环氧树脂固化反应影响固化反应的因素
环氧固化剂t403 固化条件

环氧固化剂t403 固化条件
环氧固化剂T403是一种常用的固化剂,通常用于环氧树脂的固化。
固化条件是指在何种条件下,环氧树脂与固化剂反应形成坚固
的固体。
一般来说,固化条件包括固化温度、固化时间和固化厚度
等因素。
首先,固化温度是影响固化剂T403固化速度和性能的重要因素。
一般来说,固化温度越高,固化速度越快,但是过高的固化温度可
能会引起树脂的过早热固化或者产生气泡等质量问题。
一般固化温
度在常温到60摄氏度之间。
其次,固化时间也是影响固化剂T403固化效果的重要因素。
固
化时间过短可能导致固化不完全,固化时间过长则会增加生产周期。
一般的固化时间在几小时到几天不等,具体的固化时间取决于固化
温度、树脂种类以及固化剂的配比等因素。
另外,固化剂T403的固化厚度也会对固化条件产生影响。
通常
来说,固化厚度越大,固化的时间可能会相应延长,因此在实际应
用中需要根据具体的情况进行调整。
总的来说,固化剂T403的固化条件需要根据具体的环氧树脂配方和应用要求来确定。
在使用固化剂T403进行固化时,需要充分考虑固化温度、固化时间和固化厚度等因素,以确保获得理想的固化效果。
同时,在使用过程中也需要注意安全操作,避免接触皮肤和眼睛,并确保通风良好。
固化剂对环氧树脂固化反应的影响研究

固化剂对环氧树脂固化反应的影响研究环氧树脂是一种重要的高分子材料,广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料等领域。
在环氧树脂的应用过程中,固化剂起着至关重要的作用。
固化剂的选择和使用方式对环氧树脂的固化反应及最终性能具有重要影响,因此对固化剂对环氧树脂固化反应的影响进行研究具有重要意义。
固化剂是环氧树脂固化反应的关键组分之一,它能够与环氧树脂发生化学反应,将其液态变为固态。
固化剂与环氧树脂的反应主要是由于固化剂中含有的活性氢、氨基、羟基等亲核试剂与环氧树脂分子中的环氧基团发生开环反应而实现的。
固化剂的选择对环氧树脂的固化反应速度、反应程度和最终性能具有直接影响。
不同类型的固化剂具有不同的反应机理和适用范围,在对应用要求不同的环氧树脂体系中,需选择合适的固化剂。
固化剂可分为胺类、酸酐类、酮类、酰胺类等多种类型。
胺类固化剂是应用最广泛的一类固化剂,常用的有聚酰胺固化剂、脂肪族胺固化剂和芳香族胺固化剂等。
聚酰胺固化剂反应活性较低,常用于室温固化的环氧树脂体系;脂肪族胺固化剂反应活性较高,适用于室温或低温固化的环氧树脂体系;芳香族胺固化剂具有较高的热稳定性和化学稳定性,适用于高温固化的环氧树脂体系。
固化剂的添加量和反应温度也会对环氧树脂的固化反应产生影响。
固化剂的过量添加会导致环氧树脂的固化反应过快,从而产生大量的副产物和气泡,降低材料的性能。
反之,固化剂的过少添加则会导致固化反应不完全,未能发挥环氧树脂的全部性能。
固化温度的选择同样重要,过高或过低的固化温度都会影响反应速度和反应程度。
除了反应速度和程度外,固化剂的选择还会影响环氧树脂的力学性能、耐热性能、抗化学性能等。
固化剂与环氧树脂的反应产物形成三维网络结构,这种结构能够增强环氧树脂的力学性能,提高其强度、韧性和耐磨性。
固化剂的选择还会影响环氧树脂的玻璃化转变温度和热稳定性,从而影响其在高温环境中的应用性能。
此外,固化剂的存放和使用条件也会对环氧树脂的固化反应产生影响。
环氧树脂基本固化反应机理及其改性研究

