季铵盐对酸酐/环氧树脂体系固化反应和性能影响的研究[1]
环氧树脂用固化促进剂
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、酸类(水杨酸)、酰胺类等都可作促反应起促进作用。
例如酚类(苯酚、氯代酚、间苯二酚)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。
季铵盐型水性环氧树脂乳化剂的制备及特性研究【】
1 5 7 固化膜附着力 按 GB/ T 9286 1998 测定法测定。
1 5 8 固化膜耐酸、耐碱性 按 GB 1793 79 测定法测定。
2 结果与讨论 2 1 红外光谱分析
图 1 中曲线 1 代表环氧 E- 44 树脂红外光谱 曲线, 曲线 2 为二乙醇胺与环氧 E- 44 树脂反应产 物的红外光谱曲线。可以看出: 曲线 2 除了与曲 线 1 相同特征吸收外, 在 910 cm- 1处环氧基团特 征吸收明显减弱, 在 1 080 cm- 1处叔胺基团特征 吸收 明 显。 醇 类 O H 键 的 伸 缩 振 动 峰 应 在 3 650~ 3 590 cm- 1处, 但由于二乙醇胺与环氧基 团开环生成的多羟基树脂分子之间的氢键缔合原 因, 此峰向低波数位移, 故在 3 422 cm- 1处有个较 宽峰。这些都证明了二乙醇胺与环氧基团发生开 环加成反应所得产物为预先设计目标产物。
取环氧树脂 E- 44 和研制的水性环氧树脂分 别加入一定量自制的水性环氧固化剂固化, 然后 用 TGA/ SDTA851e 型热分析仪测定。 1 5 5 水性环氧树脂稳定性的测定
将一定量的乳液装入离心机配套试管中, 以 1 000 r/ min 速度离心 30 min, 观察乳液是否分层, 破乳。
水性环氧树脂是由环氧树脂经特殊工艺制成 的以水为连续相的稳定分散体系, 不仅具有一般 溶剂型环氧树脂的优异 性能[ 1, 2] , 且 不含有机溶 剂或挥发性有机化合物含量较低, 价格低廉。在 生产使用和储运过程中, 能很好地满足当前人们 对环境保护及安全生产的迫切要求[ 3, 4] 。水性环 氧树脂体系可在室温和潮湿的环境中固化, 有合 理的固化时间, 并保证有很高的交联密度, 广泛应 用于高度清洁工业场所、室内涂装、高抗渗性防水 涂层、木质家具、地板及金属材料的防腐涂料等领 域。因而对水性环氧 树脂的制备及 应用性能研 究, 一直成为人们关注的课题, 相应的报道不断出 现。但研究方法和内容各有差异, 其中以相反转 乳化法研究较多, 只是采用的乳化剂不同[ 5, 6] , 我 们以二乙醇胺、环氧 E- 44 树脂等为原料制备了叔 胺中间体, 经季胺化后制得一种水性环氧树脂乳 化剂, 利用相反转技术制备水性环氧树脂 E-44 乳 液并对其固化性能进行研究。反应原理如下。
bdma促进酸酐固化环氧树脂_概述及解释说明
bdma促进酸酐固化环氧树脂概述及解释说明1. 引言1.1 概述酸酐固化环氧树脂是一种重要的高分子材料,在各个领域具有广泛的应用。
然而,酸酐固化过程中存在固化速度较慢和性能需要改进等问题。
为了解决这些问题,研究人员开始关注使用促进剂来加快酸酐固化反应并提升最终产品的性能。
1.2 文章结构本文将从不同角度对bdma促进酸酐固化环氧树脂进行综合概述和解释说明。
首先,我们将介绍酸酐固化环氧树脂的基本原理和应用领域。
随后,我们将详细探讨bdma在酸酐固化中的作用机制,并介绍其对固化速度和性能改善的影响。
接着,我们将展示实验结果并进行数据分析,以验证bdma在促进固化过程中的效果。
最后,我们将讨论该技术的应用前景和可能遇到的挑战,并对未来发展趋势进行展望。
1.3 目的本文旨在全面阐述bdma促进酸酐固化环氧树脂的重要性和应用价值,为相关领域的研究人员提供基础知识和实验指导。
通过深入分析bdma在酸酐固化过程中的作用机制和影响因素,我们希望能够为改进现有固化方法、提高产品性能以及开发新型促进剂提供科学依据和技术支持。
同时,我们也将对未来该领域的发展进行展望,以期为相关产业和科研机构提供参考和指导。
2. bdma促进酸酐固化环氧树脂的重要性2.1 酸酐固化环氧树脂简介酸酐固化是一种常用的环氧树脂固化方式,通过将环氧树脂与含有酸酐官能团的硬化剂反应,形成交联网络结构。
这种固化方式具有许多优点,如快速反应速率、出色的耐热性和耐溶剂性等。
然而,在某些情况下,酸酐固化环氧树脂的反应速度和终端性能需要改善。
2.2 bdma在酸酐固化中的作用机制说明bdma(二苯基甲胺)是一种常用的催化剂,在酸酐固化过程中起到很重要的作用。
bdma可以与具有活性氢原子的羟基和胺基发生反应,形成相应的胺盐,并参与到环氧树脂的固化过程中去。
