环氧树脂1与胺类反应

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环氧树脂固化剂

环氧树脂固化剂

固化剂1.脂肪族多元胺1.1 乙二胺(EDA)由1,2-二氯乙烷(EDC)和氨反应制备。

还可由一乙醇胺(MEA)和氨反应制备乙二胺。

对于脂肪胺,伯胺基与环氧的反应速度约为仲胺的2倍。

但环氧基与伯胺的反应与生成的仲胺基和环氧基的反应几乎是同时进行的。

伯胺易与空气中的二氧化碳反应生成白色的固体碳酸铵盐,不能与环氧基发生反应,但加热可以放出二氧化碳,可继续反应。

1.2 二亚乙基三胺(DETA)在25℃下24小时内就能充分固化,7d可以达到最高值,加热进行后固化,其性能可以得到进一步改善。

二亚乙基三胺的粘度非常低,与空气接触生产白烟,环氧当量为185的双酚A型环氧树脂其计算用量为11%。

在其化学计算量的当量点附近有最大的交联密度。

而实际用量为化学计算量的75%即可,有助于减少固化放热。

以二亚乙基三胺固化的环氧树脂有良好的耐化学药品性。

二亚乙基三胺的变性物:二亚乙基三胺与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)的加成物。

生成N,N’-二羟乙基二亚乙基三胺,由于加成物中含有羟基,加速了环氧树脂的固化速度,其适用期比二亚乙基三胺要短。

固化放热温度随羟乙基化程度提高而降低。

且改善了固化剂对树脂的溶解性,降低了固化剂的挥发性和毒性。

但其吸湿性变强。

二亚乙基三胺与丙烯晴的加成反应成为氰乙基化反应,加成后反应活性降低,适用期增长,受湿度的影响也变难。

随着氰乙基化程度的增加,最高放热温度降低,树脂固化物的耐溶剂性得到改善,特别是耐氯化溶剂性能,但固化物电性能有所下降。

二亚乙基三胺与甲醛或多聚甲醛的反应称作羟甲基化反应,可制成一种低毒性的固化剂,适用期较短,适用于快速固化的要求。

二亚乙基三胺与环氧树脂及单环氧化物反应,生成具有羟基和氨基的胺加成物,由于加成物的分子量较大,挥发性小,没有胺臭味,毒性亦低,与树脂的配合量较多,称量不严格,生成的羟基具有促进其固化的作用,由于胺加成物的粘度高,使适用期变短。

二乙胺基三胺与酚、醛的反应成为曼尼期反应,三元反应生成物成为曼尼期碱。

环氧树脂固化反应的原理

环氧树脂固化反应的原理

环氧树脂固化反应得原理环氧树脂固化反应得原理,目前尚不完善,根据所用固化剂得不同,一般认为它通过四种途径得反应而成为热固性产物。

(1)环氧基之间开环连接; (2)环氧基与带有活性氢官能团得固化剂反应而交联; (3)环氧基与固化剂中芳香得或脂肪得羟基得反应而交联; (4)环氧基或羟基与固化剂所带基团发生反应而交联。

不同种类得固化剂,在硬化过程中其作用也不同、有得固化剂在硬化过程中,不参加到本分子中去,仅起催化作用,如无机物。

具有单反应基团得胺、醇、酚等,这种固化剂,叫催化剂、多数固化剂,在硬化过程中参与大分子之间得反应,构成硬化树脂得一部分,如含多反应基团得多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物。

1、胺类固化剂胺类固化剂—般使用比较普遍,其硬化速度快,而且黏度也低,使用方便,但产品耐热性不高,介电性能差,并且固化剂本身得毒性较大,易升华、胺类固化剂包括;脂肪族胺类、芳香族胺类与胺得衍生物等。

胺本身可以瞧作就是氮得烷基取代物,氨分子(NH3)中三个氢可逐步地被烷基取代,生成三种不同得胺。

即:伯胺(RNH2)、仲胺(R2NH))与叔胺(R3N)、由于胺得种类不同,其硬化作用也不同: (1)伯胺与仲胺得作用含有活泼氢原子得伯胺及仲胺与环氧树脂中得环氧基作用、使环氧基开环生成羟基,生成得羟基再与环氧基起醚化反应,最后生成网状或体型聚合物。