环氧树脂基本固化反应机理及其改性研究环氧树脂是一种功能性重要的高分子材料,广泛应用于各个领域中,如航空、汽车、电子、建筑等。
环氧树脂具有优异的化学稳定性、机械性能和热稳定性,同时也易于加工,因此被广泛应用。
其中,环氧树脂的固化反应机理及其改性研究是其应用的关键所在。
一、环氧树脂固化反应机理环氧树脂的固化反应主要是环氧基与活性氢、羟基、胺基等物质发生缩合反应,形成一个三维网络结构,这种网络结构能够有效地提高环氧树脂的热稳定性、耐化学性和抗冲击性。
环氧树脂的固化反应是一个复杂的化学反应过程,涉及到多种反应机理。
首先,环氧树脂与胺类催化剂发生加成反应,形成含有活性氢的酰胺中间体。
随后,酰胺中间体与环氧树脂发生缩合反应,形成的环氧酰胺化合物具有较高的反应活性。
最后,环氧酰胺化合物与胺类催化剂继续发生缩合反应,形成热稳定的三维网络结构。
值得注意的是,环氧树脂的固化反应是一个过程中的过程,即先形成线性高分子,然后再形成三维高分子。
其中,线性高分子的形成过程涉及到大量的催化剂的存在,而三维高分子的形成则与结构设计和调控有关,因此,环氧树脂的固化反应机理及其设计与调控是环氧树脂改性的重要方向之一。
二、环氧树脂的改性研究环氧树脂作为一种功能性重要的高分子材料,其改性技术近年来发展迅速,所涉及到的材料包括新型催化剂、改性树脂、耐高温树脂、卤化树脂、碳纤维等,这些材料均在一定程度上提高了环氧树脂的性能。
1. 新型催化剂环氧树脂的固化反应主要依赖于催化剂的存在,新型催化剂的应用可以显著提高环氧树脂的固化速率和反应活性,从而有效地提高环氧树脂的性能。
目前,常见的新型催化剂包括有机锡、有机钴、有机铁、吸湿化合物等。
2. 改性树脂改性树脂是一种将环氧树脂与其他化合物进行杂化的方法,其主要目的是提高环氧树脂的机械性能、热性能和耐化学性。
常见的改性树脂包括丙烯酸酯树脂、苯乙烯树脂等。
3. 耐高温树脂耐高温树脂是指在高温条件下,具有较高稳定性和机械性能的树脂。
环氧树脂与固化剂反应:深度解析与应用

环氧树脂与固化剂反应:深度解析与应用一、环氧树脂与固化剂反应概述环氧树脂是一种高分子聚合物,因其优异的物理性能和化学性能而被广泛应用于各个领域。
然而,环氧树脂本身并不稳定,需要在特定的条件下进行固化,这一过程就需要用到固化剂。
环氧树脂与固化剂的反应是一种重要的化学反应,涉及到多种复杂的化学机制。
二、环氧树脂与固化剂反应的化学机制环氧树脂的固化过程可以大致分为三个阶段:凝胶阶段、硬化阶段和熟化阶段。
在这个过程中,固化剂起着至关重要的作用。
固化剂的种类繁多,根据其化学组成和用途可以分为胺类、酸酐类、聚合物类等。
这些固化剂通过与环氧树脂中的环氧基团发生反应,将环氧树脂的线性分子交联成为网状结构,从而使其固化。
三、环氧树脂与固化剂反应的影响因素环氧树脂与固化剂的反应受到多种因素的影响,如温度、压力、固化剂的种类和用量、促进剂的种类和用量等。
在实际应用中,需要根据具体的条件和要求选择合适的固化剂和促进剂,以获得最佳的固化效果。
此外,环氧树脂的纯度、杂质含量、分子量等也会对固化效果产生影响。
四、环氧树脂与固化剂反应的应用由于环氧树脂与固化剂反应具有优异的物理性能和化学性能,因此被广泛应用于建筑、电子、航空航天、汽车制造等领域。
例如,在建筑领域中,环氧树脂可以用于制备防水材料、防腐涂料等;在电子领域中,环氧树脂可以用于制备电路板、电子元件的封装材料等;在航空航天领域中,环氧树脂可以用于制备结构材料、绝缘材料等;在汽车制造领域中,环氧树脂可以用于制备汽车零部件、刹车片材料等。