其主要作用机制是加速了环氧与硬化剂之间的交联反应,并提高了反应速率。
2.3 bdma对固化速度和性能改善的影响使用bdma作为催化剂,可以显著提高酸酐固化环氧树脂的固化速度。
促进剂大全——精选推荐
促进剂⼤全促进剂⼤全环氧树脂的固化反应,只有脂肪胺、多数改性胺、部分脂环胺固化剂可于室温进⾏,⾄于芳⾹胺、⼏乎全部酸酐类、咪唑类、三氟化硼胺络合物等,都需在中温或⾼温下反应固化。
即使能室温固化...环氧树脂的固化反应,只有脂肪胺、多数改性胺、部分脂环胺固化剂可于室温进⾏,⾄于芳⾹胺、⼏乎全部酸酐类、咪唑类、三氟化硼胺络合物等,都需在中温或⾼温下反应固化。
即使能室温固化的脂肪胺和低分⼦聚酰胺,当温度低于15℃时固化速度很慢,像低分⼦聚酰胺还基本不固化。
为了加速固化反应,降低固化温度,缩短固化时间,提⾼固化程度,减⼩固化内应⼒,节省能源消耗,必须加⼊固化促进剂。
促进剂主要起催化作⽤,降低固化剂的反应活化能,改变反应机制,⼤多也参加固化反应。
其结果是⼤⼤改善了固化物的强度、韧性、耐热性、耐⽔性等物理⼒学性能。
促进剂有很多类型,如叔胺及其盐、脂肪胺、取代脲、有机胍类、咪唑及其盐、⼄酰丙酮⾦属盐、有机羧酸盐、膦化物及其誖盐、酚类、三氟化硼胺络合物、亚磷酸三苯酯、微胶囊、过氧化物、咪唑啉、钛酸酯、纳⽶⼆氧化钛等,分别适⽤于不同的固化体系。
实际上⼀些胺类、咪唑类、三氟化硼胺络合物等既是固化剂,也⽤作促进剂,只是⽤量较少⽽已。
⼀、叔胺及其盐类叔胺及其盐是⼀类亲核型促进剂,对环氧树脂和固化剂有双重催化作⽤。
主要⽤作酸酐、芳⾹胺、低分⼦聚酰胺等固化剂的促进剂,其促进效果与叔胺分⼦结构中氮原⼦的电⼦云密度和分⼦链⼤⼩有关,电⼦云密度越⼤(碱性越强)、取代基越⼩,促进效果就越好。
从E-51与甲基六氢苯酐(50:50)不同促进剂在150℃下的凝胶时间可以明显看出,苄基⼆甲胺2min、吡啶3min、三甲胺6min、三⼄胺8min、三⼄醇胺10min、N,N-⼆甲基苯胺22min。
需要注意,叔胺类促剂加⼊酸酐后,长期储存时可能出现胀桶现象,其原因是发⽣了化学反应放出⼆氧化碳,并⽣成⿊⾊聚合物,使酸酐出现质变。
①DMP-30中、⾼温反应活性较⼤,促进作⽤明显,⽤量0.5~5份。
酸酐类固化剂固化机理性能与用途
环氧树脂与固化剂反应:深度解析与应用
环氧树脂与固化剂反应:深度解析与应用一、环氧树脂与固化剂反应概述环氧树脂是一种高分子聚合物,因其优异的物理性能和化学性能而被广泛应用于各个领域。
然而,环氧树脂本身并不稳定,需要在特定的条件下进行固化,这一过程就需要用到固化剂。
环氧树脂与固化剂的反应是一种重要的化学反应,涉及到多种复杂的化学机制。
二、环氧树脂与固化剂反应的化学机制环氧树脂的固化过程可以大致分为三个阶段:凝胶阶段、硬化阶段和熟化阶段。
在这个过程中,固化剂起着至关重要的作用。
固化剂的种类繁多,根据其化学组成和用途可以分为胺类、酸酐类、聚合物类等。
这些固化剂通过与环氧树脂中的环氧基团发生反应,将环氧树脂的线性分子交联成为网状结构,从而使其固化。
三、环氧树脂与固化剂反应的影响因素环氧树脂与固化剂的反应受到多种因素的影响,如温度、压力、固化剂的种类和用量、促进剂的种类和用量等。
在实际应用中,需要根据具体的条件和要求选择合适的固化剂和促进剂,以获得最佳的固化效果。
此外,环氧树脂的纯度、杂质含量、分子量等也会对固化效果产生影响。
四、环氧树脂与固化剂反应的应用由于环氧树脂与固化剂反应具有优异的物理性能和化学性能,因此被广泛应用于建筑、电子、航空航天、汽车制造等领域。
例如,在建筑领域中,环氧树脂可以用于制备防水材料、防腐涂料等;在电子领域中,环氧树脂可以用于制备电路板、电子元件的封装材料等;在航空航天领域中,环氧树脂可以用于制备结构材料、绝缘材料等;在汽车制造领域中,环氧树脂可以用于制备汽车零部件、刹车片材料等。
五、结论环氧树脂与固化剂反应是一种重要的化学反应,涉及到多种复杂的化学机制。
在实际应用中,需要根据具体的条件和要求选择合适的固化剂和促进剂,以获得最佳的固化效果。
未来随着科学技术的不断发展和进步,相信环氧树脂与固化剂反应的应用前景将更加广阔。
季铵盐型两性双子表面活性剂的合成及应用研究进展
季铵盐型两性双子表面活性剂的合成及应用研究进展郭乃妮,王小荣,古元梓,韩一诺,孔 裕,荆程程(咸阳师范学院 化学与化工学院,陕西 咸阳 712000)[摘要]综述了近年来季铵盐型两性双子表面活性剂的主要合成方法和性能,总结了季铵盐型两性双子表面活性剂在日用化工、纺织、皮革、造纸、石油开采、环境治理和金属加工防护及其他领域的应用。
对新型季铵盐型两性双子表面活性剂的合成机理、合成方法和应用前景进行了总结和展望。
