固化剂的发展和选择

固化剂的发展和选择

固化剂的发展和选择

固化剂的发展状况

环氧树脂

环氧树脂固化剂发展的很快，出现了很多新型高性能固化剂。Shell公司开发的Epon HPT固化剂1061和1062，因分子结构中不含醚键，多含烃基，可提高耐水性、耐热性，固化剂与双酚A型环氧树脂配合的固化物Tg可达207℃，吸水性1.4%～1.6%。Ajicure PN一31和PN一40为潜伏性固化剂；90℃以下稳定，90℃便可固化，用其配制的单组分环氧胶黏剂储存期大于9个月。大日本油墨化学公司以苯酚、甲醛和三聚氰胺合成的含氮酚醛树脂（ATN），用作环氧树脂的固化剂，具有良好的阻燃性，可达UL94 V-O 级..以螺环二胺（ATU）与各种环氧化物及丙烯腈反应，制得的加成物室温下为液体，用作环氧树脂固化剂适用期长，计量要求不严格，使用方便，几乎无毒性。固化物坚韧，收缩率小，粘接强度高，拉伸强度65～80MPa，冲击强度14～16kJ/㎡。以四溴双酚A双（2一羟基乙基）醚与对硝基苯甲酰氯反应制得的芳醚酯二芳胺，用作环氧树脂固化剂，固化物具有高强度、高韧性、高耐热、低吸水性，拉伸强度95MPa，断裂伸长率>12%，吸水性<1.3%。日本近几年

开发了氢化甲基纳迪克酸酐（H-MNA），固化双酚A环氧树脂的为162℃，耐热老化时间是MNA和MeTHPA的1.5倍，在200℃经30d之后弯曲强度几乎不变。为适应电子封装材料耐湿热的要求，已开发出多种耐湿热固化剂，主要是含有酚醛树脂的结构。Cibaeigy公司开发的HardeneHY940为改性低分子聚酰胺潜伏性固化剂，与液体环氧树脂混合后，室温下有6个月的储存期，100℃下呈现高反应性，具有优良的粘接性和力学性能。沈阳市东南化工研究所新近研发和生产出T-99超柔性多功能环氧固化剂，无色透明，无毒环保，可室温或加热固化环氧树脂，其固化物断裂伸长率超过200%，独占鳌头，首次破解了一直令人困惑的胺类固化剂固化环氧树脂的脆性难题，极大地拓宽了环氧树脂胶黏剂的应用领域。东南化工研究所开发成功HTAC系列改性酸酐固化剂，由甲基四氢苯酐经改性制得，固化物的韧性和耐热性优异（冲击强度24kJ/㎡，玻璃化温度Tg为120℃）。还研发成功耐候性增韧酸酐固化剂，系由甲基六氢苯酐增韧改性而得，分子结构中不存在双键，具有良好的耐候性。Humtsman公司开发了一种新型快速聚醚胺固化剂JeffamineXTJ一590，固化速度比普通聚醚胺D一230快约4倍。可单独或与普通聚醚胺混用固化环氧树脂，其固化物色浅，具有较高的冲击强度和耐热冲击性。Air Products公司新近推出水性环氧树脂固化剂

Anquanmine 721和731，具有优异的性能和环境友好性，用于混凝土防护性价比优。

Gabril Perfrmailce Prducts 2008年推向市场

GPM-830CB和GPM-890CB硫醇胺环氧固化剂，可提高对玻璃和金属尤其是青铜和黄铜间的粘接力，GPM-830CB 为黄褐色液体，中等黏度，与液态双酚A型环氧树脂配合后的凝胶时间为30min。

环氧树脂固化的三个阶段

1、液体-操作时间

操作时间(也是工作时间或使用期)是固化时间的一部份，混合之后，树脂/固化剂混合物仍然是液体和可以工作及适合应用。为了保证可靠的粘接，全部施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。[1]

2、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”。这时的环氧没有长时间的工作可能，也将失去粘性。在这个阶段不能对其进行任何干扰。它将变成硬橡胶似的软凝胶物，你用大拇指将能压得动它。

因为这时混合物只是局部固化，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。无论如何，接近固化的混合物这些能力在减小。

3、固体-最终固化

环氧混合物达到固化变成固体阶段，这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它，在这时环氧树脂约有90%的最终反应强度，因此可以除去固定夹件，将它放在室温下维持若干天使它继续固化。

这时新使用的环氧树脂不能与它进行化学链接，因为该环氧表面必须适当地进行预处理如打磨，才能得到好的粘接机械强度。

聚异氰酸酯

混合型聚异氰酸酯固化剂等相关固化剂主要的用途是油漆、泡沫塑料、涂料等。其中封闭型水可分散聚异氰酸酯固化剂也可以与三聚氰胺同化剂配用，用三聚氰胺固化剂来降低成本，封闭型水可分散聚异氰酸酯固化剂来提高性能。代聚异氰酸酯被用于双组分聚氨酯涂料，双组分聚氨酯涂料已经成为许多应用领域的主流技术，例如汽车修补漆、大型交通工具漆、工业漆、木器漆、塑料漆等。而随着社会对环境保护的关注，能够降低有机挥发物排放的高性能固化剂，比如水可分散固化剂和低黏度固化剂，将是未来发展的重点。混合型聚异氰酸酯固化剂基于其广泛的用途，未来发展前景乐

观。

固化剂的发展方向是多功能型、高性能型、阻燃型、增韧型、潜伏型、节能型、环保型，特别应更多关注节能和环保。

固化剂的选择

⑴考虑固化剂的品种与性能

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，例如芳香多胺、咪唑、酸酐等固化剂固化环氧树脂的耐热性高于脂肪族多胺、低分子聚酰胺固化剂；芳香族酸酐固化环氧树脂的耐水性优于芳香二胺和脂肪族多胺固化剂；三亚乙基四胺固化剂耐碱性好，但耐酸性和耐甲醛溶液性较差。脂环族多胺（如异佛尔酮二胺）固化环氧树脂的耐药品性优良。酸酐固化剂固化环氧树脂的耐碱性优于耐酸性。应根据不同的用途和性能要求选择适当的固化剂。

⑵几种固化剂复合使用

几种固化剂复合使用，可以收到相得益彰的效果，例如低分子聚酰胺固化剂配合少量的间苯二胺固化剂，既可室温固化，又能使固化物韧性增加的同时适当地提高耐热性。偏苯三酸酐（TMA）与甲基四氢苯酐复合使用，共熔混合物黏度低（25℃，200～250mPa·s），易与环氧树脂相互混合，