降,而粘结疲劳强度,冲击强度及断裂伸长率等随之增加。
乙二胺(EDA)是粘度很低的液体,使用的质量分数为6%~8%。
固化条件为室温下4~7天,或120℃/3h,150℃/2h。
乙二胺和环氧树脂的反应放热,适用期短。
用量不宜太大。
乙二胺挥发性和刺激性大,主要用作合成新的固化剂:(1)胺乙基乙醇胺,外观呈无色至浅黄色稍粘稠、吸湿性液体,具有胺臭味。
密度1.030,沸点243.7℃,粘度141cps,溶于水、醇、醚及芳香族溶剂。
是由乙二胺和环氧乙烷反应制备,亦称羟乙基化。
该固化剂毒性降低,树脂固化物的物理力学性能有许多改善。
脂肪族多胺固化剂用量比较严格,对最佳用量的误差会导致胶的耐水性和耐热性的降低。
而曼尼期碱的用量不严格。
曼尼期碱缩合物不溶于水也不吸湿,水分对固化反应无影响。
含有酚羟基,具有很高的反应性。
己二胺(HMDA),熔点40.8℃,有臭味、刺激性较大,对空气中的二氧化碳敏感,易生成碳酸铵盐,很少单独作为固化剂使用,更多的是以变性物的形式使用。
己二胺与缩水甘油醚、丙烯酸酯、丙烯腈、双酮丙烯酰胺(DAAM)、双环碳酸酯反应的加成物。
己二胺的同系物:三甲基六亚甲基二胺(TMD)1.4 二乙胺基丙胺分子结构中除含一个伯胺基外尚含1个叔胺基团,在树脂固化过程中可做为酸酐、聚酰胺等固化剂的固化反应促进剂。
其蒸汽压高于脂肪族多胺,故毒性更大。
具有优良的粘结性,浇铸品低温特性良好,电性能优于其他脂肪胺类,但耐热性,耐药品性差。
1.5 高碳数脂肪族二胺是指分子结构里主链碳原子数在8个以上的脂肪族二胺。
不饱和脂肪族二胺该固化剂可在室温或加热(80~120℃)固化低分子质量环氧树脂。
不饱和二胺固化剂固化树脂固化物的物理力学及介电性能优良,固化度随固化温度的提高而增加。
通常采用先室温固化,后逐步升温固化的方法。
1.6 脂肪族酰胺多胺通常是由一元脂肪酸与脂肪族多元胺反应制备。
其中咪唑啉的含量越高,树脂组成物的凝胶时间越长。
这类固化物的特点是粘度低、凝胶时间长、良好的湿气性能、对许多基材包括潮湿混凝土有良好的粘着力。
1.7 含芳香环的脂肪胺1.7.1 间二甲苯二胺(MXDA)是由间二甲苯经氨氧化和加氢两步反应制备。
该类固化剂的特点是:由于分子结构中含有脂肪族伯胺基,可做常温固化剂使用,分子结构中含有苯环,使其固化物的耐热性优于脂肪族多胺。
蒸汽压低,吸入毒性小。
易吸收空气中的二氧化碳形成发泡。
间二甲苯二胺的固化物性能与多亚乙基多胺类似,对环氧当量185的双酚A型环氧树脂的用量为16~18%。
100g树脂在常温下有50min的适用期,固化条件:常温24h+70℃/1h或常温/7天。
固化物的热变形温度可达130℃~150℃。
粘度低,常温固化性,耐热性、耐水性、耐药品性优良,广泛用于浇铸、粘结和涂料。
间二甲苯二胺的改性物,与单环氧化物、与环氧氯丙烷加成物的氰乙基化、与丙烯腈、环氧化合物的加成物。
间二甲苯二胺曼尼期碱,特点是:低温下可快速固化,可以得到对潮湿面粘结性能优良的涂膜,表面光泽,硬度高,固化物耐水性,耐药品性能优良。
曼尼期碱的氰乙基化,可降低游离MXDA的含量,粘度增高,固化变慢,固化物耐药品性能优良。
2.1 芳香胺芳香族胺类固化剂氨基与苯环直接相连。
芳香二胺的碱性弱于脂肪族胺,且由于芳香环的主体障碍,与环氧树脂的反应性比脂肪胺小。
在与环氧树脂的反应过程中,仲胺与伯胺的反应活性差别很大,进一步固化困难,所以固化时温度由低到高分阶段进行。
固化物的耐药品性、耐热性。
电性能及力学性能良好。
2.1.1 间苯二胺(MPD)为无色或浅黄色结晶,熔点63℃,沸点284~287℃,相对分子质量108,也易吸湿潮解,受潮后的间苯二胺对固化物的力学性能物影响,但对树脂的粘度影响较大,这是由于氢给予体的物质对固化反应有加速作用,而水正是一种氢给予体。
