性环氧树脂固化促进剂MCd的合成及其应用
环氧树脂固化剂配方及应用
环氧树脂固化剂配方及应用环氧树脂固化剂配方及应用环氧树脂固化物具有优良的机械性能、电器性能、耐化学药品性能,因而得到广泛的应用。
固化剂是环氧树脂固化物必需的原料之一,否则环氧树脂就不会固化。
为适应各种应用领域的要求,应使用相应的固化剂。
一、脂肪多元胺乙二胺 EDA H2NCH2CH2NH2分子量60活泼氢当量15无色液体每100份标准树脂用6-8份性能:有毒、有剌激臭味,挥发性大、粘度低、可室温快速固化。
用于粘接、浇注、涂料。
该类胺随分子量增大,粘度增加,挥发性减小,毒性减小,性能提高。
但它们放热量大、适用期短。
一般而言它们分子量越大受配合量影响越小。
长期接触脂肪多元胺会引起皮炎,它们的蒸汽毒性很强,操作时须十分注意。
二乙烯三胺DETA H2NC2H4NHC2H4NH2 分子量103活泼氢当量20.6无色液体每100份标准树脂用8-11份。
固化:20℃2小时+100℃30分钟或20℃4天。
性能:适用期50克25℃45分钟,热变形温度95-124℃,抗弯强度1000-1160kg/cm2,抗压强度1120kg/cm2,抗拉强度780kg/cm2,伸长率5.5%,冲击强度0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-108。
介电常数(50赫、23℃)4.1 功率因数(50赫、23℃)0.009体积电阻2x1016 Ω-cm常温固化、毒性大、放热量大、适用期短。
三乙烯四胺TETA H2NC2H4NHC2H4NHC2H4NH2分子量146活泼氢当量24.3无色粘稠液体每100份标准树脂用10-13份固化:20℃2小时+100℃30分钟或20℃7天。
性能:适用期50克25℃45分钟,热变形温度98-124℃,抗弯强度950-1200kg/cm2,抗压强度1100kg/cm2,抗拉强度780kg/cm2,伸长率4.4%,冲击强度0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-106。
常温固化、毒性比二乙烯三胺稍低、放热量大、适用期短。
四乙烯五胺TEPA H2NC2H4(NHC2H4)3NH2分子量189活泼氢当量27棕色液体每100份标准树脂用11-15份性能同上。
环氧固化促进剂
环氧固化促进剂
环氧固化促进剂是一种化学添加剂,经常用于环氧树脂的固化过程中。
它能够提高环氧树脂的反应速度和硬度,同时还能增强其耐热、耐化学腐蚀和力学性能。
常见的环氧固化促进剂有多种,例如有机酸类、胺类、酸酐类、亚胺类等。
这些促进剂具有不同的固化速度和机理,适用于不同类型的环氧树脂。
在使用环氧固化促进剂时需要注意剂量和混合顺序。
一般情况下,固化促进剂的添加量应该占总配方的1-5%,并应该在环氧树脂和固
化剂混合前加入。
环氧固化促进剂在工业生产中广泛应用,如涂料、粘合剂、复合材料、电子封装材料等领域。
正确选择和使用固化促进剂能够提高产品的质量和性能,从而增加其市场竞争力。
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环氧树脂的固化机理及常用固化剂
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂反应机理酸催化反应机理催化剂:质子给予体,促进顺序:酸>酚>水>醇固化剂分类1反应型固化剂▪可与EP分子进行加成,通过逐步聚合反应交联成体型网状结构▪一般含有活泼氢,反应中伴随氢原子转移,如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚2催化型固化剂▪环氧基按阳离子或阴离子聚合机理进行固化,如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物常见固化剂▪脂肪胺固化剂▪芳香族多元胺▪改性多元胺▪多元硫醇▪酸酐类固化剂1脂肪胺固化剂脂肪胺固化特点:▪活性高,可室温固化▪反应剧烈放热,适用期短▪一般需后固化,室温7d再80-100℃2h ▪固化物热形变温度低,一般80-90℃▪固化物脆性大▪挥发性及毒性大2芳香族多元胺芳香族多胺特点:▪固化物耐热性好,耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺▪活性低,大多加热固化▪氮原子因苯环导致电子云密度降低,碱性减弱,以及苯环位阻效应▪多为固体,熔点高,工艺性差▪液化,低共熔点混合,多元胺与单缩水甘油醚加成3改性多元胺a、环氧化合物加成:▪加成物分子量变大,沸点粘度增加,挥发性与毒性减弱,改善原有脆性b、迈克尔加成:▪丙烯腈与多元胺▪胺的活泼氢对α,β不饱和键能迅速加成▪腈乙基化物降低活性,改善与EP相容性特别有效c、曼尼斯加成:曼尼斯反应(Mannich reaction)为多元胺和甲醛、苯酚缩合三分子缩合。