五、结论环氧树脂与固化剂反应是一种重要的化学反应,涉及到多种复杂的化学机制。
在实际应用中,需要根据具体的条件和要求选择合适的固化剂和促进剂,以获得最佳的固化效果。
未来随着科学技术的不断发展和进步,相信环氧树脂与固化剂反应的应用前景将更加广阔。
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。
环氧树脂反应式

环氧树脂反应式1. 简介环氧树脂是一种重要的聚合物材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
环氧树脂反应式是指通过化学反应将环氧基团与其他官能团进行反应,形成交联结构的过程。
本文将详细介绍环氧树脂反应式的原理、反应机制、影响因素以及应用领域。
2. 原理环氧树脂是由环氧基团(C-O-C)组成的聚合物,它具有两个或多个活性的环氧基团。
在反应过程中,环氧基团可以与其他官能团进行开环反应,形成新的化学键,从而实现聚合物分子间或分子内的交联。
3. 反应机制3.1 环氧基团开环反应环氧基团开环反应是环氧树脂反应式中最常见的一种反应机制。
在该机制下,环氧基团与酸、碱、胺等亲核试剂发生开环反应,生成羟基或胺基等官能团。
3.2 缩聚反应环氧树脂中的环氧基团可以通过缩聚反应与其他环氧基团发生反应,形成二聚体、三聚体甚至更高级别的交联结构。
这种反应机制在热固性环氧树脂的固化过程中起到重要作用。
3.3 添加剂反应在环氧树脂反应式中,还可以添加一些特定的添加剂,如促进剂、稳定剂、填料等。
这些添加剂可以与环氧基团或其他官能团发生化学反应,改变环氧树脂的性能和特性。
4. 影响因素4.1 反应温度反应温度是影响环氧树脂反应式的重要因素之一。
在一定范围内,温度的升高可以加速反应速率,但过高的温度可能导致副反应的发生或产物性能下降。
4.2 反应时间反应时间是指从开始混合到完全固化所需的时间。
较短的反应时间有助于提高生产效率,但过短的时间可能导致未完全固化或质量不稳定。
4.3 反应物配比反应物的配比直接影响到反应的进行和产物的性能。
不同的配比可以调节交联密度、硬度、柔韧性等性能指标。
4.4 添加剂选择环氧树脂反应式中的添加剂选择对最终产物的性能有重要影响。
不同的添加剂可以改善流动性、增加强度、提高耐热性等。
5. 应用领域环氧树脂反应式具有广泛的应用领域,包括:•粘接剂:由于环氧树脂反应式具有良好的粘接性能和机械强度,被广泛用于金属、陶瓷、塑料等材料的粘接。
uv 环氧树脂 固化过程

uv 环氧树脂固化过程【实用版】目录1.UV 环氧树脂的固化过程概述2.UV 环氧树脂的固化原理3.UV 环氧树脂的固化方法4.UV 环氧树脂固化过程的影响因素5.UV 环氧树脂固化后的性能正文一、UV 环氧树脂的固化过程概述UV 环氧树脂是一种光固化树脂,主要由环氧树脂、光引发剂、添加剂等组成。
在紫外光的照射下,光引发剂吸收紫外光能量,产生活性自由基,引发环氧树脂的聚合反应,从而实现固化。
UV 环氧树脂具有良好的物理性能、化学性能和耐候性能,广泛应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨等领域。
二、UV 环氧树脂的固化原理UV 环氧树脂的固化原理主要是光引发剂在紫外光的作用下产生活性自由基,这些活性自由基与环氧树脂中的环氧基发生加成反应,形成聚合物。
