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環(huán)氧樹脂多胺類固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-6-17 11:40:03 |
環(huán)氧樹脂多胺類固化劑是環(huán)氧樹脂固化劑中品種最多的，主要分為四大類：單一多胺，包括脂肪族多胺、聚酰胺多胺、脂環(huán)族多胺、芳香族多胺及其它品種；混合多胺；改性多胺，包括環(huán)氧化合物加成多胺、邁克爾加成多胺、曼尼斯加成多胺、酮類封閉的多胺；共熔混合多胺。
環(huán)氧樹脂多胺類固化劑又稱加成聚合型之二。環(huán)氧樹脂多胺類固化劑固化反應(yīng)機理是：多胺固化劑在與環(huán)氧樹脂反應(yīng)時，首先是伯胺中的活性氫與環(huán)氧基反應(yīng)，生成仲胺；仲胺中的活性氫與環(huán)氧基再進一步反應(yīng)，生成叔胺，此間分兩步進行。
第一步——反應(yīng)中生成的叔胺基，具有催化機能，但在伯胺、仲胺存在的條件下，其機能一般是難以發(fā)揮的。(注：實際應(yīng)用中也會發(fā)生一些使人們認為活性氫的加成作用與叔胺的催化作用同時存在的情況。
如用二乙氨基丙胺固化雙酚A環(huán)氧樹脂時，當(dāng)按活性氫與環(huán)氧基等物質(zhì)的量計量的二乙氨基丙胺僅消耗75％時，體系中的環(huán)氧基卻消耗了95％；又如用1，6-己二胺作固化劑時，按活性氫與環(huán)氧基等物質(zhì)的量計量的己二胺僅消耗50％時，體系中的環(huán)氧基已消耗了95％。
對于這種情況。有人解釋為：加成反應(yīng)過程放出大量的熱、同時伴隨形成的羥基，使叔胺對固化反應(yīng)產(chǎn)生了催化作用。) 對上述多胺的固化反應(yīng)，有兩點需要說明。其一，因化學(xué)結(jié)構(gòu)和堿性不同有相當(dāng)大的區(qū)別。
對脂肪胺來說，k1/k2≌2，在伯胺優(yōu)先反應(yīng)的情況下，鏈增長反應(yīng)和基于仲胺的交聯(lián)反應(yīng)平行進行。對芳胺來說，k1/k2≌7～12，基于伯胺的反應(yīng)的鏈增長反應(yīng)占壓倒優(yōu)勢。
因此，環(huán)氧樹脂與脂肪族伯胺反應(yīng)過程中B-階段時間很短，難以控制，而在芳香胺中卻有較長的B-階段時間。這個B-階段時間長短是十分重要的，利用這一特性可以制成B-階段成型材料，如粉末涂料等。
第二步——路易斯酸對此反應(yīng)能起促進作用，其促進作用受酸的PKa支配，排列順序為：酸>酚>醇類>腈>硝基苯。在應(yīng)用芳香胺類固化劑的配方中，有時需要加入促進劑，以縮短凝膠時間，但加促進劑會給固化物的性能帶來不利的影響。
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；同時也可用作是聚氨酯彈性體以及環(huán)氧樹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，脫模時間短、初始強度高、制品耐水解、耐熱等優(yōu)點。另外該品還可用作彈性體、潤滑劑及工業(yè)油脂的抗氧劑，以及化學(xué)合成中間體。
對某些胺與環(huán)氧基反應(yīng)而言，加入適量的水或醇類化合物(均含有羥基)，可以加速其反應(yīng)。就苯基縮水甘油醚而言，醇的加速作用順序為：甲醇>乙醇>正丙醇>叔丁醇>異丁醇>環(huán)己醇。胺固化劑分子結(jié)構(gòu)中的羥基對固化反應(yīng)同樣具有加速作用。
如對雙酚A環(huán)氧樹脂的凝膠時間順序為：二乙烯二胺，羥乙基二乙烯三胺>雙羥乙基二乙烯三胺，不同的有機酸對胺固化劑與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)也有影響。就雙酚A環(huán)氧樹脂與胺反應(yīng)而言，加人不同酸的反應(yīng)速度順序為：對甲苯磺酸>水楊酸>甲酸>苯甲酸>乳酸>草酸>乙酸>正丁酸>順丁烯二酸>鄰苯二甲酸。
環(huán)氧一胺固化反應(yīng)中，加入物質(zhì)對反應(yīng)速率的影響，可歸結(jié)為它們是否有利于產(chǎn)生氫鍵，因為氫鍵的形成加速了胺一環(huán)氧基之間的反應(yīng)。
多胺固化劑固化環(huán)氧樹脂的熱效應(yīng)。胺固化劑與環(huán)氧基之間的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，而環(huán)氧樹脂固化成型物大多為絕熱材料，所以研究樹脂固化時的熱效應(yīng)有重要意義。
二乙烯三胺、三乙烯四胺、N一氨乙基哌嗪，由于固化時放熱，配料溫度可以上升至200℃以上，而低分子聚酰胺固化環(huán)氧樹脂時放熱的升溫值就比較低。這說明固化劑本身的結(jié)構(gòu)對產(chǎn)生熱效應(yīng)有極大的影響。
固化過程的熱效應(yīng)一方面可以加速固化過程，有利于在冬季施工使用；另一方面也給成型工藝帶來極不利的影響，因為發(fā)熱會造成配料溫度上升，大大減少施工操作時間，給配料帶來麻煩。
同樣地，在進行澆鑄成型時，由于放出的熱無法散出，進一步加速了固化反應(yīng)，如此惡性循環(huán)的結(jié)果，造成澆鑄料固化過快，氣泡無法排除，甚至產(chǎn)生局部過熱燒焦。
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二乙基甲苯二胺(DETDA) http://www.mctechserv.com
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