▪产物能在低温、潮湿、水下施工固化EP▪典型产品T-31:二乙烯三胺+甲醛+苯酚▪适应土木工程用于混凝土、钢材、瓷砖等材料▪粘结的快速修复和加固d、硫脲-多元胺缩合:▪硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出氨气▪能在极低温下(0℃以下)固化EPe、聚酰胺化:▪9,11-亚油酸与9,12-亚油酸二聚反应▪然后2分子与DETA(二乙烯三胺)进行酰胺化反应挥发性毒性很小▪与EP相容性良好,化学计量要求不严▪固化物有很好的增韧效果▪放热效应低,适用期长,固化物耐热性较低,HDT为60℃左右4多元硫醇▪类似于羟基▪聚硫醇化合物(液体聚硫橡胶)就是典型多元硫醇,单独使用活性很低,室温反应及其缓慢几乎不能进行▪适当催化剂作用下固化反应以数倍多元胺速度进行▪在低温固化更为明显5酸酐类固化剂▪反应速率很慢,不能生成高交联产物,一般不作为固化剂▪低挥发性,毒性低,刺激性低▪反应缓慢,放热量小,适用期长▪固化物收缩率低,耐热性高▪固化物机械强度高,电性能优良▪需加热固化,时间长▪EP常用固化剂,仅次于多元胺主要酸酐:▪顺酐>苯酐>四氢苯酐>甲基四氢苯酐▪六氢苯酐>甲基六氢苯酐▪甲基纳迪克酸酐▪均苯四甲酸二酐▪改性酸酐▪酸酐分子中负电性取代基则活性增强阴/阳离子型催化剂▪催化剂仅仅起催化作用,本身不参与交联▪用量主要以实验值为准▪催化环氧开环形成链增长1常用阴离子催化剂1、叔胺类多用DMP-10(二甲氨基苯酚),DMP-30,酚羟基显著加速树脂固化速率,放热量大适用期短,EP快速固化(24h/25℃)2、咪唑类多用液态2-乙基-4-甲基咪唑(仲胺活泼氢和叔胺),适用期长(8-10h),中温固化,热形变温度高,与芳香胺耐热水平(100℃)相当阳离子型固化剂,路易斯酸链终止于离子对复合2常用阳离子催化剂▪路易斯酸:BF3,SnCl4,AlCl3等,为电子接受体▪BF3使用最多,具有腐蚀性,反应活性非常高一般与胺类或醚类络合物,如三氟化硼-乙胺络合物, BF3:400,为87℃结晶物质,室温稳定,离解温度90℃,离解后活性增大环氧树脂固化的三个阶段▪液体-操作时间:树脂/固化剂混合物仍然是液体适合应用▪凝胶-进入固化:混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段),这时它开始凝胶或“突变”成软凝胶物。
环氧地坪涂料的原材料——固化剂和固化促进剂
环氧地坪涂料的原材料——固化剂和固化促进剂环氧地坪涂料的原材料——固化剂和固化促进剂(2012-03-27 09:49:24)1.固化剂(1)常用固化剂及其对环氧涂料性能的影响环氧树脂靠固化剂交联固化。
固化剂的品种很多,达数十个,常用的是各种胺类(例如脂肪胺、脂环胺)和树脂类固化剂。
按固化剂固化环氧树脂的机理,可分为与环氧树脂的环氧基反应固化的固化剂、与环氧基反应的固化剂和与环氧树脂的羟基反应的固化剂三大类。
最后一类主要是一些能和环氧树脂起反应的树脂,例如含羟甲基或烷氧基的酚醛树脂、三聚氰胺树脂、三聚氰胺树脂和多异氰酸酯等。
在胺类固化剂中,脂环胺及其加成物色浅、流平性好、光泽高、不泛白、不需诱导期,但其玻璃化温度较高,柔韧性较差,主要用作无溶剂环氧地坪涂料的固化剂,使用时尚需同时加入聚硫橡胶、长链烷基缩水甘油醚、弹性聚氨酯等增韧剂进行增韧处理。
表1-1中列出593、T31、651等几种常用的商品固化剂的特性,表1-2中列出实验研究得到的常用商品固化剂对环氧树脂涂料性能的影响。
表1-1几种常用商品固化剂的特性①耐盐雾性为连续喷雾700h,其他各种耐性为浸泡2400h。
②651固化剂的该项实验结构反常,可能是实验时固化剂的用量偏大所致。
从表1-2中可知,各种固化剂引起的涂料力学性能的差异主要是涂膜硬度、凝胶时间和涂膜干燥时间等项目。
NX-2040的综合性能最好,既具有较长的操作适用期,又有较快的干燥时间,且涂膜硬度使用。
各种固化剂引起的涂料耐化学性能的差异主要是耐油性、耐油-水混合性、耐酸性和耐溶剂性。
酮亚胺类水下环氧树脂固化剂,由于其分子结构中含有水分子基团,因此耐水性和耐盐雾性较差。
同样,NX-2040固化剂的耐化学腐蚀的综合性能优异。
(2)低温固化环氧树脂用固化剂环氧类涂料冬季低温施工固化速度慢,尤其对于聚酰胺的品种更为明显。
而我国地域辽阔,很多地区冬季-夏季温差很大。
尤其是季节交替时经常是一个产品在一个地区使用正常,而另一个地区则会出现问题,甚至必须调整和改变配方。
环氧树脂粘结剂的制备与应用
玻璃纤维知识一、实验目的1、了解环氧树脂枯结剂的粘结原理。
2、学习环氧树脂粘结剂的配制及使用方法。
二、实验原理环氧树脂是一类重要的热固性树脂,是聚合物复合材料中应用最广泛的基本树脂,固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能.它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好.变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸演、层压料、枯接剂、涂料等用途。
常见的环氧树脂主要有两种类型,一是双酚A缩水甘油醚型环氧树脂。
通常被称为双酚A环氧树脂,占环氧树脂总产盘的90 %.可由2,22双对经基苯基丙烷(双酚A)与环级抓丙烷在碱存在下聚合而得;另一种是高官能度环氧树脂(分子中具有两个以上环氧基》。
它可由线型酚醛树脂和环暇抓丙烷聚合得到,也可由二氮基二苯甲烷或二胺基二苯醚与环氧氛丙烷综合得到。
环氧树脂属有机合成树脂胶粘剂。
它的分子结构式如下,其平均分子盆一般在300-7 000之间。
作粘结剂用的低分子盘树脂呈城拍色或浅黄色,是一种热塑性树脂。
应用时必须加适量固化剂,才能形成一种不熔的热固性物质。
常用的固化剂为胺类化合物,如乙二胺、二乙烯三胶、间苯二胶等。
本实验用乙二胺作固化剂。
由于乙二胺与环氧树脂两端的环氧基反应交联成体型结构而固化。
其反应可表示如下:在这种环级树脂网状结构中存在着经基(它们与被粘接物质中的极性部相吸引,而具有枯结力,能粘结金属、木材、玻璃、陶瓷等各种材料,故得名万能胶。