(2)叔胺得作用与伯胺、仲胺不同,它只进行催化开环,环氧树脂得环氧基被叔胺开环变成阴离子,这个阴离子又能打开一个新得环氧基环,继续反应下去,最后生成网状或体型结构得大分子。

2、酸酐类固化剂酸酐就是由羧酸(分子结构中含有羧基—COOH)与脱水剂一起加热时,两个羧基除去一个水分子而生成得化合物。

酸酐类固化剂硬化反应速度较缓慢,硬化过程中放热少,使用寿命长,毒性较小,硬化后树脂得性能(如力学强度、耐磨性、耐热性及电性能等)均较好、但由于硬化后含有酯键,容易受碱得侵蚀并且有吸水性,另外除少数在室温下就是液体外。

乙二胺固化环氧树脂预聚体的反应体系

乙二胺固化环氧树脂预聚体的反应体系

乙二胺固化环氧树脂预聚体的反应体系乙二胺固化环氧树脂预聚体是一种重要的反应体系。

该反应体系通常由环氧树脂预聚体、乙二胺和催化剂组成。

在反应过程中,乙二胺作为胺类固化剂发挥着重要的作用,催化剂的作用主要是为了加速反应速度和改善反应条件,从而提高反应效率。

乙二胺固化环氧树脂预聚体的反应机理是非常复杂的。

首先,环氧基与乙二胺发生加成反应,形成胺端化的链段。

然后,胺端化链与其他环氧基发生加成反应,形成网络链。

此外,催化剂还可以促进环氧基与乙二胺之间的反应,并改善反应条件。

由于反应机理的复杂性,该反应体系有许多影响其反应效率和性能的因素。

影响乙二胺固化环氧树脂预聚体反应的因素主要包括以下几个方面。

第一是环境因素,如温度、湿度、反应物的浓度、气氛等。

这些因素不仅影响反应速率和转化率,而且会影响反应中的化学平衡。

第二是反应物的性质,如环氧树脂的分子量、官能团数目和密度,以及固化剂的反应活性和选择性等。

这些因素直接影响反应物之间的相互作用和反应活性。

第三是催化剂的种类和浓度。

不同种类的催化剂对反应体系的影响是有一定差异的。

有些催化剂能够促进反应速率和改善反应条件,但也会对反应产物的性能产生一些不良的影响。

此外,为了提高反应效率和性能,常常需要进行改性处理。

常用的改性方法包括添加助剂、控制反应条件、改变反应物的分子结构等。

这些方法对改善反应体系的可控性和稳定性非常重要。

总之,乙二胺固化环氧树脂预聚体的反应体系是一种复杂的化学反应系统。

在实际应用中,需要通过调整反应条件、选择合适的反应物和催化剂等措施,实现其合理的生产和应用。

高性能环氧树脂胶黏剂研究概况

高性能环氧树脂胶黏剂研究概况

高性能环氧树脂胶黏剂研究概况陈卫东;张鹏云;陈艳丽;顾莉【摘要】简要介绍了环氧树脂胶黏剂的分类(根据固化温度的高低、耐热性、用途、固化剂的类型不同等)、组分和固化机理.并对国内外几种高性能环氧树脂胶黏剂的研究成果进行了综述,如:耐热性环氧树脂胶黏剂、高韧性环氧树脂胶黏剂、耐湿性环氧树脂胶黏剂、室温固化环氧树脂胶黏剂及其它功能性环氧树脂胶黏剂.对其发展方向进行展望,环氧胶黏剂将向着高性能化和高功能化方向发展,开发环境友好型、低公害胶黏剂以及引进或开发新型固化剂必将成为研究的热点.【期刊名称】《化工科技》【年(卷),期】2016(024)003【总页数】5页(P81-85)【关键词】环氧树脂胶黏剂;固化机理;耐热性;高韧性【作者】陈卫东;张鹏云;陈艳丽;顾莉【作者单位】甘肃有色冶金职业技术学院,甘肃金昌737100;甘肃省膜科学技术研究院,甘肃兰州730020;甘肃有色冶金职业技术学院,甘肃金昌737100;甘肃有色冶金职业技术学院,甘肃金昌737100【正文语种】中文【中图分类】TQ433.4+3环氧树脂胶黏剂(EP胶)又称环氧胶黏剂,简称环氧胶。

