环氧树脂固化剂的概况
双酚A环氧树脂的结构稳定,能够加热到200℃不发生变化,其他环氧树脂具有无限使用期,通过固化剂使环氧树脂实现交联反应,由于固化过程中不放出H2O或其他低分子化合物,环氧树脂固化物避免了某些缩聚型高分子在热固化过程中所产生的气泡和界面上的多孔性缺陷。环氧树脂固化物性能在很大程度上取决于固化剂,其种类繁多。一、环氧树脂固化剂分类
1按化学结构分为碱性和酸性两类1.1碱性固化剂:脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、双氰双胺、咪唑类、改性胺类。1.2酸性固化剂:有机酸酐、三氟化硼及络合物。2按固化机理分为加成型和催化型2.1加成型固化剂:脂肪胺类、芳香族、脂肪环类、改性胺类、酸酐类、低分子聚酰胺和潜伏性胺。2.2催化型固化剂:三级胺类和咪唑类。二、环氧树脂固化剂的发展我国1998年环氧树脂产量为75万吨固化剂需求量约为2万吨实际的固化剂产量仅为12万吨生产厂家分布在沿海城市如天津、上海、江苏和浙江等地。例如:脂肪多胺:常州石化厂650吨年间苯二胺:上海柒化八厂80吨年T31改性胺:江苏昆山助剂厂60吨年低分子聚酰胺:天津延安化工厂200吨年590改性胺和593改性胺:上海树脂厂17吨年793改性胺:天津合材所6吨年SK302改性胺:江阴颐山电子化工材料厂5吨年另外:B系列固化剂,N苄基二甲胺,DMP30,801改性胺,HD236改性胺,GY051缩胺,CHT251改性胺,105缩胺,810水下固化剂,NF841固化剂,703改性胺等。三、胺类固化剂1.胺类固化机理1.1一级胺固化机理若按氮原子上取代基(R)数目可分为一级胺、二级胺和三级胺;若按N数目可分为单胺、双胺和多胺;按结构可分为脂肪胺、脂环胺和芳香胺。一级胺对环氧树脂固化作用按亲核加成机理进行,每一个活泼氢可以打开一个环氧基团,使之交联固化。芳香胺与脂环胺的固化机理与一级胺相似(伯胺、仲胺和叔胺)①与环氧基反应生成二级胺②与另一环氧基反应生成三级胺③生成的羟基与环氧树脂反应1.2固化促进机理:在固化体系中加入含给质子基团的化合物如苯酚,就会促进胺类固化,这可能是一个双分子反应机理,即给质子体羟基上的固发氢首先与环氧基上的氧形成氢键,是环氧基进一步极化,有利于胺类的N对环氧基Cδ的亲核进攻,同时完成氢原子的加成。促进剂对环氧树脂和二乙烯二胺固化体系的凝胶化影响,例如乙二醇、甘油和苯酚使凝胶化时间缩短7mi
,12mi
和13mi
。2脂肪胺(脂环胺)固化剂
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