固化剂与环氧树脂的量应有一定的配比,固化剂过少环氧树脂久置不能固化.过多使环氧树脂固化过快而成不具粘性的固体,没有枯结力。
三、仪器与药品1、仪器台天平、烧杯(10cm)料盖、玻棒、小滤纸片。
2、药品试片、砂绒、滴管、i精灯、石棉网、三角架、盘简(scm,)Y(5cm')塑环氧树脂、乙二胺、甲苯、丙酮、邻苯二甲酸二丁醋、铝粉。
四、实验内容1、环级树脂粘结剂的制备(1)、粘结剂的配制比例:所需原料及其用盆比(重母)为:环氧树脂100g、乙二胺7g、邻苯二甲酸二丁醋20g、混合溶剂约50g,铝粉3g.(2)、配制过程:取环氧树脂lg放人干燥而洁净的塑料小盖中,再依次称取邻苯二甲酸二丁醋0. 2g(用滴管滴加)、甲苯与丙酮混合溶剂。
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂
2、反应型固化剂
可与EP分子进行加成,通过逐步聚合反应 交联成体型网状结构; 一般含有活泼氢,反应中伴随氢原子转移, 如多元伯胺、多元羧酸、多元硫
醇和多元酚。
3、催化型固化剂
环氧基按阳离子或阴离子聚合机理进行固 化,如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物。
23、环氧树脂固化的三个阶段
液体-操作时间:树脂/固化剂混合物仍然是液体适合应用。 凝胶-进入固化:混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段), 这时它开始凝胶
或“突变”成软凝胶物。此时只是局部固 化,新使用的环氧树脂仍然能与它 化学链接,因此该未处 理的表面仍然可以进行粘接或反应。 固体-最终固化:环氧混合物变成固体阶段,这时能砂磨 及整型。在室温下 维持若干天使它继续固化。
8、芳香族多元胺
间苯二胺
4,4-二氨基二苯基甲烷(DDM)
间苯二甲胺
4,4-二氨基二苯砜(DDS)
9、芳香族多胺特点
固化物耐热性好,耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺 活性低,大多加热固化 氮原子因苯环导致电子云密度降低,碱性减弱,以及苯环位阻效应 多为固体,熔点高,工艺性差 液化,低共熔点混合,多元胺与单缩水甘油醚加成
13、硫脲-多元胺缩合
硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出 氨气 能在极低温下(0℃以下)固化EP
14、聚酰胺化
9,11-亚油酸与9,12-亚油酸二聚反应 然后2分子与DETA(二乙烯三胺)进行酰胺化反应挥发性毒性很小 与EP相容性良好,化学计量要求不严 固化物有很好的增韧效果 放热效应低,适用期长,固化物耐热性较低,HDT为60℃左右
环氧树脂的固化机理 及其常用固化剂
1、什么是固化剂
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂9页word文档
3.8 环氧树脂通过逐步聚合反应的固化环氧树脂的固化剂,大致分为两类:(1)反应型固化剂可与EP分子进行加成,并通过逐步聚合反应的历程使它交联成体型网状结构。
特征:一般都含有活泼氢原子,在反应过程中伴有氢原子的转移。
如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚等。
(2)催化型固化剂可引发树脂中的环氧基按阳离子或阴离子聚合的历程进行固化反应。
如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物等。
3.8.1 脂肪族多元胺1、反应机理催化剂(或促进剂):质子给予体促进顺序:酸≥酚≥水>醇(催化效应近似正比于酸度)如被酸促进(先形成氢键)形成三分子过渡状态(慢)2、常用固化剂四乙烯五胺多乙烯多胺试比较它们的活性、粘度、挥发性与固化物韧性的相对大小?脂肪胺类固化剂的特点(1)活性高,可室温固化。
(2)反应剧烈放热,适用期短;(3)一般需后固化。
室温固化7d左右,再经2h/80~100℃后固化,性能更好;(4)固化物的热变形温度较低,一般为80~90 ℃;(5)固化物脆性较大;(6)挥发性和毒性较大。
课前回顾1、海因环氧树脂的结构式与主要性能特点?2、二氧化双环戊二烯基醚环氧树脂的特点?3、TDE-85环氧树脂的结构式与性能特点?4、脂肪族环氧树脂的特点及用途?5. 有机硅环氧树脂的特点?6、环氧树脂的固化剂可分为哪两类,分别按什么反应历程进行固化?特点是什么?两类固化剂的代表有哪些?7、脂肪族多元胺固化剂的催化剂有哪些?活性顺序是怎样的?8、常用的脂肪族多元胺有哪些?多乙烯多胺的结构通式?它们的活性与挥发性相对大小顺序?9、脂肪族多元胺类环氧固化剂的主要特点有哪些?3、化学计量胺的用量(phr)= 胺当量×环氧值胺当量= 胺的相对分子量÷胺中活泼氢的个数phr意义:每100份树脂所需固化剂的质量份数。
例题:分别用二乙烯三胺和四乙烯五胺固化E-44环氧树脂,试计算固化剂的用量(phr值)。
若E-44用10%的丙酮或者669(环氧值为0.75)稀释后(质量比为100:10),又如何计算? 胺当量(DETA)=103/5=20.6胺当量(TEPA)=189/7=27(1)未稀释,环氧值=0.44Phr(DETA)=0.44×20.6=9.1Phr(TEPA)=0.44×27=11.9(2)用丙酮稀释,环氧值=0.44×100/110=0.4Phr(DETA)=0.4×20.6=8.2Phr(TEPA)=0.4×27=10.8用669稀释,环氧值=0.44×100/110+0.75×10/110=0.468Phr(DETA)=0.468×20.6=9.6Phr(TEPA)=0.468×27=12.63.8.2 芳香族多元胺二胺基二苯基甲烷(DDM)二胺基二苯砜(DDS)芳族多元胺固化剂的特点优点:固化物耐热性、耐化学性、机械强度均比脂肪族多元胺好。