[关键词]两性双子表面活性剂;季铵盐;合成方法;表面活性[文章编号]1000-8144(2021)06-0608-08 [中图分类号]TQ 423.12 [文献标志码]AResearch on synthesis and application ofquaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactantsGuo Naini ,Wang Xiaorong ,Gu Yuanzi ,Han Yinuo ,Kong Yu ,Jing Chengcheng(College of Chemistry and Chemical Engineering ,Xianyang Normal University ,Xianyang Shaanxi 712000,China )[Abstract ]The hydrophilic group of quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactant is composed of quaternary ammonium salt positive ions and other negative ions ,with a special structure and excellent performance. The main synthetic methods and properties of a series of quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactants in recent years were reviewed ,the application research of quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactants in daily chemical industry ,textile ,leather ,papermaking ,petroleum exploitation ,environmental treatment and metal processing protection and other fields were analyzed. The synthesis mechanism ,synthesis method and performance application development direction of new quaternary ammonium salt amphoteric Gemini surfactants were summarized and prospected.[Keywords ]amphoteric Gemini surfactant ;quaternary ammonium salt ;synthesis methond ;surface activityDOI :10.3969/j.issn.1000-8144.2021.06.017[收稿日期]2020-12-18;[修改稿日期]2021-01-20。
(完整版)环氧树脂固化机理
环氧树脂与酸酐类固化剂在有无催化剂的
条件下的固化机理
1. 酸酐固化环氧树脂体系比胺固化的体系具有更加优异的机械物理性能及高温稳定性能。
所以近年来它的应用十分广泛,但需要较高的固化温度和较长固化时间。
酸酐和环氧树脂的反应机理与其有无促进剂存在而有所不同,具体的情况如下:
(1)无促进剂存在时
首先由环氧树脂的羟基与酸酐反应生成含酯链的羧酸:
然后羧酸和环氧树脂的环氧基开环加成反应生成仲羟基:
生成的仲羟基再与另一个环氧基反应:
当然,仲羟基也可与另一个酸酐反应,重复以上步骤,最终引起环氧树脂的固化。
(2)促进剂存在时
在有路易斯碱(如叔胺)作为促进剂时,首先是叔胺进攻酸酐生成羧酸盐阴离子:
然后羧酸盐阴离子与环氧基反应生成氧阴离子:
氧阴离子与另一个酸酐反应生成羧酸盐阴离子:
综上所述,不管是无促进剂的加成聚合反应还是有促进剂的阴离子聚合反应,酸酐固化机理可以概括为:开环-酯化-醚化不断反复进行,直到环氧树脂交联固化。
环氧酸酐体系固化制度的优化及性能研究
to
and
the best curing process has been selected as 130。C/5h.According
cail
this curing process,the sample’S curing degree is 97.04%,the flexural strength
important
significance and
practical value.