随着紫外光的持续照射,环氧树脂中的环氧基不断被消耗,树脂分子量逐渐增加,最终形成具有一定强度和韧性的固化物。
三、UV 环氧树脂的固化方法UV 环氧树脂的固化方法主要有以下几种:1.单组份固化:单组份固化是指环氧树脂中只含有光引发剂,无需添加其他固化剂。
这种方法操作简便,但固化速度较慢,不适用于大面积的涂装和粘接。
2.双组份固化:双组份固化是指环氧树脂分为两部分,一部分含有光引发剂,另一部分含有固化剂。
在使用时,将两部分混合均匀后进行固化。
这种方法固化速度快,适用范围广。
3.多组份固化:多组份固化是指环氧树脂分为三部分或更多,包括光引发剂、固化剂和其他添加剂。
在使用时,需要将各组分按一定比例混合均匀后进行固化。
这种方法可以调节固化速度和固化物的性能,但操作相对复杂。
四、UV 环氧树脂固化过程的影响因素UV 环氧树脂固化过程的影响因素主要包括以下几个方面:1.光引发剂的类型和含量:光引发剂的类型和含量直接影响 UV 环氧树脂的固化速度和固化物的性能。
不同类型的光引发剂对紫外光的吸收能力不同,含量过高或过低都会影响固化效果。
2.环氧树脂的类型和含量:环氧树脂的类型和含量对固化过程也有很大影响。
环氧树脂固化剂特点和反应机理

环氧树脂有机酸酐固化剂特点和反响机理有机酸酐类固化剂,也属于加成聚合型固化剂。
早在1936年,瑞士的Dr.pierre Castan 就开场用邻苯二甲酸酐固化的环氧树脂作假牙的材料。
这一用法后来还在英国和美国申请了专利。
酸酐类用作固化剂在1943年美国就有专利报导。
酸酐类固化剂用于大型浇铸等重电部门,至今仍是这类固化剂应用的主要方向。
日本这类固化剂消费量每年在3 kt以上,约占环氧树脂固化剂全部用量的23%,仅次于有机多胺的用量。
在我国,以邻苯二甲酸酐为固化剂的环氧树脂浇铸、以桐油酸酐为固化剂的环氧树脂电机绝缘,都有20多年的应用历史。
近年来,随着电气、电子工业的开展,酸酐类固化剂在中、小型电器方面也获得广泛的应用,特别是弱电方面,也获得了充分重视,如集成电路的包封、电容器的包封等。
在涂料方面,如粉末涂料,这类固化剂也受到重视。
酸酐类固化剂与多元胺类固化剂相比,有许多优点。
从操作工艺性上看,主要有以下几点:一是挥发性小,毒性低,对皮肤的刺激性小;二是对环氧树脂的配合量大,与环氧树脂混熔后粘度低,可以参加较多的填料以改性,有利于降低本钱;三是使用期长,操作方便。
从固化物的性质上看,它主要特征有:一是由于固化反响较慢,收缩率较小;二是有较高的热变形温度,耐热性能优良,固化物色泽浅;三是机械、电性能优良。
但是,酸酐类固化剂所需的固化温度相比照拟高,固化周期也比拟长;不容易改性;在贮存时容易吸湿生成游离酸而造成不良影响(固化速度慢、固化物性能下降);固化产物的耐碱、耐溶剂性能相对要差一些,等等,那么是这类固化剂的缺乏之处。
在的酸酐化合物中,多数正在被广泛用作环氧树脂固化剂,大约有20余种,可以分为单一型、混合型、共熔混合型。
从化学构造上分,那么可分为直链型、脂环型、芳香型、卤代酸酐型;如按官能团分类,又有单官能团型、两官能团型,两官能团以上的多官能团型无实用价值。
和多胺类固化剂的情况相类似,官能团的数量也直接影响固化物的耐热性;另外,也可按游离酸的存在与否分类,因为游离酸的存在对固化反响起着促进作用。
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环氧树脂固化反应影响固化反应的因素环氧树脂固化反应--影响固化反应的因素在环氧树脂固化反应中,环氧树脂、固化剂及固化促进剂的结构是影响固化反应的内在因素;固化反应温度、空气中二氧化碳及溶剂等是影响固化反应的外在条件。