新型高效高效环氧树脂固化促进剂的研制及应用
新型高效高效环氧树脂固化促进剂的研制及应用新型高效高效环氧树脂固化促进剂的研制及应用刘守贵廖虹( 晨光化工研究院,四川富顺643201 )摘要:采用精制双酚A生产的环氧树脂纯度高,凝胶化时间较长,例如环氧树脂——桐油酸酐固化体系未加促进剂时其凝胶化时间≥20min(200℃),加入少量由氮杂环化合物和多元醇醚复配的促进剂后即可缩短凝胶化时间,达到用户提出的3~5min(200℃)的要求。
关键词:环氧树脂;促进剂;应用前言随着环境保护及电子、电工产品质量提高的要求,生产环氧树脂所用的原料双酚A的生产工艺已由离子交换树脂法取代落后的硫酸法、氯化氢法,生产出的双酚A色泽浅、纯度高,仅含有极微量的杂质如异构体、游离酚、烯丙基酚等。
采用高纯双酚A生产的双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)纯度高,但应用中也出现了一些问题,例如环氧树脂——酸酐固化体系出现凝胶时间长,固化温度高,固化时间长,如采用环氧树脂——桐油酸酐(TOA)固化体系进行大型电机云母绝缘带的粘接或配制少(无)溶剂环氧漆时就存在上述缺陷,因此部分用户感到用“精”双酚A生产的树脂不如“粗”双酚A生产的树脂使用方便,主要表现在凝胶化时间长,脆性大,韧性不好,粘接力差等,导致产品易开裂,合格率降低。
原因在于硫酸法生产的“粗”双酚A 中含有较多量的游离酚、异构体、磺酸类物质及其它未知杂质,对环氧树脂——酸酐固化体系的固化有促进和增韧作用。
本文研制了一种新型高效的环氧树脂固化促进剂,应用于精制双酚A环氧树脂—桐油酸酐固化体系,使凝胶化时间由20~30min(200℃)缩短为3~5min(200℃),而且固化过程稳定,具有增韧作用。
1促进剂的配制原理常用的环氧树脂——酸酐固化体系的促进剂类型有叔胺类,季铵盐类,氮杂环化合物等。
如DMP-30(k-54),N.N-二甲基苄胺,间苯二甲胺,咪唑类,吡啶类,醇胺类等。
为了克服树脂固化物出现内应力变大,韧性差,抗冲击性差的缺陷,需要加入一种活性增韧剂来克服这一缺陷。
(整理)环氧树脂的固化机理及其常用固化剂
3.8 环氧树脂通过逐步聚合反应的固化环氧树脂的固化剂,大致分为两类:(1)反应型固化剂可与EP分子进行加成,并通过逐步聚合反应的历程使它交联成体型网状结构。
特征:一般都含有活泼氢原子,在反应过程中伴有氢原子的转移。
如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚等。
(2)催化型固化剂可引发树脂中的环氧基按阳离子或阴离子聚合的历程进行固化反应。
如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物等。
3.8.1 脂肪族多元胺1、反应机理催化剂(或促进剂):质子给予体促进顺序:酸≥酚≥水>醇(催化效应近似正比于酸度)如被酸促进(先形成氢键)形成三分子过渡状态(慢)2、常用固化剂四乙烯五胺多乙烯多胺试比较它们的活性、粘度、挥发性与固化物韧性的相对大小?脂肪胺类固化剂的特点(1)活性高,可室温固化。
(2)反应剧烈放热,适用期短;(3)一般需后固化。
室温固化7d左右,再经2h/80~100℃后固化,性能更好;(4)固化物的热变形温度较低,一般为80~90 ℃;(5)固化物脆性较大;(6)挥发性和毒性较大。
课前回顾1、海因环氧树脂的结构式与主要性能特点?2、二氧化双环戊二烯基醚环氧树脂的特点?3、TDE-85环氧树脂的结构式与性能特点?4、脂肪族环氧树脂的特点及用途?5. 有机硅环氧树脂的特点?6、环氧树脂的固化剂可分为哪两类,分别按什么反应历程进行固化?特点是什么?两类固化剂的代表有哪些?7、脂肪族多元胺固化剂的催化剂有哪些?活性顺序是怎样的?8、常用的脂肪族多元胺有哪些?多乙烯多胺的结构通式?它们的活性与挥发性相对大小顺序?9、脂肪族多元胺类环氧固化剂的主要特点有哪些?3、化学计量胺的用量(phr)= 胺当量×环氧值胺当量= 胺的相对分子量÷胺中活泼氢的个数phr意义:每100份树脂所需固化剂的质量份数。
例题:分别用二乙烯三胺和四乙烯五胺固化E-44环氧树脂,试计算固化剂的用量(phr值)。
若E-44用10%的丙酮或者669(环氧值为0.75)稀释后(质量比为100:10),又如何计算? 胺当量(DETA)=103/5=20.6胺当量(TEPA)=189/7=27(1)未稀释,环氧值=0.44Phr(DETA)=0.44×20.6=9.1Phr(TEPA)=0.44×27=11.9(2)用丙酮稀释,环氧值=0.44×100/110=0.4Phr(DETA)=0.4×20.6=8.2Phr(TEPA)=0.4×27=10.8用669稀释,环氧值=0.44×100/110+0.75×10/110=0.468Phr(DETA)=0.468×20.6=9.6Phr(TEPA)=0.468×27=12.63.8.2 芳香族多元胺’二胺基二苯基甲烷(DDM)二胺基二苯砜(DDS)芳族多元胺固化剂的特点优点:固化物耐热性、耐化学性、机械强度均比脂肪族多元胺好。
