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高分子環(huán)氧樹脂氧固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2018-1-26 12:00:02 |
環(huán)氧樹脂是發(fā)展較早也應(yīng)用最廣的熱固型樹脂之一，其問世半個多世紀(jì)以來不斷的改進發(fā)展，在涂料、澆注、模塑、膠黏劑及復(fù)合材料里都可以看到它的身影，尤其最近幾年的環(huán)氧基復(fù)合材料為航天航空事業(yè)做出了很大的貢獻，其中與固化劑改進有著很大的關(guān)系，今天我們大概介紹下高分子環(huán)氧樹脂氧固化劑的種類及特點。
帶有活波氫的基團都可以用作高分子環(huán)氧樹脂氧固化劑，包括氨基、羥基、酚羥基及羧基等，這種經(jīng)改性的高分子環(huán)氧樹脂氧固化劑不僅僅能提高環(huán)氧樹脂本身的性能，也能保留母體的某些性能，從而大大改善了環(huán)氧樹脂本身的缺點。
用酰胺樹脂做固化劑，由于本身結(jié)構(gòu)中的長碳鏈及氨基的原因，可以使得固話后的環(huán)氧樹脂具有一定的彈性和粘結(jié)力，也產(chǎn)生一定的輸水效果，同時具有更好的工藝性及配方的寬泛性，而耐熱方面較環(huán)氧樹脂則不足，耐化學(xué)品及溶劑性有所下降，不過由于酰胺是多成分的混合物，也導(dǎo)致分別存在伯仲氨基因此需要較長的二次硫化時間，目前應(yīng)用較為的可能是建筑方面的粘合劑。
用酚醛樹脂做高分子環(huán)氧樹脂氧固化劑，由于本身的剛性及較大體積苯環(huán)，可以提高環(huán)氧樹脂的耐熱性及機械強度，是錦上添花式的加強了環(huán)氧本身的優(yōu)勢，包括耐化學(xué)品在內(nèi)的性能都有提高。缺點是熔點不低，工藝性一般，應(yīng)用最多的可能是層壓電子板，經(jīng)長鏈醚類共聚后也可以用作涂料方面。
用氨基樹脂作為固化劑的最突出特點是相容性好，甚至不必添加稀釋劑及增塑劑等助劑就可以實現(xiàn)良好的混合效果及工藝性。主要用作涂料，具有色澤淺、色度飽和等特點。
用羧基樹脂做固化劑主要是作為環(huán)氧樹脂的粉末涂料的應(yīng)用，多數(shù)羧基樹脂其實是飽和的含有羧基的聚酯樹脂，通過調(diào)節(jié)樹脂中的分子量、酸值、官能度等來實現(xiàn)固化密度控制及增韌效果。
用聚醚多元胺也可以做固化劑，其特點是可以改善環(huán)氧樹脂的沖擊強度，實現(xiàn)增韌的同時改善工藝條件；多數(shù)胺醚是低粘度液體，該類低聚物也可用作聚脲噴涂的原材料。
用端氨基聚氨酯預(yù)聚物做環(huán)氧固化劑可以給環(huán)氧樹脂帶來高柔性，同時具有很寬泛的凝膠時間調(diào)節(jié)，及良好的相容性及工藝性，不過要注意水分的影響，水的存在會使固化劑分解交換。
最后補充一點，環(huán)氧樹脂和聚氨酯一樣，在沒有固話或硬化之間是沒有實用價值的，只有在固話后形成三維網(wǎng)絡(luò)后才能成為熱固樹脂也才有實際應(yīng)用，無疑固化劑的選擇及品質(zhì)是相當(dāng)關(guān)鍵的，而目前環(huán)氧的固化劑種類繁多及各種改性，甚至很多固化劑只有代號，是很難詳細(xì)列舉的，只能從應(yīng)用或結(jié)構(gòu)角度做大概的介紹。
甲基環(huán)己二胺(脂環(huán)胺類固化劑擴鏈劑HTDA)是一種帶側(cè)甲基的脂環(huán)胺單體，是一支新型的脂環(huán)胺類環(huán)氧樹脂固化劑。
該產(chǎn)品可單獨用作固化劑，還可與其他普通環(huán)氧固化劑（如：脂肪胺，脂環(huán)胺、芳香胺、酸酐等）或通用促進劑（如：叔胺、咪唑）混合使用，在寬廣的溫度范圍類固化環(huán)氧樹脂，適用于復(fù)合材料、涂料、膠粘劑和地坪等領(lǐng)域;可用于聚酰胺、聚酰亞胺等有機合成;可用于聚氨酯做胺類擴鏈劑，與異氰酸酯基形成脲鍵，提高產(chǎn)品的綜合性能。
縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂和二酚基丙烷環(huán)氧化樹脂比較，它具有粘度低，使用工藝性好;反應(yīng)活性高;粘合力比通用環(huán)氧樹脂高，固化物力學(xué)性能好;電絕緣性好;耐氣候性好，并且具有良好的耐超低溫性，在超低溫條件下，仍具有比其它類型環(huán)氧樹脂高的粘結(jié)強度。有較好的表面光澤度，透光性、耐氣候性好。
縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂的優(yōu)點是多官能度、環(huán)氧當(dāng)量高，固化密度大，耐熱性顯著提高。上前國內(nèi)外已利用縮水甘油胺環(huán)氧樹脂優(yōu)越的粘接性和耐熱性，來制造碳纖維增強的復(fù)合材料(CFRP)用于飛機二次結(jié)構(gòu)材料。
根據(jù)引入的具有表面活性作用的親水基團性質(zhì)的不同，化學(xué)改性法制備的水性環(huán)氧樹脂乳液可分為陰離子型、陽離子型和非離子型三種。
通過適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ诃h(huán)氧樹脂分子鏈中引入羧酸、磺酸等功能性基團，中和成鹽后的環(huán)氧樹脂就具備了水可分散的性質(zhì)。常用的改性方法有功能性單體擴鏈法和自由基接枝改性法。
功能性單體擴鏈法是利用環(huán)氧基與一些低分子擴鏈劑如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反應(yīng)，在環(huán)氧樹脂分子鏈中引入羧酸、磺酸基團，中和成鹽后就可分散在水相中。
自由基接枝改性法是利用雙酚A環(huán)氧樹脂分子鏈中的亞甲基活性較大，在過氧化物作用下易于形成自由基，能與乙烯基單體共聚，可將丙烯酸、馬來酸酐等單體接枝到環(huán)氧樹脂分子鏈中，再中和成鹽后就可制得能自乳化的環(huán)氧樹脂。
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