This paper firstly has studied the curing kinetics of CYD・-1 28/MeTHPA/DMP・・30 system and carried out
a
preliminary exploration of the curing process according
samples’S tensile strength is 423 MPa,the flexural strength
Can get up to 524MPa,the
process,the sample’S
to
glass transition temperature
is
1 32。C
by using
hand lay—up Can
the
two best
curing
process.The
result
segmented
temperature
curing curing
eudng
system
iS
better
constant
temperature
system.With
环氧树脂固化剂特点和反应机理
环氧树脂有机酸酐固化剂特点和反响机理有机酸酐类固化剂,也属于加成聚合型固化剂。
早在1936年,瑞士的Dr.pierre Castan 就开场用邻苯二甲酸酐固化的环氧树脂作假牙的材料。
这一用法后来还在英国和美国申请了专利。
酸酐类用作固化剂在1943年美国就有专利报导。
酸酐类固化剂用于大型浇铸等重电部门,至今仍是这类固化剂应用的主要方向。
日本这类固化剂消费量每年在3 kt以上,约占环氧树脂固化剂全部用量的23%,仅次于有机多胺的用量。
在我国,以邻苯二甲酸酐为固化剂的环氧树脂浇铸、以桐油酸酐为固化剂的环氧树脂电机绝缘,都有20多年的应用历史。
近年来,随着电气、电子工业的开展,酸酐类固化剂在中、小型电器方面也获得广泛的应用,特别是弱电方面,也获得了充分重视,如集成电路的包封、电容器的包封等。
在涂料方面,如粉末涂料,这类固化剂也受到重视。
酸酐类固化剂与多元胺类固化剂相比,有许多优点。
从操作工艺性上看,主要有以下几点:一是挥发性小,毒性低,对皮肤的刺激性小;二是对环氧树脂的配合量大,与环氧树脂混熔后粘度低,可以参加较多的填料以改性,有利于降低本钱;三是使用期长,操作方便。
从固化物的性质上看,它主要特征有:一是由于固化反响较慢,收缩率较小;二是有较高的热变形温度,耐热性能优良,固化物色泽浅;三是机械、电性能优良。
但是,酸酐类固化剂所需的固化温度相比照拟高,固化周期也比拟长;不容易改性;在贮存时容易吸湿生成游离酸而造成不良影响(固化速度慢、固化物性能下降);固化产物的耐碱、耐溶剂性能相对要差一些,等等,那么是这类固化剂的缺乏之处。
在的酸酐化合物中,多数正在被广泛用作环氧树脂固化剂,大约有20余种,可以分为单一型、混合型、共熔混合型。
从化学构造上分,那么可分为直链型、脂环型、芳香型、卤代酸酐型;如按官能团分类,又有单官能团型、两官能团型,两官能团以上的多官能团型无实用价值。
和多胺类固化剂的情况相类似,官能团的数量也直接影响固化物的耐热性;另外,也可按游离酸的存在与否分类,因为游离酸的存在对固化反响起着促进作用。
酸酐固化环氧树脂的固化机理
酸酐固化环氧树脂的固化机理酸酐固化环氧树脂是一种常用的固化剂体系,具有广泛的应用领域。
本文将就酸酐固化环氧树脂的固化机理进行详细探讨。
首先,我们需要了解环氧树脂是什么。
环氧树脂是一种高分子化合物,具有线性结构和环氧基(-O-)官能团。
环氧基可以与其他功能基团反应,形成具有高性能的固化体系。
然而,环氧树脂自身并不能快速固化,需要添加适当的固化剂。
酸酐是固化环氧树脂常用的一种固化剂。
常见的酸酐有苯甲酸酐、邻苯二甲酸酐等。