【CN109929093A】一种微胶囊型环氧树脂潜伏性固化促进剂及其制备和应用方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910302140.7(22)申请日 2019.04.16(71)申请人 江南大学地址 214122 江苏省无锡市滨湖区蠡湖大道1800号(72)发明人 魏玮 张博文 李小杰 刘晓亚 (74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限公司 32200代理人 张惠忠(51)Int.Cl.C08G 59/68(2006.01)C08F 212/08(2006.01)C08F 212/36(2006.01)C08F 2/44(2006.01)C08K 9/06(2006.01)C08K 3/36(2006.01)(54)发明名称一种微胶囊型环氧树脂潜伏性固化促进剂及其制备和应用方法(57)摘要本发明公开了一种微胶囊型环氧树脂潜伏性固化促进剂及其制备和应用方法,属于环氧树脂固化促进剂的制备及应用技术领域。
该微胶囊型固化促进剂是通过Pickering乳液模板法制备。
首先以硅烷疏水改性的纳米二氧化硅为颗粒乳化剂,乳化油相(含乙烯基类单体、油溶性引发剂和油溶性固化促进剂)和水相得到水包油型Pickering乳液;再通过热引发乳液滴发生聚合反应制备得到微胶囊。
本发明的微胶囊可作为一种优异的环氧树脂潜伏性固化促进剂,其不仅在高温下可促进环氧树脂快速固化,在室温下也使体系具有良好的贮存稳定性,同时可提高固化物的韧性和热稳定性,在环氧胶粘剂、涂料、复合材料、覆铜板、电子封装材料等领域具有广阔的应用前景。
权利要求书1页 说明书11页 附图3页CN 109929093 A 2019.06.25C N 109929093A权 利 要 求 书1/1页CN 109929093 A1.一种微胶囊型环氧树脂潜伏性固化促进剂,其特征在于,其制备方法包括如下步骤:步骤一,以硅烷疏水改性的纳米二氧化硅为颗粒乳化剂,乳化含乙烯基类单体、油溶性引发剂和油溶性固化促进剂的油相和水相得到水包油型Pickering乳液;步骤二,通过热引发上述Pickering乳液的乳液滴发生聚合反应制备得到微胶囊。
固化剂 促进剂 环氧树脂
固化剂促进剂环氧树脂
固化剂、促进剂和环氧树脂是三种常见的材料,通常因为它们的
综合性能而被人们广泛使用。
固化剂是一种可以使环氧树脂在固态下形成的化学物质。
它与环
氧树脂混合使用,可以引发一个化学反应,对环氧树脂进行硬化处理。
这种硬化的环氧树脂可以提供高强度、高耐久性和高稳定性等特性,
常被用于各种建筑、冶金、航空航天和化学工业中。
促进剂是一种可以增强固化剂和环氧树脂反应的化学物质。
使用
促进剂可以提高环氧树脂的硬度、耐磨性和抗酸碱性。
此外,它也可
以加速反应速率并降低温度要求,提高工艺效率和降低生产成本。
环氧树脂是一种具有高强度、高耐磨性和高耐腐蚀性的材料。
它
可以广泛应用于航空、汽车、造船、机械、建筑等领域,因为它可以
制作出各种复杂的结构和复杂的几何形状。
除了使用固化剂和促进剂
之外,环氧树脂还可以与其他材料结合使用,比如玻璃纤维、碳纤维
和石墨等,以获得更高的性能和更广泛的适用范围。
环氧树脂固化剂促进剂
环氧树脂固化剂促进剂
环氧树脂固化剂促进剂是一种能够加速环氧树脂固化过程的化学物质。
它们与环氧树脂发生反应,通过提供能量或改变化学反应的速率,以促进固化反应的进行。
促进剂可以分为活性促进剂和惰性促进剂两种类型。
活性促进剂通常是一些带有活性基团的化合物,如胺类、酸类或酯类等。
它们能够与环氧树脂中的活性基团发生反应,形成交联结构,从而促进树脂的固化反应。
常见的活性促进剂有环氧活性化剂、酸促进剂和酯促进剂等。
惰性促进剂通常是一些不带有活性基团的化合物,它们的作用是通过改变固化反应的速率来促进树脂的固化过程。
惰性促进剂可以通过吸饱和环氧树脂中的活性基团,降低反应速率,从而延长固化时间。
常见的惰性促进剂有安定剂、杂质抑制剂和延缓剂等。
环氧树脂固化剂促进剂的选择需要根据具体的固化条件和要求进行,以确保树脂固化反应能够在适当的时间和条件下进行并达到所需的性能。
环氧树脂用固化促进剂
固化促进剂环氧树脂固化促进剂是一类能加速环氧树脂固化,降低固化温度,缩短固化时间的物质。
由于促进剂、固化剂、|环氧基之间以形成电荷偏离的六元环过渡态来实施促进作用,因此亲电性促进剂对亲核性固化剂有效,亲核性促进剂对亲电性固化剂有效。
胺类固化环氧树脂时,凡是含有一OH、一COOH、一S03 H、C()NH2、一S02NH2、一S03NHR的试剂都对反应起促进作用。
例如酚类(苯酚、氯代酚、间苯二酚)、酸类(水杨酸)、酰胺类等都可作促进剂使用,一般用量5~10份。
凡是含有一OR(R≠H)、一C(1)OR、一SO3R、一CONR2、一C02NR2、一SO2NH2、N02等的试剂都有抑制作用。
酸酐类固化剂与环氧树脂的固化反应慢,一般都要加入促进剂,常用叔胺、季铵盐,有时也用有机酸盐和氢氧化钾。
常用的固化剂促进剂有有机胺类,例如叔胺、甲基二乙醇胺和胺基苯酚等。
常用的适用于双组份环氧树脂地坪漆的胺类固化促进剂品牌有DMP-30(天津),HY960叔胺加速剂(美国),OP-8658/DP-300涂膜干燥、固化促进剂(台湾)。
除了胺类固化剂促进剂外,有时也可以使用酸类固化促进剂,例如水杨酸,并且在较低气温时还可以适当地加入季铵盐。