由于具有良好的黏接性能,被称为“万能胶”和“大力胶”。

环氧树脂胶黏剂是一种高附加值的结构胶黏剂,具有黏结力大、黏接强度高、化学稳定性优异、收缩率低、易于加工成型、无环境污染等优点[1-3]。

对金属、玻璃、木材、塑料、陶瓷、复合材料、水泥、橡胶、织物等多种极性材料都具有很强的黏结能力。

除了黏结性能之外,还有密封、堵漏、绝缘、防松、防腐黏涂、耐磨、导电、导磁、导热、固定、加固修补、装饰等作用。

广泛应用于塑料工业、涂料工业、机械、化工、国防及电子工业等许多领域[4-7]。

1 环氧树脂胶黏剂的分类和组分环氧树脂胶黏剂的分类有以下几种不同的方式。

按固化温度的高低,环氧树脂胶黏剂可分为高温固化、热固化和冷固化3种固化方式。

高温固化温度一般高于150 ℃;热固化包括次中温固化(36~99 ℃)和中温固化(100~120 ℃);冷固化包括低温固化(低于15 ℃)和室温固化(18~35 ℃)。

环氧树脂胺类固化剂的研究现状剖析

环氧树脂胺类固化剂的研究现状剖析

可编辑修改精选全文完整版环氧树脂胺类固化剂的研究现状1.胺类固化剂脂肪族固化剂在室温下一般是液体,与环氧树脂混合方便,固化也比较容易。

常见的固化剂主要有:己二胺、二乙烯基三胺、三乙烯基四胺。

这类固化剂固化的环氧树脂产物一般具有良好的韧性、粘接性等,并且具有优良的耐碱性,但却又耐溶剂性较差、毒性大、对皮肤的刺激性很大和反应速度过快等缺点,因此脂肪族固化剂往往不会直接应用在固化环氧树脂而是先进行改性李梅等用高级脂肪醇聚氧乙烯醚经酯化、封端最后合成了脂肪醇聚醚性水性胺类环氧固化剂,通过对这类固化剂固化的涂料漆膜性能分析,了解到该类固化剂能有效地提高环氧树脂涂膜柔韧性和抗冲击性。

胡家朋等通过聚合反应用二乙烯基三胺、甲醛和腰果酚合成了一种新型固化剂腰果酚缩醛胺。

研究表明这种化合物与常见脂肪胺固化剂(如二乙烯基三胺)相比,在环氧树脂的相容性、对不理想表面的附着性、固化物的物理力学性及耐化学介质性等方面的综合性能较好,可适应一些不理想性环境,如潮湿、诱蚀的环境下仍能保持良好作业。

2.脂环族胺脂环胺主要有:孟烷二胺(MDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷等。

这类固化剂常温下为液态,与环氧树脂的固化反应活性较低,除非对其改行否则在室温条件下较难与环氧树脂充分固化,往往在高温(lO0℃上)下才会固化。

脂环胺比短链的脂肪胺类的挥发性要小得多,适用于运用在要求VOC低的涂料中,通常与少量的液态环氧化合物制成加成物。

脂环族胺分子中有环形单元结构,因而固化后的环氧树脂具有更好的耐热性和力学性能。

其玻璃化温度(Tg)较髙,因而其抗化学性比聚酰胺还要好,但柔韧性很差。

为此人们做了很多优化脂环族性能的研究。

如卢先明等通过在叠氮固化剂结构中引入了极性强的氮杂环结构,从而增强了分子间的作用力,使叠氮聚氨酯弹性体的力学性能和柔初性有了较大的提高。

3.芳香族胺常用的芳香胺固化剂有:4,4'-二胺基二苯砜(DDS)、4,4'-二胺基二苯甲烷(DDM)、4,4'-二胺基二苯醚(DDE)、间苯二胺(m-PDA)等。