酸酐具有两个羧酸酐官能团,可以与环氧树脂中的环氧基发生开环反应,形成酯结构。
这个反应是酸酐固化环氧树脂的关键反应。
酸酐固化环氧树脂的固化机理可以分为以下几个步骤:1.环氧开环反应:固化过程首先发生环氧开环反应。
环氧树脂中的环氧基与酸酐中的羧酸酐官能团反应,打开了环氧环,形成酯连接。
这个反应通常在室温下进行,是一个快速的反应。
2.缩聚反应:环氧开环反应完成后,酸酐中的两个羧酸酐官能团可以与其他环氧树脂分子中的环氧基再次反应,形成更长的酯链。
这个缩聚反应可以延长固化物的分子链,增加其分子量和交联度。
3.交联反应:缩聚反应继续进行,形成了更长的酯链后,酯中的羧酸酐官能团会与其他环氧树脂分子中的环氧基或酯链中的羧酸酐官能团反应,形成交联结构。
这个交联反应是固化过程中最重要的步骤,它能够使固化物的分子链互相连接,形成三维空间网络结构,提高固化物的综合性能。
4.产物生成:交联反应完成后,酸酐固化环氧树脂形成了硬固、不可溶于溶剂的产物。
这个产物具有良好的耐热性、耐化学腐蚀性、机械性能等,可以应用于各种领域。
总结起来,酸酐固化环氧树脂的固化机理可以归纳为环氧开环反应、缩聚反应、交联反应和产物生成等步骤。
这些反应相互作用,共同促成环氧树脂固化的过程。
酸酐固化体系是一种有效的固化方法,可以控制固化速度和产物性能,广泛应用于涂料、粘接剂、复合材料等领域。
环氧树脂用酸酐类固化剂
环氧树脂用酸酐类固化剂环氧树脂是一种常用的高性能复合材料,具有优异的物理和化学性能。
为了发挥其最佳性能,常常需要与固化剂进行反应,形成三维网络结构的固体。
酸酐类固化剂是一类常用的固化剂,本文将探讨环氧树脂用酸酐类固化剂的性质、应用及其优缺点。
我们来了解一下酸酐类固化剂的基本性质。
酸酐类固化剂是一类具有酸性的有机化合物,通常是酸酐或酸酐酸酯。
它们具有低粘度、低挥发性和较高的反应活性,能够与环氧树脂中的环氧基团发生开环反应,形成酯键或酰胺键。
这种反应可以在常温下进行,并且不需要加压,因此非常适合于工业生产。
在环氧树脂与酸酐类固化剂反应的过程中,通常需要考虑以下几个因素。
首先是固化剂的选择。
不同的固化剂具有不同的反应速度和固化性能,需要根据具体的应用要求进行选择。
其次是固化剂的添加量。
过多或过少的固化剂都会对固化反应产生不利影响,导致固化不完全或固化过度。
因此,需要进行适当的试验确定最佳的添加量。
最后是固化温度和时间的控制。
固化温度过高或固化时间过长都会影响固化反应的效果,因此需要进行合理的控制。
环氧树脂用酸酐类固化剂在工业上有着广泛的应用。
首先是在涂料领域。
环氧树脂涂料具有优异的耐腐蚀性、耐磨性和耐化学品性能,广泛应用于汽车、船舶、建筑等领域。
其次是在复合材料制造中。
环氧树脂与酸酐类固化剂反应后形成的固体具有高强度、高刚度和耐高温性能,被广泛应用于航空航天、电子器件等高端领域。
另外,环氧树脂用酸酐类固化剂还可以用于粘接、灌封、封装等工艺,为各行各业提供了可靠的解决方案。
然而,环氧树脂用酸酐类固化剂也存在一些缺点。
首先是固化反应速度较慢。
相比于其他固化剂,酸酐类固化剂的反应速度较慢,需要较长的固化时间。
其次是产物中可能会存在酸性残留物。
由于固化剂本身具有酸性,固化反应完成后可能会残留一部分酸性物质,需要进行适当的处理。
此外,酸酐类固化剂对环境和人体健康有一定的影响,需要注意安全使用。
环氧树脂用酸酐类固化剂是一种常用的固化剂,具有较好的反应性能和广泛的应用领域。
环氧树脂 酸酐固化
环氧树脂酸酐固化环氧树脂是一种常见的塑料材料,具有优良的物理、化学和机械性能,在很多领域中被广泛使用。
其中,环氧树脂的酸酐固化是一种常见的固化方式。
本文将对环氧树脂酸酐固化进行详细介绍。