为了对环氧树脂起到增塑的效果,并降低低分子量环氧树脂成膜后的脆性,有些环氧树脂地坪漆的固化剂的组分配比是:胺类固化剂:苯甲醇:水杨酸:季铵盐=50:(40-48):(2-10):(0-3)。
其中,苯甲醇作为水杨酸的溶剂,并起到对环氧树脂增塑的作用,能降低低分子量环氧树脂成膜后的脆性。
季铵盐类又称四级胺盐,铵离子中4个氢原子被烃基取代形成的化合物,结构通式为R4N+x一,其中R可以是相同或不同的烃基,X多为卤素原子,也可以是酸根。
季铵盐是一种较有前途的潜伏性促进剂,促进机理类似于叔胺的羧酸复盐,对环氧树脂/酸酐体系的促进作用同叔胺一样,但室温储存期约是叔胺的8倍,而固化物的物理力学性能略好于叔胺促进体系。
环氧树脂胶 固化剂 应用
环氧树脂胶固化剂应用环氧树脂胶(epoxy resin adhesive)一般是指以环氧树脂为主体所制得的胶粘剂,环氧树脂胶一般还应包括环氧树脂固化剂,否则这个胶就不会固化。
环氧树脂胶(epoxy resin adhesive)一般是指以环氧树脂为主体所制得的胶粘剂,环氧树脂胶一般还应包括环氧树脂固化剂,否则这个胶就不会固化。
种类环氧树脂胶又分为软胶和硬胶。
1、环氧树脂软胶:它是一种液型,双组份、软性自干型软胶,无色、透明、具有弹性,轻度划擦表面即自行恢复原形。
适用于涤纶、纸张、塑料等标牌装饰。
2、环氧树脂硬胶:它是一种液型,双组份硬性胶,无色、透明,适用于金属标牌同时可制作各种水晶钮扣、水晶瓶盖、水晶木梳、水晶工艺品等高档装饰品。
原材料折叠环氧树脂E-51、环氧丙基丁基醚(501稀释剂)、650聚酰胺、三(N,N-二甲基氨基)甲基苯酚(DMP-30)、轻质碳酸钙、硅微粉。
分类折叠环氧树脂的分类目前尚未统一,一般按照强度、耐热等级以及特性分类,环氧树脂的主要品种有16种,包括通用胶、结构胶、耐温胶、耐低温胶、水下,潮湿面用胶、导电胶、光学胶、点焊胶、环氧树脂胶膜、发泡胶、应变胶、软质材料粘接胶、密封胶、特种胶、涉嫌被固化胶、土木建筑胶16种。
对环氧树脂胶黏剂的分类在行业中还有以下几种分法:1、按其主要组成,分为纯环氧树脂胶黏剂和改型环氧树脂胶黏剂;2、按其专业用途,分为机械用环氧树脂胶黏剂、建筑用环氧树脂胶黏剂、电子眼环氧树脂胶黏剂、修补用环氧树脂胶黏剂以及交通用胶、船舶用胶等;3、按其施工条件,分为常温固化型胶、低温固化型胶和其他固化型胶;4、按其包装形态,可分为单组分型胶、双组分胶和多组分型胶等;还有其他的分法,如无溶剂型胶、有溶剂型胶及水基型胶等。
但以组分分类应用较多。
基本分类固化剂种类碱性类固化剂:包括脂肪族二胺和多胺、芳香族多胺、其它含氮化合物及改性脂肪胺。
酸性类固化剂:包括有机酸、酸酐、和三氟化硼及其络合物。
环氧树脂固化剂固化条件及其配方
表1-16 有机酸酰肼固化环氧树脂铁-铁粘接的剪切强度
表1-17 国产的某些改性胺固化剂的质量指标
表1-18 烷基、芳基聚酰胺树脂的典型性能①
表1-19 日本某些改性胺固化剂的性能指标
表1-20 胺类加合物的固化物性能
表1-21 胺加合物(由环氧乙烷、环氧丙烷制)的固化物性能
表1-22 典型的酸酐固化剂的性质
表1-23 与BA树脂配合的酸酐固化剂的固化条件、特性和用途
表1-24 配方与固化物性能
表1-25 商品甲基四氢苯酐的性能比较
表1-26 商品甲基六氢苯酐的性能比较
表1-27 不同浇铸配方固化物的性能及其比较
表1-28 MHAC与环氧树脂固化物的性能
表1-29 固化物在200℃下长期加热的性能变化①
①表中200℃加热10天后的变化有关数据是以图为依据的估算值,并非实测数据。
表1-37 各种HET/酸酐混合物的液化温度(℃)
表1-38 酸酐的典型共熔物
表1-39 日本商品化的聚硫醇固化剂
表1-40 有代表性的叔胺的性质
表1-41 几种叔胺固化物的性能
表1-42 促进剂效果比较(环氧树脂/DDSA)①:固化时间(分)
表1-43 有代表性的咪唑化合物的性质
表1-44 咪唑及其衍生物的使用期及固化时间①
① 咪唑类添加量4g;树脂配料100g;0.3g填料,热板法。
水纹(绵绵漆)剂MCD
水纹(绵绵漆)剂MCD
一、概述:水纹(绵绵漆)剂是一种有机金属络合物,在环氧/双氰胺体系中,利用其强烈固化促进功能,使涂膜不均匀收缩而产生水纹效果。
相比同类品种MCD薄涂更易起纹且稳定性好。
二、技术指标:
外观:浅黄色粉末熔程温度:185-195℃
三、参考配方:
四、注意事项:
1、要想得到稳定的水纹,必须选用环氧值稳定的环氧树脂,否则纹路会有改变。
2、流平剂、水纹剂用量越多,纹路越细密;双氰胺用量与冲击及立体感有关,一般过量冲击好,立体感强;加入少量聚酯可调节光泽及纹路均匀性,过多加量立体感变差或不起水纹。
3、底粉里加0.5%光亮剂,再外加0.1%光亮剂或将配方里加入5%的纯聚脂可得粗大的水纹;原始配方配合内挤0.1-0.2%皱纹剂,可得雪花状效果;原始配方配合砂纹剂使用,可得丝状砂纹效果;原始水纹配方里外混龟纹(皮纹)剂MCC 1%可得一种水纹底上浮龟壳状纹理效果(注:外混MCC时需先过120-180
目筛,再外加,且混合不宜太均匀)。
4、为了帮助起纹,可在原始配方中加入0.1-0.2%低温固化剂T-31,或外混浮花剂;原始配方外加0.1-0.3%水纹剂亦有助于起纹。
5、为防边角流挂导致的纹路改变,可内加膨润土0.05-0.08%。
6、生产和喷涂过程中,一定要注意防尘,否则水纹剂及其粉末会刺激呼吸系统和眼睛的粘膜而使其充血。
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10 0 1h 2 9 x
10 x 5 2 ℃ 1 h .