环氧树脂的固化剂(Curing Agents for Epoxy Resin)

环氧树脂的固化剂(Curing Agents for Epoxy Resin)

环氧树脂的固化剂(Curing Agents for Epoxy Resin)(2011-01-29 10:30:31)标签:分类:技术分享酸酐咪唑多胺聚酰胺叔胺1.胺胺类化合物分为伯胺、仲胺、叔胺,它们分别是胺基中的一个、两个、三个氢原子被烃基取代。

根据一个分子中胺基的数量,又分为单胺,二胺,叔胺和多胺。

根据分子中烃基的不同,可以分为脂肪胺、脂环胺和芳香胺,这些都是重要的环氧固化剂。

脂肪胺固化剂可以和环氧树脂在常温下实现固化,固化后树脂的性能优异,耐温性可以达到100°C。

和脂肪胺相比,芳香胺固化后的耐温性和耐化性则更高。

环氧-胺固化反应的过程可以下图所示,伯胺中的活泼氢首先和环氧基反应形成仲胺,仲胺进一步和环氧基发生反应。

而形成的叔胺则和环氧基完成聚合反应。

Array根据上面的反应机理,通常,固化剂分子中必须要有3个活泼氢原子和两个胺基,这样才能和环氧树脂反应形成交联的聚合物。

当树脂和固化剂的配比,使环氧基和活泼氢的摩尔数量相当时,固化后的树脂性能达到最佳。

一种胺固化剂的固化速度取决于其胺的种类,以及所配合的环氧树脂的类型。

最常见的缩水甘油醚型的树脂很容易常温固化,但闭环的环氧树脂,如环氧环己烷,环氧聚丁二烯,却很难进行固化。

缩水甘油酯型的环氧树脂比缩水甘油醚类的固化速度快很多。

双酚A缩水甘油醚(DGEBA),是由双酚A和环氧氯丙烷缩聚反应而成,主要在常温下和脂肪胺进行反应,而和芳香胺则反应很慢,需要加热才能固化。

Table 1展示了典型的多胺和作为环氧固化剂的性能特点。

1-1脂肪胺(Aliphatic amine)脂肪胺和环氧树脂可以迅速反应,是一种代表性的常温固化剂。

但是,它的反应过程中会产生大量热量,具有较短的适用期(pot life)。

当不含叔胺促进剂时,它和环氧树脂的配比要求非常准确,如果添加了叔胺,则固化剂配比要相应减少。

如果能在高温下进行后固化,则常温固化性能可以相应得到提高。

大型复合材料风电叶片真空灌注缺陷研究与解决

大型复合材料风电叶片真空灌注缺陷研究与解决

大型复合材料风电叶片真空灌注缺陷研究与解决摘要:中国即将迎来大规模风电叶片退役,风电叶片的无害化处理已成为风电行业可持续发展的关键问题之一。

风能发电已成为中国第三大电力来源。

截至2020年底,中国风电机组累计装机数量超过15万台,累计装机容量2.9亿kW,累计并网容量2.8亿kW,超额完成了风电“十三五”规划制定的“到2020年底实现风电累计装机2.1亿kW”的发展目标。

2020年,中国风电并网容量占全部电源装机容量的12.8%,中国风力发电上网电量4665亿kWh,占中国全部发电量的6.1%。

近年来,随着风电装机量的增加,风电机运营维护的需求逐渐增大。

风电叶片的检测维护是风电专业服务的重要组成部分,风电叶片检测维护的成本占整个风电机检测维护成本的10%~20%。

风电叶片要承受强大的风载荷、砂石粒子冲击等,其表面容易出现划伤、腐蚀及裂纹等缺陷。

基于此,本篇文章对大型复合材料风电叶片真空灌注缺陷研究与解决进行研究,以供参考。

关键词:大型复合材料;风电叶片;真空灌注缺陷;解决措施引言风机作为将风能直接转化为电能的媒介,受到了世界各国的重视,而风电叶片作为风机组成的关键部件,它直接影响着整个系统的性能、可靠性和制造成本。