一、酸酐固化的基本原理酸酐固化是环氧树脂的一种固化方式,具有简单、容易操作、固化速度快、分子密度高等优点。
其基本原理是环氧树脂中含有的环氧基与酸酐基反应,生成较为稳定的酯键结构,使得环氧树脂成为一种高分子聚合物材料。
酸酐固化根据固化温度不同,可以分为常温固化和加热固化两种。
常温固化是指使用无机酸在常温下反应固化;加热固化是指在温度高于环氧树脂玻璃化转变温度下固化。
二、酸酐固化的原理与机理环氧树脂酸酐固化的原理是环氧基与无机酸酐反应,生成酯键结构。
这里的酸酐一般指含有酸酐基的有机酸,即亚油酸、萘酸、酞酸等。
酸酐经过加热降解,会产生酸,进一步催化环氧基与酸酐基的反应。
酸酐固化的机理是酸催化下的环氧酯化反应。
环氧树脂中的环氧基在遇到酸催化剂时,会发生环氧酯化反应,生成稳定的酸酐交联结构,从而实现固化。
三、酸酐固化的优点和缺点1.优点(1)环氧树脂酸酐固化反应条件温和,固化速度快;(2)酸酐催化反应具有高效性,可以有效促进环氧树脂的固化;(3)由于酸酐固化属于化学反应,所以固化后的环氧树脂具有较好的耐热性、耐化学性和耐水性;(4)酸酐固化可以用于大部分室温下或加热下的固化条件。
2.缺点(1)酸酐固化需要催化剂,对催化剂的要求较高,有些催化剂的使用会影响环氧树脂的耐候性;(2)由于酸酐固化需要催化剂,催化剂的使用量过多会导致环氧树脂的物理性质、耐候性和气味等方面出现较大问题;(3)固化后环氧树脂中会有一部分酸剩余,对环氧树脂的性能产生一定的影响。
四、环氧树脂酸酐固化应用环氧树脂酸酐固化的应用领域非常广泛,如电子电器领域、建筑材料领域、复合材料领域、地坪等。
其中,环氧树脂酸酐固化在耐磨地坪和防腐材料中具有广泛的应用。
在耐磨地坪中,环氧树脂酸酐固化可以提高地坪的硬度、耐磨性和耐化学性。
酸酐类环氧树脂固化剂特点现状及趋势
酸酐类环氧树脂固化剂特点现状及趋势朱瑞澄〈摘要〉固化剂是指能将可溶可熔的线型结构高分子化合物转变为不溶不熔的体型结构一类物质,而酸酐类固化剂是固化剂中用量较大,应用较广泛的重要品种。
它能与环氧树脂制成电子电器浇注、包封、拉挤、缠绕、层压绝缘材料及复合材料,还能制成滴浸漆、涂料、胶粘剂等。
随着科技发展,生活水平提高,人们对环氧树脂酸酐类固化剂增韧、耐热、阻燃等提出了更高要求,为此本文介绍了酸酐类固化剂特点、应用、目前生产情况及面临问题,并对今后发展方向进行了探讨。
〈关键词〉酸酐类固化剂环氧树脂、增韧、耐热、改性众所周知,环氧树脂必须和固化剂固化反应后,方能显示出其独特性能,在固化剂产品中,酸酐类固化剂占有重要地位。
一、酸酐类固化剂特点酸酐类固化剂和胺类固化剂相比,有许多独特性能:1.酸酐类固化剂挥发性小,对皮肤刺激性小,毒性低。
2.与环氧树脂配合量大,它与环氧树脂混合后粘度较低,可加入多种填料进行改性,加入填料量大,可以降低产品成本。
同时,目前普通型酸酐类固化剂较环氧树脂价格便宜一些,多使用酸酐类固化剂也可以降低产品成本。
3.酸酐类固化剂一般使用期长,有利与工艺操作。
4.用酸酐类固化剂和环氧树脂固化后,电性能优良,解电性能和胺类固化剂相比,性能较为突出。
5.酸酐类固化剂和环氧树脂固化后,固化物体积收缩小。
6.酸酐类固化剂和环氧树脂固化后,色泽较浅。
7.酸酐类固化剂和胺类固化剂相比,其固化物耐热性能较好。
但酸酐类固化剂也有其不足之处:1.酸酐类固化剂由于活性较低,室温固化缓慢,需加热固化,一般需较高温度才能固化。
2.耐介质性(尤其耐碱性)和耐湿热性较差一些。
酸酐类固化剂容易吸收空气中水份,生成游离酸,影响固化交联密度和固化物电性能。
如果酸酐类固化剂长期存放,或加入促进剂存放时,容易释放CO2,引起胀桶(即增压)现象,而且容易使固化物内部形成针孔。
