本文介紹低分子聚酰胺類(lèi)固化劑。
一般稱(chēng)低分子聚酰胺類(lèi)固化劑為“聚酰胺一多胺”,用亞油酸二聚體(亦稱(chēng)為二聚酸)和脂肪族多胺反應(yīng)制備。
作為主要原料的多胺決定聚酰胺的性質(zhì),在合成中決定于以下3個(gè)方面:①多胺的性質(zhì);②多胺與二聚酸物質(zhì)的量比;③第3種改性成份的用量。
在多胺/二聚酸的物質(zhì)的量比下降時(shí),分子質(zhì)量升高,胺值降低,而胺值則是低分子聚酰胺的主要技術(shù)指標(biāo)。
低分子聚酰胺類(lèi)固化劑添加量的允許范圍比較寬,以雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂為對(duì)象,用量范圍為每100g樹(shù)脂90~150g。這類(lèi)固化劑幾乎無(wú)毒,無(wú)揮發(fā)性,對(duì)皮膚刺激性也很小,但黏度高以致影響工藝性是其一大缺點(diǎn)。固化物的機(jī)械性能、電性能均衡,耐沖擊(或震動(dòng))性?xún)?yōu)良,耐熱沖擊也很好,特別是粘接性好,因而廣泛用作工業(yè)膠粘劑,如應(yīng)用于對(duì)金屬、木材、玻璃和某些塑料的粘接。
因固化劑用量與固化條件不同,固化產(chǎn)物在性能上有較大的差別。用低分子聚酰胺樹(shù)脂固化的環(huán)氧樹(shù)脂具有較好的綜合性能;因?yàn)闆](méi)有進(jìn)行加熱后固化,所以固化產(chǎn)物的熱變形溫度比較低。
低分子聚酰胺一般可以室溫下固化,主要進(jìn)行的是伯胺、仲胺的活潑氫與環(huán)氧基的加成反應(yīng),但反應(yīng)不完全,在反應(yīng)7天后還剩有大量的環(huán)氧基團(tuán)。提高溫度可以使環(huán)氧樹(shù)脂固化得比較完全,在60℃以止除伯胺、仲胺的活潑氫反應(yīng)外,同時(shí)還進(jìn)行酰胺基和羥基的交換反應(yīng)。
為了提高低分子聚酰胺固化物的熱變形溫度,改善高溫的粘接強(qiáng)度,可以將芳胺如間苯二胺,4,4-二氨基二苯甲烷與低分子聚酰胺混用。在低分子聚酰胺固化的雙酚A環(huán)氧膠中,用混合芳胺改性,不僅提高了高溫性能,而且也提高了耐老化性能,如在KH-514膠粘劑中就起了這種作用。
KH-514膠粘劑配方——A組份:E-51環(huán)氧樹(shù)脂102克、2000*環(huán)氧樹(shù)脂18克,B組份:650低分子聚酰胺48克,混合芳胺:20克(n(m-PDA):n(DDM)=3:2),DMP-30:1克,KH-550:1克。條件1——m(A)/m(B)=1.2:0.7,條件1(固化條件):60℃、3小時(shí)或室溫2天。
二乙基甲苯二胺產(chǎn)品用途
DETDA是一只十分有效的聚氨酯彈性體擴(kuò)鏈劑,尤其適用于RIM(反應(yīng)注射成型)和SPUA(噴涂聚脲彈性體)上;同時(shí)也可用作是聚氨酯彈性體以及環(huán)氧樹(shù)脂的芳香族二胺固化劑,用于澆注、涂料、RIM及膠黏劑,也是聚氨酯及聚脲彈性體的擴(kuò)鏈劑。 detda是一種位阻型芳香族二胺,乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多。它與聚氨酯預(yù)聚體的反應(yīng)速度比DMTDA快數(shù)倍,比MOCA快約30倍。主要用于RIM聚氨酯體系以及噴涂聚氨酯(脲)彈性體涂料體系,具有反應(yīng)速度快,脫模時(shí)間短、初始強(qiáng)度高、制品耐水解、耐熱等優(yōu)點(diǎn)。另外該品還可用作彈性體、潤(rùn)滑劑及工業(yè)油脂的抗氧劑,以及化學(xué)合成中間體。
3種有代表性的低分子聚酰胺固化劑V-115、V-125、V-140的典型性能。其中:V-115:n(二聚酸) :n (DTA)= 2 :3;胺值238。V-125:n (二聚酸) :n (DTA)= 1 :2;胺值345; V-140:n( (二聚酸) ) :n (DTA)= 1 :2;胺值375。
低分子聚酰胺650、651、200、400、203、300、500等
40~100攝氏度室溫或65℃/3h,用量不嚴(yán)格,使用期比脂肪胺長(zhǎng),毒性小,對(duì)金屬、玻璃、陶瓷等多種材料有良好的粘接性能,固化物收縮小、抗沖、抗彎、耐熱沖擊、電性能好,但耐熱、耐溶劑性差。
由于固化劑的不同會(huì)直接影響制品的工藝過(guò)程及制品的物理化學(xué)性能,所以根據(jù)應(yīng)用的場(chǎng)合來(lái)加以選擇這些環(huán)氧樹(shù)脂固化劑是十分重要的。如固化工藝是常溫固化還是加溫固化?制品要求是硬質(zhì)的還是軟質(zhì)的?是要求耐高溫的還是低溫的?使用環(huán)境是潮濕的還是干燥的?不同的場(chǎng)合使用的固化劑有所不同??傊鶕?jù)實(shí)際情況選擇合適的固化劑,以便發(fā)揮出所用環(huán)氧樹(shù)脂體系的最好的性能。
在環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用中,常常依據(jù)成型材料可達(dá)到的性能指標(biāo)來(lái)選擇應(yīng)用體系,也可依據(jù)應(yīng)用要求來(lái)選擇配方,使固化物達(dá)到要求的性能。
但評(píng)價(jià)、對(duì)比性能數(shù)據(jù)是一項(xiàng)極其細(xì)致的工作。固化劑用量、固化工藝條件、制取試件的方法、性能的測(cè)試方法以及操作者的熟練程度等,均會(huì)影響所得性能數(shù)據(jù)的高低,而一般文獻(xiàn)則難以全面闡述有關(guān)條件,所以對(duì)同一種固化劑在不同的文獻(xiàn)中往往出現(xiàn)差別相當(dāng)大的性能數(shù)據(jù)。因此,我們必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,不能輕易下結(jié)論。
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