对环氧当量为185的双酚A 型环氧树脂,其用量为树脂的14~15%,适用期比脂肪族胺长,固化物耐热性好,固化制度:80℃/12h+150℃/2h,热变形温度150℃,固化物耐药品性能和和电性能优良。
间苯二胺使用时需加热到其熔点以上,因而导致适用期缩短。
可采用混合芳胺和将其液化解决这一问题。
2.1.2 二氨基二苯基甲烷(DDM)白色固体,熔点为89℃,反应活性低于间苯二胺,但固化物的色调好于间苯二胺,其色泽在日光下长时间暴露会变暗。
混合时先把固化剂在90℃熔融,仔细的加至70~80℃的树脂中,必须快速的将混合物冷却至50℃以下。
DDM的用量一般为树脂量的26~30%,最好是28%。
固化条件对固化物耐热性的改善比脂肪胺更为显著,分2~3阶段加热固化比在同一温度下长时间加热更有效果。
对同一类型的环氧树脂,由于分子质量不同(环氧基含量亦不同),所以固化剂量不同,在相同的固化条件下,环氧基反应率亦不相同。
4,4’-二氨基-3,3’-二乙基二苯甲烷(DEDDM)DDM的液态同系物。
DDM的草酸盐为无定形粉末,浅黄色,熔点190~192℃,溶于水,不容于酮、酯和烃类,通常用量为26%~50%,在室温可存放6个月,在135℃/2.5h条件下固化。
2.1.3 二氨基二苯砜(DDS)二氨基二苯砜有两种异构体3,3’-DDS和4,4’-DDS.3,3’-DDS浅黄白色粉末,熔点171~172℃,难溶于冷水,醇,加热可溶解。
不溶于碱,可溶于稀无机酸。
4,4’-DDS为白色针状结晶(经甲醇再结晶),熔点178~179℃,在空气中热稳定性高,280℃开始缓慢分解,微溶于水,溶于醇、氯仿、乙腈、其他非质子极性有机溶剂等,也溶于稀无机酸。
DDS是一耐热性良好的固化剂,吸湿性小。
由于该固化剂碱性小,反应迟缓,适用期长,在100℃可有3h的适用期。
与液态树脂配合物在温度低时粘度高。
固化剂用量对热变形温度影响小。
在无促进剂情况下,使用过量10%的量可以得到较好的效果,为了加速固化,可以加入0.5%~2%的BF3-单乙胺络合物作为促进剂,缩短固化时间,适用期在100℃变为1h,使用促进剂时,用量比计算量稍小。
DDS的特点是固化物弯曲性能和韧性好。
2.1.4 改性芳胺芳香胺固化剂都是固体,与环氧树脂混合时需要在熔融状态下进行,使组成物的适用期缩短,工艺性能受影响,且在高温下会产生蒸汽,有害健康,改性方法有:芳胺的活化,芳胺的低共融点化,芳胺的羟烷基化。
2.2 酯环族胺酯环族为分子结构里含有酯环(环乙基、杂氧、氮原子六元环)的胺类化合物。
多数为低粘度液体,适用期比脂肪胺长,固化物的色度、光泽度优于脂肪胺和聚酰胺。
2.2.1 孟烷二胺相对分子质量170,含有4个活泼氢原子,计算用量为22%,室温下适用期为8h。
放热温度为93℃,无色透明液体。
该固化剂毒性较低,易吸收空气中的二氧化碳,与液态双酚A环氧树脂以混合,降低树脂粘度,适用期长,固化速度快,固化制度:80℃/2h~130℃/0.5h,进行后固化,可提高其耐热性。
2.2.2 N-氨乙基哌嗪(N-AEP)相对分子质量128,密度0.98,活泼氢原子3个,计算用量23%,在室温下的适用期为17min,该固化剂为无色透明液体,固化物性能类似于二亚乙基三胺,耐冲击性能良好,主要用于制造塑料工具。
2.2.3 异佛尔酮二胺3-氨甲基-3,5,5-三甲基环己胺,为顺式、反式两种立体异构物的混合物,显示与通常二胺不同的性能。
该固化剂适用期长,与孟烷二胺相近。
可室温固化,但只能到B阶段,需要加热后固化。
固化物的色度稳定,耐药品性能优良。
将其简单变性或使用适当的添加剂,可成为低温、高湿度条件下的理想固化剂,适用于无溶剂漆、涂料、结构体、浇铸树脂、可注入的密封剂等。
2.2.4 1,3-双(氨甲基)环己烷(1,3-BAC)由间二甲苯二胺(MXDA)苯环加氢制得。