目前风电叶片采用的成型工艺主要是真空灌注成型,它有效避免了手糊工艺生产效率低、环境污染严重、劳动强度大、产品质量稳定性差等缺点,适用于大尺寸、形状不规则产品的制作,并能有效保证叶片成型的高效和质量的稳定。

但由于真空灌注成型工艺对环境要求较严苛,且灌注过程一旦出现异常,将会产生不可逆的缺陷,甚至导致产品的报废,因此我们应从复合材料的可设计性出发,对风电叶片真空灌注过程中可能发生的异常进行提前预防消除,并结合灌注效果对材料、工艺、结构进行相应的调整与优化,确保工艺的宽泛性和产品质量的稳定性。

1风电叶片现状风电叶片是我国风能新能源工业中风力发电设备的重要组成部分。

2006年,我国颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,明确了风能等可再生能源是最具商业价值与可持续发展的能源,从而确立了这些可再生能源的法律地位。

胺类固化剂与水和二氧化碳的反应

胺类固化剂与水和二氧化碳的反应

胺类固化剂与水和二氧化碳的反应胺类固化剂与水和二氧化碳的反应胺类固化剂是一类常用于环氧树脂固化反应中的化合物,其化学结构中含有大量氨基(NH2)基团。

在使用过程中,固化剂与环氧树脂相互反应,形成3D网状结构的交联体,从而提高了材料的力学性能和耐化学腐蚀性能。

然而,当胺类固化剂在环氧树脂中反应时,可能会与空气中的水和二氧化碳发生反应,产生一些意想不到的影响。

让我们来了解一下胺类固化剂与水的反应。

当胺类固化剂暴露在潮湿的空气中时,其中的氨基基团会与水分子发生氢键作用,形成氨水。

这些氨水分子会进一步与周围的环氧树脂分子发生交联反应,导致固化反应提前发生或者不完全固化,从而影响了材料的最终性能。

在使用胺类固化剂时,需要保持材料和周围环境的干燥,以防止水分子对固化反应的干扰。

胺类固化剂与二氧化碳的反应也是需要重视的。

胺类固化剂中的氨基基团可以与二氧化碳发生反应,生成碳酸盐。

这些碳酸盐在固化过程中会扩散到材料内部,导致了材料的微观结构发生变化,并可能引起材料的龄期劣化和力学性能下降。

在生产和使用过程中,需要注意控制环境中的二氧化碳含量,以减少对胺类固化剂的不利影响。

胺类固化剂与水和二氧化碳的反应是需要引起重视的。

在实际应用中,需要注意保持材料和环境的干燥,以减少水和二氧化碳对固化反应的干扰。

对于固化剂的选择和使用也需要谨慎,以确保材料能够发挥出最佳的性能。

个人观点:作为一种常用的固化剂,胺类固化剂在材料科学和工程领域具有非常重要的应用。

然而,在实际应用中,我们需要对其与水和二氧化碳的反应特性有深入的了解,以充分发挥其固化效果,同时确保材料的最终性能。

我认为,通过深入研究和实验,我们可以进一步探索胺类固化剂的反应机制,从而制定更科学、更有效的应用策略。

在本文中,我们通过对胺类固化剂与水和二氧化碳的反应进行了深度和广度兼具的分析,希望能够帮助读者更好地理解和应用这一重要的化学物质。

总结:胺类固化剂作为一种重要的固化剂,在环氧树脂固化反应中发挥着重要作用。

环氧树脂1与胺类反应

环氧树脂1与胺类反应
成物质拼音的第一个字母, 若相同则加取第二个字母。 若有改性物质,用拼音字 母表示,未改性则加一标 记“-”。
E - 51
环氧树脂以一个或两 个拼音与阿拉伯数字 作为型号以表示类别 及品种。此例中二酚 基丙烷为主要组成物 质