在固化反应体系中,内在因素与外在条件交互作用,使环氧树脂固化反应呈现出不同的历程。
因此,科学地掌握、合理地运用各种影响因素,是实现理想固化反应的任务。
一、反应物结构的影响1.环氧树脂结构环氧树脂分子主链结构区别很大,如双酚 A 型环氧树脂分子主链上主要是双酚 A 重复单位结构;脂环族环氧树脂分子主链上主要是脂肪环结构;缩水甘油氨型环氧树脂分子中含有氮原子;有机硅乡试性环氧树脂分子中含有硅原子;酮醛环氧树脂分子主链上主要是环己酮(含羰基的脂肪环)重复单位结构等等。
另外采用丙烯酸或不饱和脂肪酸与环氧树脂反应,得到丙烯酸环氧酯或脂肪酸环氧酯的分子中含有碳-碳双键,与含环氧基的环氧树脂具有完全不同的固化反应机理。
环氧树脂(含环氧酯)由于分子结构差异,在与含活泼氢化合物、含质子给予体化合物、合成树脂及引发剂等进行固化反应时具有不同的活性。
双酚 A 型环树脂和脂肪族柔性环氧树脂与胺分别进行加成固化反应时,其固化反应速度前者大于后者;当选取E-4 酮醛环氧树脂、HW-28 有机硅改性环氧树脂和 E-44 双酚 A 型环氧树脂与300聚酰胺在 30,35?下进行固化反应时,其配方组成为环氧树脂:300聚酰胺1:0.5(eq),固化反应结果见表 2-13。
表 2-13 环氧树脂固化效果比较环氧树脂名称固化效果(硬度/h) E-44 环氧树脂 0.75/40 HW-28 有机硅环氧树脂0.75/150 E-4 酮醛环氧树脂 0.50/218 由表 2-13 知,由于三种环氧树脂分子结构各异,则与同种胺类进行固化反应时,达到规定硬度值的时间相差很大,尤其是E-4 酮醛环氧树脂与 300聚酰胺反应 218h 后,硬度值只达到 0.50。
环氧树脂分子中含有吸电子基团时,会投闲置散加与路易斯碱(亲核试剂)固化剂的反应速度、而降低与路易斯酸(亲电试剂)固化剂的反应速度;环氧树脂分子中含有给电子基团时,会增加与路易斯酸固化剂的反应速度,降低与路易斯碱固化剂的反应速度。
掌握、控制环氧树脂与固化剂的反应速度,是决定环氧涂料涂装性及使用性的技术关键之一。
应根据不同应用技术要求,确定不同结构的环氧树脂。
两种固化剂与环氧树脂的反应部位如下: B:是路易斯碱固化剂,BF3 是路易斯酸(三氟化硼),R 是连接在环氧基上的吸电子或给电子基团。
2.固化剂结构固化剂结构对环氧树脂固化反应起决定性作用。
从某种意义上讲,固化剂决定环氧树脂固化反应机理和固化产物的理化性能,所以固化剂是环氧树脂涂料及成型材料的关键组分。
含活泼氢化合物中,由于脂肪胺的结构和碱性都不同于芳香胺,通常在与环氧树脂的环氧基进行亲核加成反应的活性为脂肪胺大于芳香胺;在同系列胺化合物中,伯胺的反应活性大于仲胺;由于叔胺的氮原子上无活泼氢,其是通过叔胺上氮原子的强负电性(氮原子上有未成键的电子对)向环氧基电子云密度较低的碳原子进攻,形成氧阴离子,引发环氧基的阴离子聚合反应。
含活泼氢化合与环氧树脂的环氧基反应速度明显大于含质子给予体化合物与环氧树脂的环氧基反应速度。
即含活泼氢化合物可在室温下与环氧基反应很快,而含质子给予体化合物(在室温下与环氧基几乎不反应)需在 160?下才能与环氧基反应。
因此,亲电型固化促进剂可加入环氧树脂组分中,在室温下保持良好的贮存稳定性。
