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環(huán)氧樹脂所用固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-6-24 17:49:50 |
介紹了我國環(huán)氧樹脂所用固化劑的研究現(xiàn)狀，分析了制約環(huán)氧樹脂所用固化劑發(fā)展的因素。
環(huán)氧樹脂是一種分子內(nèi)含有2個或2個以上的環(huán)氧基，并以脂肪族、脂環(huán)族或芳香碳鍵為骨架并能通過環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)形成熱固性樹脂的低聚物。
環(huán)氧樹脂所用固化劑具有良好的粘接性、電絕緣性、低收縮性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐高低溫性、耐磨性等優(yōu)異性能。環(huán)氧樹脂通常作為膠粘劑、涂料和復(fù)合材料等的樹脂基體，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、電子電氣、航空航天等領(lǐng)域。
全球各品種占環(huán)氧樹脂總量的比例順次為:雙酚A型環(huán)氧 樹脂、阻燃溴化環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂等。
環(huán)氧樹脂使用時必須加入固化劑，優(yōu)良的固化劑能賦予環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)物具有優(yōu)異性能，通過固化反應(yīng)，使環(huán)氧樹脂生成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，成為具有真正使用價值的環(huán)氧樹脂材料。開發(fā)新型固化劑遠(yuǎn)比開發(fā)新型環(huán)氧樹脂更為重要。下面從幾個方面對環(huán)氧樹脂固化劑的研究進(jìn)展作一簡要介紹。
環(huán)氧固化劑的分類
1)按酸堿性質(zhì)分為堿性和酸性2類。堿性固化劑:包括脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、雙氰雙胺、咪唑類、改性胺類; 酸性固化劑:包括有機(jī)酸酐、三氟化硼及其絡(luò)合物。
2)按固化機(jī)理分為加成型和催化型。加成型固化劑:包括脂肪胺類、芳香族、脂肪環(huán)類、改性胺類、酸酐類、低分子聚酰胺和潛伏性胺; 催化型固化劑:包括三級胺類和咪唑類。
3)根據(jù)多元分類法分為顯在型和潛伏型。
環(huán)氧樹脂固化劑的研究現(xiàn)狀及其改性。目前，有關(guān)環(huán)氧樹脂固化劑的研究內(nèi)容主要是改善環(huán)氧樹脂的脆性、耐溫性、耐候性、固化速度等方面的缺陷，提高其性能。固化劑改性的主要方法是通過化學(xué)反應(yīng)在原有固化劑結(jié)構(gòu)中引入新的官能團(tuán)或特殊結(jié)構(gòu)以及合成新的固化劑品種。
二乙基甲苯二胺(DETDA)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(kuò)鏈劑。
多元胺類固化劑改性研究。在環(huán)氧樹脂固化劑中，胺類固化劑種類多、用量大、用途廣。但是一般胺類(如乙二胺，二乙烯三胺等)固化劑存在常溫下?lián)]發(fā)性大、毒性大、固化偏快、配比太嚴(yán)，還會吸收二氧化碳降低固化效果等缺點(diǎn)。對胺類固化劑以化學(xué)或物理方法進(jìn)行改性可克服上述不足，提高環(huán)氧樹脂固化物的綜合性能。
胺類固化劑包含有多種不同結(jié)構(gòu)的多元胺，如脂肪族多元胺、聚酰胺多元胺、脂環(huán)族多元胺、芳香族多元胺以及各種改性多元胺等。雖然官能團(tuán)相同，但由于化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，其性狀和固化溫度、固化速度以及固化物的性能迥然不同。
其中需要提到的是改性多元胺類，由于是在不損害原有性能的前提下，針對應(yīng)用目的對其進(jìn)行化學(xué)改性，所以改性針對性強(qiáng)，效果明顯。
酸酐類固化劑改性研究。酸酐固化劑的缺點(diǎn)是固化溫度高，由于加熱至80e以上才能起反應(yīng)，因此比其他固化劑固化周期長。為了降低固化溫度，酸酐固化劑常配合促進(jìn)劑使用。DMP-30是一種常用的固化促進(jìn)劑，對環(huán)氧樹脂的高溫固化具有很好的促進(jìn)作用，降溫幅度在30~50e，固化時間縮短了2~4h，固化產(chǎn)物的強(qiáng)度不僅沒有降低，反而有所增加。
但是這種促進(jìn)作用在常溫固化時沒有明顯的效果。除此之外，有人還用工業(yè)雙戊烯(艸寧烯)與順丁烯二酸酐加成，生成萜烯馬來酸酐用以代替常用的酸酐作固化劑，其拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度都有提高，成本也有所降低。
雙氰胺固化劑改性研究。雙氰胺是一種潛伏型固化劑，其固化機(jī)理十分復(fù)雜，有多個活性官能團(tuán)可參加固化反應(yīng)，固化溫度較高，常加入叔胺、咪唑、脲及其衍生物和硫脲及其衍生物等促進(jìn)劑以降低固化溫度。雙氰胺在聚合物基復(fù)合材料中用作環(huán)氧樹脂的固化劑。有人研制的改性雙氰胺固化劑可以在120e左右完成固化，并且在室溫下有較長的潛伏期，能更好滿足復(fù)合材料的使用要求。
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二乙基甲苯二胺(DETDA) http://www.mctechserv.com
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