环氧树脂
第 二 章 环 氧 树 脂
该树脂环氧指标为0.48~ 0.54mol/100g,则其算术 平均值为0.51,
碱液 溶解
氯丙烷 反应 常压 脱水 减压 反复热水洗涤 去除盐水层
第 二 章 环 氧 树 脂
3. 两步法合成高相对质量的环氧树脂原理
从液态低相对分子质量环氧树脂出发,通过与双 酚A发生聚合反应合成的。 理论配方计算方法: m个低相对分子量的环氧树脂需要和m-1个双酚 A分子反应,生成一个相对分子量高的EP,则其相对 分子量应为 mM1+228(m-1) =M2 ……………………….(1) M2:高相对分子量EP的的分子量 M1:低相对分子量EP的的分子量 m:引进的低EP分子数目 则引进分子数 m=(M2+228)/(M1+228)……(2) 当原料EP的环氧值为E1,质量为Q时,所需双酚 A为W时,则Q与W的关系如下:
第 二 章 环 氧 树 脂
中、高分子量固态树脂的合成方法
一步法 二酚基丙烷和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在 下进行缩合反应。用于制造中等相对分子 质量的固态树脂,如E-20,E-14,E-12的制 备。 二步法 也称为熔融聚合、添加法。即液态E-型 环氧树脂和二酚基丙烷在催化剂存在下进 行加成反应。制造高相对分子质量的固态 环氧树脂。如E-10,E-06,E-03的制备
原料 二酚基丙烷 简称双酚A,熔点153~159℃,易溶于丙酮 及甲醇,可溶于乙醚,微溶于水及苯。 环氧氯丙烷 无色透明液体,沸点116.2℃,可溶于乙醚, 酒精、四氯化碳及苯中,微溶于水

环氧树脂胺类固化剂的研究现状

环氧树脂胺类固化剂的研究现状

环氧树脂胺类固化剂的研究现状1.胺类固化剂脂肪族固化剂在室温下一般是液体,与环氧树脂混合方便,固化也比较容易。

常见的固化剂主要有:己二胺、二乙烯基三胺、三乙烯基四胺。

这类固化剂固化的环氧树脂产物一般具有良好的韧性、粘接性等,并且具有优良的耐碱性,但却又耐溶剂性较差、毒性大、对皮肤的刺激性很大和反应速度过快等缺点,因此脂肪族固化剂往往不会直接应用在固化环氧树脂而是先进行改性李梅等用高级脂肪醇聚氧乙烯醚经酯化、封端最后合成了脂肪醇聚醚性水性胺类环氧固化剂,通过对这类固化剂固化的涂料漆膜性能分析,了解到该类固化剂能有效地提高环氧树脂涂膜柔韧性和抗冲击性。

胡家朋等通过聚合反应用二乙烯基三胺、甲醛和腰果酚合成了一种新型固化剂腰果酚缩醛胺。

研究表明这种化合物与常见脂肪胺固化剂(如二乙烯基三胺)相比,在环氧树脂的相容性、对不理想表面的附着性、固化物的物理力学性及耐化学介质性等方面的综合性能较好,可适应一些不理想性环境,如潮湿、诱蚀的环境下仍能保持良好作业。

2.脂环族胺脂环胺主要有:孟烷二胺(MDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷等。

这类固化剂常温下为液态,与环氧树脂的固化反应活性较低,除非对其改行否则在室温条件下较难与环氧树脂充分固化,往往在高温(lO0℃上)下才会固化。

脂环胺比短链的脂肪胺类的挥发性要小得多,适用于运用在要求VOC低的涂料中,通常与少量的液态环氧化合物制成加成物。

脂环族胺分子中有环形单元结构,因而固化后的环氧树脂具有更好的耐热性和力学性能。

其玻璃化温度(Tg)较髙,因而其抗化学性比聚酰胺还要好,但柔韧性很差。

为此人们做了很多优化脂环族性能的研究。

如卢先明等通过在叠氮固化剂结构中引入了极性强的氮杂环结构,从而增强了分子间的作用力,使叠氮聚氨酯弹性体的力学性能和柔初性有了较大的提高。

3.芳香族胺常用的芳香胺固化剂有:4,4'-二胺基二苯砜(DDS)、4,4'-二胺基二苯甲烷(DDM)、4,4'-二胺基二苯醚(DDE)、间苯二胺(m-PDA)等。

环氧树脂反应方程式(3篇)

环氧树脂反应方程式(3篇)

