- 脂肪胺固化剂
- 芳香族多元胺
- 改性多元胺
- 多元硫醇
- 酸酐类固化剂
一、脂肪胺固化剂
脂肪胺固化特点:
- 活性高,可室温固化
- 反应剧烈放热,适用期短
- 一般需后固化,室温7d再80-100℃2h
- 固化物热形变温度低,一般80-90℃
- 固化物脆性大
- 挥发性及毒性大
二、芳香族多元胺
芳香族多胺特点:
- 固化物耐热性好,耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺
- 活性低,大多加热固化
- 氮原子因苯环导致电子云密度降低,碱性减弱,以及苯环位阻效应
- 多为固体,熔点高,工艺性差
- 液化,低共熔点混合,多元胺与单缩水甘油醚加成
三、改性多元胺
a、环氧化合物加成:
- 加成物分子量变大,沸点粘度增加,挥发性与毒性减弱,改善原有脆性
b、迈克尔加成:
- 丙烯腈与多元胺
- 胺的活泼氢对α,β不饱和键能迅速加成
- 腈乙基化物降低活性,改善与EP相容性特别有效
c、曼尼斯加成:
曼尼斯反应(Mannich reaction)为多元胺和甲醛、苯酚缩合三分子缩合。
- 产物能在低温、潮湿、水下施工固化EP
- 典型产品T-31:二乙烯三胺+甲醛+苯酚
- 适应土木工程用于混凝土、钢材、瓷砖等材料
- 粘结的快速修复和加固
d、硫脲-多元胺缩合:
- 硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出氨气
- 能在极低温下(0℃以下)固化EP
e、聚酰胺化:
- 9,11-亚油酸与9,12-亚油酸二聚反应
- 然后2分子与DETA(二乙烯三胺)进行酰胺化反应挥发性毒性很小
- 与EP相容性良好,化学计量要求不严
- 固化物有很好的增韧效果
- 放热效应低,适用期长,固化物耐热性较低,HDT为60℃左右
四、多元硫醇
- 类似于羟基
- 聚硫醇化合物(液体聚硫橡胶)就是典型多元硫醇,单独使用活性很低,室温反应及其缓慢几乎不能进行
- 适当催化剂作用下固化反应以数倍多元胺速度进行
- 在低温固化更为明显
五、酸酐类固化剂
- 反应速率很慢,不能生成高交联产物,一般不作为固化剂
- 低挥发性,毒性低,刺激性低
- 反应缓慢,放热量小,适用期长
- 固化物收缩率低,耐热性高
- 固化物机械强度高,电性能优良
- 需加热固化,时间长
- EP常用固化剂,仅次于多元胺
主要酸酐:
- 顺酐>苯酐>四氢苯酐>甲基四氢苯酐
- 六氢苯酐>甲基六氢苯酐
- 甲基纳迪克酸酐
- 均苯四甲酸二酐
- 改性酸酐
- 酸酐分子中负电性取代基则活性增强
环氧树脂固化的三个阶段
- 液体-操作时间:树脂/固化剂混合物仍然是液体适合应用
- 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”成软凝胶物。此时只是局部固 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
- 固体-最终固化:环氧混合物变成固体阶段,这时能砂磨及整型。在室温下维持若干天使它继续固化
固化温度
- 低温固化剂固化温度在室温以下:改性胺、聚硫醇型、多异氰酸酯型
- 室温固化剂固化温度为室温~50℃:脂肪族多胺、脂环族多胺;低分子聚酰胺以及改性芳胺
- 中温固化剂为50~100℃:部分脂环族多胺、叔胺、眯唑类以及三氟化硼络合物
- 高温固化剂固化温度在100℃以上:芳香族多胺、酸酐、甲阶酚醛树脂、氨基树脂、双氰胺以及酰肼等
固化物特性
- 对于加成聚合型固化剂,固化温度和耐热性按下列顺序提高:脂肪族多胺<脂环族多胺<芳香族多胺≈酚醛< 酸酐,而催化加聚型固化剂的耐热性大体处于芳香多胺水平
- 色相:(优)脂环族→脂肪族→酰胺→芳香胺(劣)
- 熟度:(低)脂环族→脂肪族→芳香族→酰胺(高)
- 适用期:(长)芳香族→酰胺→脂环族→脂肪族(短)
- 固化性:(快)脂肪族→脂环族→酰胺→芳香族(慢)
- 刺激性:(强)脂肪族→芳香族→脂环族→酰胺(弱)
- 光泽:(优)芳香族→脂环族→聚酰胺一脂肪胺(劣)
- 柔软性:(软)聚酰胺→脂肪族→脂环族→芳香族(刚)
- 粘接性:(优)聚酰胺→脂环族→脂肪族→芳香族(良)
- 耐酸性:(优)芳香族→脂环族→脂肪族→聚酰胺(劣)
- 耐水性:(优)聚酰胺→脂肪胺→脂环胺→芳香胺(良)
来源:网络