合成树脂(异氰酯除外)类固化剂分子中主要活性基团是羟甲基(—CH2OH)、烷氧甲基(—CH2OR)和羧基(—COOH)等,它们与环氧树脂进行缩聚交联固化反应时,应加入适当的固化促进剂并在 100?以上烘烤固化。
用于固化丙烯酸环氧酯的引发剂结构,直接影响其分解能力、引发效率和产生自由基的稳定性等。
几种胺类固化剂与液体双酚 A 型环氧树脂(180,195g/eq)进行固化反应。
取环氧树脂:固化剂 (质量)。
固化剂结构对固化反应的影响见表 2-14。
表 2-14 几种胺对固化反应的影响项目聚酰胺树脂二乙烯三胺薄荷烷二胺 N-氨乙基哌嗪 (孟烷二胺) 固化剂用量/质量份 100 12 22 20 凝胶化时间/min 180 30 480 20,30 完全固化条件/?/h 120/3 100/3 200/3150/23.固化促进剂在环氧树脂固化体系中,促进剂(有时称催化剂)起着相当重要的作用。
尽管固化反应过程很复杂,但固化反应的规律性是可以掌握的。
用于环氧树脂的固化促进剂大体上可分为亲电型促进剂、亲核型促进剂和金属羧酸盐促进剂。
金属羧酸盐促进剂中的钴、锰、铅、过渡金属元素等的环烷酸年轻盐类,用于环氧酯的氧化聚合反应时,又称为催干剂。
促进剂的功能是降低固化温度、加快固速度、降低固化反应放热峰。
(1)亲核型促进剂亲核型促进剂是在其分子中某元素原子的外层电子轨道上有一对未共用的电子或负离子。
如三乙胺的氮原子上有一对未共用的电子或氢氧根负离子等。
所有路易斯碱及无机碱都能作为亲核型促进剂。
在固化反应体系中的促进剂可以起双重催化作用,即催化环基直接打开环氧环;催化固化剂的活性基团形成新的活化中心。
例如用酸酐与环氧树脂进行加成大化反应时(在固化体系中无氢键给予体),采用叔胺作促进剂的催化作用如下: 在酚羟基与环氧树脂的环氧基反应时,采用无机碱作促进剂其催化过程如下: 环氧树脂与固化剂反应时,选用的固化促进剂结构和用量对固化反应速度影响甚大。
当固化促进剂的空间位阻增大时,不利于固化反应进行,固化促进剂用量增加,会加快固化反应速度。
用液态双酚 A 型环氧树脂:多官能度环氧化物-硫化氢加成物100:75(质量),选用叔胺作固化促进剂,在 25?下进行固化反应,固化促进剂的空间位阻效应见表 2-15。
表 2-15 叔胺固化促进剂的空间位阻效应 ? 消耗不同量环氧基所需时间/h 固化促进剂浓度 10 30 50 70 90 无 0 20.0 21.0 21.5 22.0 23.0 吡啶 1.0 0.5 0.75 0.8 1.0 1.25 2-丙基吡啶 1.5 3.0 3.5 3.6 3.75 4.0 2,6-二甲基吡啶 2.0 6.5 7.5 7.6 7.75 8.0 ? 每 100 份环氧树脂中加入固化促进剂的份数。
当取液态双酚 A 型环氧树脂(0.5eq/100g):二氰二胺:促进剂 F101100:5:2质量时,可在130?/0.5h 充分固化;而不含促进剂 F101 时,需在 150?/1.5h 才能充分固化。
两种组分的贮存期均为 6 个月以上。
DBU 是一种特殊的叔胺,其全称为 1,8-二氮杂双环(5.4.0)-7-十一碳烯,它的盐类为 U-CAT( 公司),结构式如下: DBU 的碱性可以与 NaOH 相匹敌,用于环氧树脂配合物中,在室温至 50?时,有较长的适用期,而在 80,120?则迅速固化;特别是用作酸酐固化剂的促进剂,催化效果甚佳,对敏感性显著。
这方面的例子见表 2-16。