10 x2h 2% 10 x3h 2' C
10 x 1 0 3 h
注: 在 胶 剂D 配 0 结构 钻 的 方中, 进荆M G的加 促 - 人I以 二氛二 胺2
1 .3 27 9.0 7
1 1 0. 0
注 ①在 结构胶粘剂 D 的配方中, 进剂 M C 加人量是以 促 一d的
二佩二肢 盘为1g 础的 2 做墓 。
②本次实拉的固化条件: 固化温度和时问为 1 ' z h固化压 2C 2 . 0
力为 02M、 . 】。
由表2 可以看出: 促进剂 M一C d应用于结构胶
09 川 15 却
剪切强度/ P M. 1 0L 3 常沮 币。 . 1 ℃ 浏
3 9 5 0 3 .2 38 3 1叹】 3 1 0.0
1. 1刀
板 一 9` 板 0剥离
强度/N m ’ k -一
I LS 1. 35 1. 27
1 7 0.
13 胶膜的制备 . () 1 按照一定的 加人量将促进剂 M一 d G 加人高 温结构胶粘剂D中; () 双辊混炼机上将促进剂 M一 d 2在开炼的 C与 原 D膜的配方原料混炼均匀; () 3将混炼好的胶在无溶剂连续化的胶膜生产 线上成膜, 胶膜厚度为(. 士 . ) 01 00 m 5 2 m 1 测试方法 . 4 剪切强度 按 G7 4 测定; B1 - 2 8 6 剥离强度 按G / 7 2 96 BT 2-1 测定。 1 9
A.a : 6 w i adru公 e rm m A dA b }t g a r m r n i t p y w a n m明出 ‘曰 6amt 户a l d d c d G n e h an ea目 . e- r , a y - i a dO m ui , s d 1 m e - d wi 山w a e } m
11 原材料 . 间 苯二胺, 无锡市三明精细化工厂; 澳化锅, 化 学纯. 上海亭新化工厂; 中国 无水乙醇, 分析纯, 哈尔 滨化工试剂厂; C 促进剂, 制( M一 d 自 粉末状)高温 ;
环树 固 剂 类 很 , 异 就 的化 种 有 多性 各 。 1实 部 氧脂 能 验 分
化速度[。目 用的固 促进剂有: 衍 P 前常 l 化 脉的 生物, 结 构胶D黑龙任 , 省石油化学研究院; 一2 铝 L 1C Y Z
固化条件
10 0 5 3 ' x h C . 10 x1 0 h 39
产 。 剪 强 w 率 切 脚
/ % 常 沮 1' 3 D C
2. 66 3. 39 0 1 2留
1. 97 43 3 . 3 1. 36 7
板一 0 板9' 剥离 强度/Nm ' 1' '
3 大庆高渐技术产业开发区, . 黑龙江 大庆 1 36 61 3 )
摘要: 采用间苯二胺和澳化钥合成了一种具有潜伏性的环氧树脂固化促进剂 M一 d它是一种络合物, C 将它应用于二氛二
胺/ 环氧树脂固化休系的高沮结构胶粘荆中, 能够显著地降低胶粘剂的固化退度, 缩短固化时间。 本文还讨论了合成该促进 剂主要成分的投料比、 应用于二氛二胺/ 环氧树脂固化休系的高温结构胶粘剂中该促进剂的使用量以及固化条件对胶粘剂力 学性能的形响, 同时还考核了应用该促进剂M的高温结构胶粘剂的综合性能。 关镇词. 潜伏性固化促进剂; 固化; 二银二胺; 环氧树脂; 胶粘剂 中圈分类号: 1 2 3 功 3 . . 44 文嗽标识码: A 文章绷号: 0一 0720) 一 1 一 3 1 1 01( 20 00 0 0 0 3 9
表 3 固化压力对胶粘荆力学性能的影晌
2 结果与讨论
21 促进荆 M主要成分配比关系的确定 .