第1篇一、环氧树脂的基本概念环氧树脂是一种具有高度交联结构的聚合物,主要由环氧基团(-CH2CH-)组成。

它具有优良的耐化学性、耐热性、电绝缘性等性能,是一种非常重要的合成材料。

二、环氧树脂的反应方程式1. 环氧氯丙烷与酚类物质的反应环氧氯丙烷与酚类物质在催化剂的作用下发生开环反应,生成环氧树脂。

反应方程式如下:nCH2ClCH2CH2OH + mC6H5OH → [C6H5OCCH2CH2CH2O]n + mHCl + nH2O其中,n为环氧氯丙烷的分子数,m为酚类物质的分子数。

2. 环氧氯丙烷与醇类物质的反应环氧氯丙烷与醇类物质在催化剂的作用下发生开环反应,生成环氧树脂。

反应方程式如下:nCH2ClCH2CH2OH + mROH → [ROCH2CH2CH2O]n + mHCl + nH2O其中,n为环氧氯丙烷的分子数,m为醇类物质的分子数,ROH表示醇类物质。

3. 环氧氯丙烷与酸类物质的反应环氧氯丙烷与酸类物质在催化剂的作用下发生开环反应,生成环氧树脂。

反应方程式如下:nCH2ClCH2CH2OH + mRCOOH → [RCOOCH2CH2CH2O]n + mHCl + nH2O其中,n为环氧氯丙烷的分子数,m为酸类物质的分子数,RCOOH表示酸类物质。

三、环氧树脂反应过程中的影响因素1. 催化剂:催化剂在环氧树脂反应中起到关键作用,可以加速反应速率,提高产物的纯度。

常用的催化剂有碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物等。

2. 温度:温度对环氧树脂反应速率有显著影响。

在一定范围内,随着温度的升高,反应速率逐渐加快。

但过高的温度可能导致副反应发生,影响产物的质量。

3. 压力:压力对环氧树脂反应也有一定影响。

在反应过程中,适当提高压力可以加快反应速率,提高产物的产率。

4. 环氧氯丙烷与反应物比例:环氧氯丙烷与反应物的比例对环氧树脂的分子量和结构有重要影响。

适当调整比例可以获得不同性能的环氧树脂。

5. 搅拌:搅拌可以促进反应物之间的接触,提高反应速率。

环氧胺类环氧固化剂的改性手段极其应用经验总结

环氧胺类环氧固化剂的改性手段极其应用经验总结

环氧胺类环氧固化剂的改性手段极其应用经验总结00 引言胺类固化剂是环氧树脂交联剂非常重要的一类固化剂,广泛的应用在各个领域。

然而,由于单一的胺室温下,挥发性大,毒性大,配比严格,反应放热大,固化剂黄变,脆等问题。

一般都需要对胺进行改性,改变其原来的一些特性,比如:可使用时间延长,固化变快,改善固化剂和树脂相容性,液体化,降低胺类固化剂的毒性等,减少固化剂的使用误差,改善施工工艺等,继而提高其相应的固化物性能等。

01 与环氧加成物改性常用的环氧包括双官能度的环氧树脂,但官能度的活性稀释剂等。

主要操作工艺包括过量的胺与树脂反应,进行预改性, 反应掉一部分胺,降低其毒性,拓宽其配比,另外,由于环氧中含有羟基, 会加快体系的反应等,同时由于体系的粘度变大,也会增加体系的反应速度。

比如“多种二元胺与环氧丙基烃基醚(烃基可为丁基、苯基、烯丙基、异辛基、三溴苯基等)反应物固化活性与原料胺相仿,但毒性小、固化物柔性大为提高。

例如由正丁基缩水甘油醚与二乙烯三胺加成反应得到的593固化剂。

还有,环氧树脂与过量二元胺反应生成的改性胺,固化物透明,不需要熟化,不吸潮泛白,臭味小,其它性能与未改性前相仿,操作性能却好多了。

环氧树脂可用低分子量(如E51)或高分子量(如E20)品种,可用溶剂(甲苯,丁醇等),少量的胺可以去掉,也可不去掉,去掉过量胺后的加成物毒性低,固化物无毒,可用于饮用水槽的内壁涂层等与人类饮食有关的领域。