表 2-16 不同促进剂对固化时间的影响 ? 不同固化温度下的固化时间/min 促进剂名称 60? 70? 80? 100? 120? 无 - 640 - ,240 ,240 DMP-30 104 92 4183 20 1923 DBU 253 143 80181 29 20 SA No.1 600 220 120240 43 3031 SA No.102 -- -240 - 26 DBU 酸性碳酸盐 800 240 - - 24 BDMA 230 109 40107 - 1921 Polycat 8234 114 4791 19 2123 Polycat 41 - - -57 - -21 ? 表中固化体系由环氧树脂:十二烯基琥珀酸酐(DDSA):促进剂100:130:5(质量)组成;括号内的固化时间是促进剂用量为 3 质量份时的数据。
此外,将 DBU 的二苯基亚磷酸等的亚磷酸盐及还原性有机酸盐作为促进剂时,可得无色透明的固化树脂。
用 DBU 及其盐固化时,HDT 要高出 30,50?。
DBU 系列产品的这些特性已获得了应用,特别是在电子工业中广泛应用于发光器件包封方面。
国内已有研究,将此系列产品用于发光二极管包封料中,实现了商品化生产。
常用的亲核型促进剂有吡啶及其衍生物、苄基二甲胺、二甲基苯基胺、二乙氨基丙胺、三乙醇胺、三乙胺、三乙烯基二胺、DMP-30 和促进剂 F 等。
(2)亲电型促进剂亲电型促进剂是在分子中某元素原子的外层有空的电子轨道或正离子,如三氟化硼的硼原子上有空的电子轨道及氢离子等。
所有的路易斯酸及有机酸、无机酸都能作为亲电型促进剂。
这种固化促进剂在固化反应体系中主要对环氧基的氧原子部位进行催化,只有少数促进剂(如三氟化硼络合物对酸酐的固化促进作用)对固化剂分子起催化作用。
在胺与环氧树脂进行固化瓜时,若用有要酸作促进剂,反应过程如下: 在酸酐与环氧树脂进行固化反应时,若用三氟化硼胺络合物作促进剂,反应过程见本章第一节。
常用的亲电型促进剂有水杨酸、乳酸、硝基酚、氯代酚、二巯基磷酸( )、亚磷酸三苯酯、镁和锰等金属硝酸的盐、三氟化硼络合物、氯化锌、氯化硅和氯化铁等。
(3)金属羧酸盐促进剂锰、钴、钙、锌和过渡金属元素的金属羧酸盐既可作为环氧树脂加成固化反应的促进剂,也可作为环氧酯氧化聚合反应的催干剂。
有的金属元素的硝酸盐和氯化物可作为亲电型促进剂。
当质子给予体化合物(如酸酐)与环氧树脂进行固化反应时,可采用辛酸锌等金属羧酸盐作作促进剂。
在酸酐-环氧树脂-辛酸锌构成的固化体系中,固化反应初期是环氧基、酸酐和辛酸锌生成配位离子,交替打开环氧环;接着,辛酸锌解离出的辛酸阴离子与环氧基反应,引发阴离子固化。
当环氧酯进行氧化聚合反应时,采用钴、锰或过渡金属元素的羧酸盐作催干剂,可加快吸氧速度、增加过氧化氢破开明速度和游离基聚合反应速度。
值得提示的是,将金属羧酸盐促进剂与亲核型促进剂制成复合型促进剂后,作为含活泼氢化合物与环氧树脂固化反应的促进剂,将获得明显优化效果。
(4)促进剂的选择性通常含活泼氢化合物作固化剂时,选用亲电型促进剂。
对于脂肪胺类采用的促进剂,其固化促进效果顺序为 2,4-二硝基苯酚?对氯代苯酚,亚磷酸三苯酯,有机羧酸,多元硫醇。
在实际应用中,水杨树酸作促进剂的效果比三乙醇胺显著,证明对脂肪胺类固化环树脂体系中,选用亲电型促进剂是适宜的。
对于芳香胺类采用的促进剂,经常应用酚类衍生物等,在实际应用中获得好的固化促进效果。
通常含质子给予体的化合物作固化剂时,选用亲核型促进剂。
对于酸和酚类固化剂,常用的促进剂有苄基二甲胺、DMP-30、碱类等。