为使合成的促进剂有较好的促进效果, 需要选 择适宜的原料投料比。根据间苯二胺与澳化福的质 量比 关系的 设定, 不同 分别合成了 1," 和4 "2 ," " 3 促进剂。将这些促进剂分别按 1 g . 加人高温结构 1 胶膜 D 的配方中, 压制出D 1 一 , 一 , 一 四 一 , 2D 3D 4 D 种胶膜。见表 1 0
粘剂D 配方中的用量为1 g 剪切强度和板2 . 时, 1 板 9喇离强度具有最高值, 最终确定促进剂 M- 因此, C 在结构 d 胶粘剂D中 用量为1 g 较合理的。 . 是比 1
2 固化条件的选择 . 3 固 化压力对含促进剂 M一 d C 结构胶 D 胶接强 度的 影响, 见表3 0
为仪9 基 的 傲 翻 。
②本 实 固 条 固 胜 和时 次 脸的 化 件. 化 度 间为1 0 固 力为0 2 x h 化压 0 2 , . 2
Mfl }
1 9 3.8
1 6 4.0
③ 率是 浪 锯作为 准 的。 式为: 率( ) 促进 质 以 化 此产 基 得出 公 产 % 二 剂的
前 言
固 化工艺来说, 都希望固化温度低, 固化速度快, 固 化产物性能优良, 及贮存期较长。 以 对二氛二胺/ 环氧树脂等高温固化体系来说, 往 往需要加人固 化促进剂来降低其固化温度, 提高固 咪哇及其衍生物和咪哇盐、 有机金属化合物、 含磷化
.大在 温 的 存 可 到 个 以 。 不 ,室 下 贮 期 达 二 月 上
M G( ) 1 d e aM - 0 Ii a it  ̄ 一 p } a l a d .e e d a dy ide n " 7 一 M .s r r a - n n 7 t r i e t d h m e u t p e m d - n g y i i d wi w e m n F hi d m / a e v rt r a g . n 1 .
收鸽 日翔 : 0 一1 一1 2 1 2 0 0
1 促进剂M C 的 . 2 一 d 合成过程
按照原料配比 称取一定量的间苯二胺装人三颈 瓶中, 并用定量的乙醉溶剂将其溶解。以 适当的转 速搅拌, 水浴加热, 使间苯二胺溶解完全, 外温不超 过79。 00 将对应比 例质量的澳化福用乙醇溶解, 并 将其溶液注人滴液漏斗中 待用。当 装有间苯二胺和 乙醇的三颈瓶在水浴加热下内温稳定于6℃时, 0 开 始向 其中 滴加澳化锅溶液, 在半个小时内滴加完毕。 静置约半小时后, 将三颈瓶从水浴中取出, 放置沉
合金试片, 东北轻合金加工厂。
合物、 化翻的络 三氛 合物等21 1 。这些促进剂, . 3 都可
以 使二佩二胺/ 环氧树脂体系的固化温度降至 1 2 0 一 3`, 1 C 并且也能得到较好的力学性能, 0 但是剥离 强度相对偏低, 贮存性能亦不令人满意。 本文中采用间苯二胺和澳化锡合成了 促进剂M 一 d 将其应用于二氮二胺/ C。 环氧树脂固化体系, 通过对该结构胶粘剂的力学性能测试以 及综合性能 的 考核证明, 剥离强度有显著的提高, 可达到 1 3 k/ N m左右, 并且对于二氮二胺的潜伏性影响程度
( 加 r obty ig Hr 1 0 , ; tnrp神 l iu eH b 1 0 , I . a d n 1 角e k城pt, i 5 9 Cr 2D w i e pi ma . i 5 8 m > 了l ‘ a a n 0 h . gg o b 0 i p a m a a n 3 r 0 O n 3Dg nv 一a 诫 仍 d I. , g 3 , u : ar n 吨‘ t 如 - o - D 6 1 1 Ci . g i i p o 6 0 h j 3 m)
作者蔺介: 张杨( 8 . 山东省昌邑县人, 1 一)女. 7 9 学士学位, 研实员, 主要从事胶粘剂的研究工作。
万方数据
降。 用定量乙醇洗涤所生成的络合物数次, 然后过 滤、 干燥、 称重, 即得到深褐色粉末状促进剂 M-
份o
表z 促进捅 M用f对胶M4I ¥ YOSA 4
序号
加人 量/ I - 里i . 8
剪切强度 / P M.
常温
10 3I C
1 印 4 1 6 4. 8
板 一 9 剥离 板 0
; :
15B 148 14 135
强度 k" . /Nm
115 :.
3 3 4 . 1 2 4
3 .9 54 3 4 3. 5 3 5 4. 5 3 5 6. 8 3 7 4. 0 3 7 4. 0 3 4 4. 4
表 1 主要成分比、 产品产率与胶接性能的关系⑧
侄进荆 主要成分配比
卜1
固压 /s 化 力M P
一扁莽
0 . 2 1 0 5
3 2 0 9 . 6 5 2 6
固化温度和固化时间对含促进剂 M一 d C 结构 胶 D胶接强度的影响, 4 见表 0
表 4 固化沮度 、 固化时间对胶钻荆力学性能的形晌
d e a Mia e .- 此 -- t e t 过al r r n tth b o , l m - -p n - d- q tad 团 触 w i t e y 曲 n ni . g m
盆 , 山七 n n 如a a i a e t ; i ; 日 行 口 x g ro a n d a r c g i 运坛为;wa  ̄ ; " e 呀. < y . .
27 29 川 32 37 川 - 29
在3 g 号 8 2 5
母液中加人
1 46 4 7 1 .1 0 . 3 .2 4 1
10 ' x2h 3C 1 0 0 5 2 ' x h C .
1 .3 31 1 .6 07 1 .0 49
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潜伏性环氧树脂固化促进剂 M一 d C 的合成及其应用
张 杨, 梁淑敏2 任秀霞 , 李公浮, , , 3
(. 龙江 I黑 省石油 化学研究院, 黑龙江 暗尔 缤 1 0 ;. 5 9 2黑龙江 普察学校, 00 人民 黑龙江 哈尔 1 0 滨 58 00