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加熱致活的潛伏性固化劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-6-25 16:22:14 |
加熱致活的潛伏性固化劑室溫下較穩(wěn)定，多為固體，不溶于環(huán)氧樹脂，加熱到其熔點附近則熔融分解而與環(huán)氧樹脂反應(yīng)。
最具代表性的加熱致活的潛伏性固化劑是雙氰胺類化合物、有機酰肼類化合物、三氟化硼2胺絡(luò)合物及咪唑類化合物等。
加熱致活的潛伏性固化劑中的雙氰胺類化合物。雙氰胺是一種應(yīng)用較早、較廣泛的潛伏性固化劑，易于結(jié)晶，熔點207～209℃。單獨使用時常以粉末狀分散于環(huán)氧樹脂中，常溫下穩(wěn)定性較好，可放置半年以上。在180℃左右、20～60min才有較深程度的固化效果。
近年來為降低其固化溫度，多在混合體系中分別加入脲的衍生物、咪唑及其衍生物、季磷鹽、季銨鹽、叔胺或酰肼等固化促進劑。如脲的衍生物在加熱后易于分解為異氰酸酯及二甲胺，后者進一步反應(yīng)生成叔胺，它們分別再與環(huán)氧樹脂反應(yīng)而固化。
固化溫度可降低到130℃左右，但其貯存期縮短，固化物的耐水性也降低。為克服交聯(lián)固化過程形成的許多極性基團對吸水性的影響，對雙氰胺進行化學(xué)修飾和改性的報道很多。
通過用芳香胺與氰基反應(yīng)而改性的HardenerHT2833固化劑，不僅對固化產(chǎn)物耐水性有較好改善，而且對其在環(huán)氧樹脂中的分散性、耐熱性及固化物力學(xué)性能都有所提高。通過分子中氮原子上活潑氫與環(huán)氧基作用而生成N2烷基氰基胍衍生物并進一步交聯(lián)，既提高了固化速度，也延長了貯存期。
用環(huán)氧丙烷改性雙氰胺制得的MD202固化劑，其熔點降至154～160℃，在150℃左右4min即可使環(huán)氧樹脂固化。
有機酰肼類化合物有機酰肼類化合物與雙氰胺相似，也是一種以粉末狀分散于環(huán)氧樹脂中的潛伏性固化劑，適用期可達4～5月。一般系由脂肪酸酯與水合肼直接反應(yīng)制得。常用的有琥珀酸酰肼、己二酸酰肼、間苯二甲酸酰肼、水楊酸酰肼等。
二乙基甲苯二胺(DETDA)是隨著聚氨酯的發(fā)展,于80年代初工業(yè)化并大量使用的一種位阻芳香二胺擴鏈劑,為低粘度、無毒、無味的液體。用于聚氨酯中,可提高制品強度和耐水解性,使制品生產(chǎn)率大大提高,并使大尺寸、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的聚氨酯制品工業(yè)化成為可能。detda與異氰酸醋較快的反應(yīng)速度還特別適用于無溶劑、快固型涂料。此外,還可作為環(huán)氧、醇酸樹脂固化劑,橡膠油類抗氧劑、染料、農(nóng)藥中間體,是一種很有前途的化工新產(chǎn)品。
這類固化劑的固化溫度一般也較高，其分解溫度通常都在160℃左右，因而在使用時也需要加入與雙氰胺基本相同的固化促進劑來降低固化溫度。
改用二元酚來合成的有機酰肼類化合物，不僅可大大降低環(huán)氧樹脂固化溫度，且固化速度較快，貯存性好，固化產(chǎn)物耐水性及韌性也有改善，還具有一定透明性。
親水組分的影響理論上可以認(rèn)為，具有單羥基并且含親水基團或親水鏈段的表面活性劑都可以作為親水組分來改性多異氰酸酯。
因而選擇了兩種符合上述條件的表面活性劑OP-10、AEO3作為親水組分來改性HDI三聚體，并將其改性結(jié)果與PEGMM改性的HDI三聚體作比較。
結(jié)果表明，選擇的OP-10、AEO3兩種表面活性劑作為親水組分改性HDI三聚體效果都不好。這可能是因為選擇的兩種非離子表面活性劑，盡管其親水性較強，但其親油性也強;相對來說PEGMM親油性要弱的多，因而改性效果好。214PEGMM平均相對分子質(zhì)量的影響PEGMM平均相對分子質(zhì)量對改性HDI三聚體多異氰酸酯親水性的影響見表1。
隨著PEGMM平均相對分子質(zhì)量的增加，改性后的產(chǎn)物親水性增加，當(dāng)PEGMM平均相對分子質(zhì)量為500時，用其改性后的多異氰酸酯固化劑的水分散液在2000r/min的轉(zhuǎn)速下30min內(nèi)不分層，這充分說明此親水性PEGMM改性固化劑的水分散性已經(jīng)相當(dāng)好，完全滿足實際需求。
但考慮到PEGMM會對最終涂膜的耐水性造成負(fù)面影響，因而PEGMM平均相對分子質(zhì)量不宜過大。本實驗最終選擇平均相對分子質(zhì)量為500的PEGMM來改性HDI三聚體。3結(jié)論通過PEGMM對HDI三聚體進行改性得到了親水分散性好的HDI三聚體固化劑，同時也嘗試了用OP-10、AEO3親水組分來對HDI三聚體進行親水改性。
用PEGMM以及OP-10和AEO3改性HDI三聚體得到的產(chǎn)物在水中分散，只有PEGMM改性效果較好;(2)PEGMM改性HDI三聚體時，適宜的平均相對分子質(zhì)量為500。
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