二、酸酐类固化剂分类酸酐类固化剂分类一般按化学结构分类,分为芳香族酸酐、脂环族酸酐、长链脂肪族酸酐、卤代酸酐及酸酐加成物。
环氧树脂固化反应影响固化反应的因素
环氧树脂固化反应影响固化反应的因素环氧树脂固化反应--影响固化反应的因素在环氧树脂固化反应中,环氧树脂、固化剂及固化促进剂的结构是影响固化反应的内在因素;固化反应温度、空气中二氧化碳及溶剂等是影响固化反应的外在条件。
在固化反应体系中,内在因素与外在条件交互作用,使环氧树脂固化反应呈现出不同的历程。
因此,科学地掌握、合理地运用各种影响因素,是实现理想固化反应的任务。
一、反应物结构的影响1.环氧树脂结构环氧树脂分子主链结构区别很大,如双酚 A 型环氧树脂分子主链上主要是双酚 A 重复单位结构;脂环族环氧树脂分子主链上主要是脂肪环结构;缩水甘油氨型环氧树脂分子中含有氮原子;有机硅乡试性环氧树脂分子中含有硅原子;酮醛环氧树脂分子主链上主要是环己酮(含羰基的脂肪环)重复单位结构等等。
另外采用丙烯酸或不饱和脂肪酸与环氧树脂反应,得到丙烯酸环氧酯或脂肪酸环氧酯的分子中含有碳-碳双键,与含环氧基的环氧树脂具有完全不同的固化反应机理。
环氧树脂(含环氧酯)由于分子结构差异,在与含活泼氢化合物、含质子给予体化合物、合成树脂及引发剂等进行固化反应时具有不同的活性。
双酚 A 型环树脂和脂肪族柔性环氧树脂与胺分别进行加成固化反应时,其固化反应速度前者大于后者;当选取E-4 酮醛环氧树脂、HW-28 有机硅改性环氧树脂和 E-44 双酚 A 型环氧树脂与300聚酰胺在 30,35?下进行固化反应时,其配方组成为环氧树脂:300聚酰胺1:0.5(eq),固化反应结果见表 2-13。
表 2-13 环氧树脂固化效果比较环氧树脂名称固化效果(硬度/h) E-44 环氧树脂 0.75/40 HW-28 有机硅环氧树脂0.75/150 E-4 酮醛环氧树脂 0.50/218 由表 2-13 知,由于三种环氧树脂分子结构各异,则与同种胺类进行固化反应时,达到规定硬度值的时间相差很大,尤其是E-4 酮醛环氧树脂与 300聚酰胺反应 218h 后,硬度值只达到 0.50。
季铵盐作用机理
季铵盐作用机理引言季铵盐是一类具有季铵正离子(R4N+)结构的盐类化合物,广泛应用于有机合成、催化反应、离子液体等领域。
它们在化学反应中发挥着重要作用,具有独特的性质和多样的反应机理。
本文将深入探讨季铵盐的作用机理,从分子水平分析其在不同反应中的行为。
季铵盐的结构特点季铵盐的通用结构为R1R2R3R4N+X-,其中R1-R4为有机基团,X-为阴离子。
由于季铵正离子中心带正电荷,有机基团常常为疏水性或亲脂性,而阴离子则可以是无机物或有机阴离子。
这种结构使季铵盐具有良好的溶解性和分散性。
季铵盐的结构种类季铵盐的结构种类丰富多样,根据R1-R4的不同取代基团可以分为单季铵盐、双季铵盐和多季铵盐。
例如,单季铵盐中的四丁基铵盐(TBA)具有四个丁基基团,而双季铵盐中的十六烷基三甲基溴化铵则具有一个十六烷基基团和三个甲基基团。
多季铵盐则在结构上更加复杂,如六偏磺酸三甲基季铵盐。
季铵盐的溶解性由于季铵盐正离子带正电荷,其溶解性主要取决于阴离子的性质。
大多数季铵盐都可以在水中溶解,形成可溶性盐类。
此外,季铵盐还可以与有机溶剂如醇、酮、醚等发生作用,形成溶解度较高的有机盐。
季铵盐的离子液体性质离子液体是指在室温下呈液态的盐类物质。
季铵盐是常见的离子液体成分,其离子对之间的电荷作用力较小,因此具有较低的熔点和高的热稳定性。
季铵盐的离子液体应用离子液体由于其独特的性质,在诸多领域具有广泛的应用。
例如,离子液体可以作为无机盐的替代品,用于电解质、催化剂、萃取剂等方面。
此外,离子液体还可以用于溶剂、蓄能材料、光化学以及电子器件中。
季铵盐的离子液体的特点与传统的溶剂相比,季铵盐的离子液体具有以下特点:高热稳定性、低溶解度、低挥发性、良好的电导率。
这些特点使得离子液体成为绿色、环保的替代品,在环境污染和资源浪费问题上具有潜力。
季铵盐的催化反应机理由于季铵盐的特殊结构和性质,它在催化反应中发挥着重要的作用。
季铵盐作为催化剂的机理有以下几种类型:阴离子交换机理季铵盐可以通过阴离子交换作用,与反应物或中间体形成氢键或离子键结合。
环氧树脂的主要化学反应
环氧树脂的主要化学反应环氧树脂的化学反应是环氧胶黏剂固化和改性并显示优异性能的缘由所在,显得尤为重要。
一、环氧基与胺类的反应胺类固化环氧树脂的交联化学反应非常复杂,所发生的许多竞争反应...一、环氧基与胺类的反应胺类固化环氧树脂的交联化学反应非常复杂,所发生的许多竞争反应已被证实。
脂肪族伯胺与环氧基的反应室温下就能进行,无需促进剂,但羧酸、醇类、酚类、磺酸和水等物质,对反应有加速作用,而醚类、酮类、酯类、腈类等物质,则有抑制作用。
促进效果依次为酸>酚>水>醇>芳烃(甲苯等)>-氧六环>二异丙醚。
尚需指出,邻苯二甲酸、顺丁烯二酸等没有促进效果。
芳香胺要比脂肪胺活性小,与环氧基的反应速度较慢,室温下仅有30%左右参加反应。
其原因是N原子上的电子被苯环所分散而使碱性减弱,加之苯环的位阻效应。
但是芳香胺与脂环环氧基的反应速度却比脂肪胺快,这可能与芳香胺的酸性比较大些有关。
醇类、酚类、三氟化硼胺络合物、辛酸亚锡等能促进芳香胺与环氧基的反应,尤其是辛酸亚锡对脂环族环氧树脂的促进作用非常明显。
二、环氧基与醇类的反应环氧基与醇类羟基(—OH)的反应,在无催化剂存在时,温度低于200℃通常是不会进行的。
在叔胺等碱性化合物存在下,醇羟基可使环氧基开环,反应在100℃左右就能快速进行。
继续反应直至形成高度交联的聚醚结构。
环氧基与醇类的反应活性顺序为:伯醇>仲醇>叔醇。
以叔胺为催化剂,主要是发生环氧化合物本身的阴离子聚合反应,加入的醇类并不都参加反应。
三、环氧基与酚类的反应环氧基与酚类化合物的反应与醇类相似,由于酚的酸性较大,故反应速度较快。
在无催化剂存在时,环氧基与酚类在近200℃才开始反应,包括环氧基与酚羟基的反应及开环后生成的羟基进一步与环氧基的反应,例如环氧基与苯酚的反应:但在KOH等碱性催化剂存在下,在100℃时反应就能进行,几乎都是环氧基与苯酚的1种反应。
如此下去,可使环氧树脂聚合交联。
上述反应与醇类的情况不同,酚类基本上参加了与环氧基的反应。
酸酐固化潜伏性促进剂
酸酐固化潜伏性促进剂
酸酐固化环氧树脂体系比胺固化环氧树脂体系具有更优异的介电和力学性能及高温热稳定性能,因此广泛用作胶粘剂、灌注胶和复合材料用基体材料等方面。
但是此体系需要较高和较长的固化温度和间,为了节约能源、缩短生产周期,通常采用叔胺类促进剂来加快体系的固化反应速率,但大大缩短了固化体系的贮存使用期,因此研制出用于该化体系潜伏性促进剂是十分必要的。
文献曾报道过用一种乙酰丙酮过渡金属络合物作酸酐/环氧树脂固化体系的潜伏性促进剂,此体系在室温下不仅具有较长的贮存使用期,而且具有优异的高低温介电性能。
然而它需要在度高温下溶解使用,且高温下凝胶化时间较长,所以研制出一种液态的潜伏性快速固化促进剂对实际生产和应用是十分必要的。
正是在此目的的基础上;新典化学材料推出羧酸复盐做酸酐固化双酚型环氧树脂潜伏性促进剂的潜伏性和固化反应新产品。
复盐比具有明显的潜伏性促进效果,同时从高温140~170度的凝胶化时间,复盐的酸酐环氧树脂固化系具有快速固化作用。
其室温度下的贮存使用期和贮存期约是叔胺的6~8倍。
的羧酸复盐对酸酐固化环氧树脂体系具有明显的潜伏性快速固化促进的特征。