02 与丙烯腈进行的迈克尔加成反应多元胺与丙烯腈的反应,称为氰乙基化反应,亦称迈克尔反应。

丙烯腈用量不同,多元胺的氰乙基化程度亦不同,给固化剂的反应性和树脂固化物的性能也带来相应地变化。

多元胺经氰乙基化后,固化变慢、温和,适用期增长,湿度影响变难。

随着氰乙基化增加,最高放热温度降低,为了得到优良的性能有必要进行后固化。

固化物的力学性能、电气性能要低于多元胺及其加成物。

树脂固化物的耐药品性变化不大,可是耐溶剂性变好,耐无机酸性有些下降,但非常耐含氯溶剂。

环氧树脂聚合反应式 -回复

环氧树脂聚合反应式 -回复

环氧树脂聚合反应式-回复关于环氧树脂聚合反应式的文章:一、引言环氧树脂是一种具有广泛应用前景的重要材料,其特殊的化学结构使其具备了优异的性能和多样化的应用。

环氧树脂的聚合反应是其制备过程中的关键环节,也是保证其性能稳定性和应用效果的基础。

本文将以环氧树脂聚合反应式为主题,逐步深入探讨其反应机理和影响因素。

二、环氧树脂聚合反应的基本原理环氧树脂聚合反应是指环氧基团(EO)通过与活性氢原子(H)或含有活性氢键(如胺基、醇基等)的化合物反应,形成环氧树脂的聚合链。

聚合反应可通过热固性固化剂(如胺类、酸类)、光固化剂或离子固化剂等多种方式进行,具体反应式如下:[环氧树脂]+[固化剂]→[交联环氧树脂]三、环氧树脂聚合反应的步骤1. 预反应阶段:环氧树脂与固化剂在一定温度下进行预反应,生成反应中间产物。

该阶段主要是迅速进行环氧官能团的开环反应,并生成低聚体。

2. 聚合物成型阶段:低聚体在一定温度下逐渐聚合,产生聚合物。

此阶段的反应速度较慢,需要一定时间,以保证聚合物的完全形成。

3. 固化阶段:聚合物在一定温度下与固化剂进行反应,形成交联网络结构。

固化过程中,可通过温度、时间等条件控制固化度和反应速度,从而调节聚合物的硬度、耐热性和机械性能等。

四、影响环氧树脂聚合反应的因素1. 温度:温度是环氧树脂聚合反应速率的重要影响因素。

一般而言,提高温度会加快反应速率,但过高的温度可能导致副反应的发生,降低聚合物性能。

2. 活性氢原子含量:固化剂中活性氢原子的含量对聚合反应速率和聚合物性能有显著影响。

活性氢原子含量越高,聚合反应速率越快,聚合物性能也优异。

3. 环氧树脂和固化剂的配比:正确的配比可以保证聚合反应的充分进行,避免可能的副反应和固化不完全的问题。

4. 固化剂种类和用量:不同的固化剂对环氧树脂聚合反应速率和聚合物性能有不同影响。

选择合适的固化剂种类和用量是制备高性能环氧树脂的关键。

五、环氧树脂聚合反应的应用环氧树脂聚合反应是制备高性能工程塑料、涂料、胶黏剂等的重要技术手段。

涂料百科之粉末涂料配方设计的化学基础

涂料百科之粉末涂料配方设计的化学基础

粉末涂料成膜物质化学反应核心提示:粉末涂料配方设计的化学基础(成膜物质的化学反应)一、混合型粉末涂料用环氧树脂(Epoxy resin),通常采用平均环氧值(每1009树脂中所含环氧基的克当量数)为0. 12(命名为E-12或604的双酚A型环氧树脂。

其中平均聚合度n=4,实际聚合度n=3.83~6. 53,相对的质量范围为1429~2222。

(2)混合型粉末涂料用聚酯树脂(Polyester),通常为饱和型末端为羧基的聚酯树脂HOO C-PE-COOH,端羧基的酸值通常为30~80mg,在固化时反应如下:每1009环氧树脂所需聚酯树脂的理论量,可以通过下列公式得到:例如:ApE=70,EEX=0. 12,WPE =96.2。

由于一般PE比EX便宜,通常在配方中选择PE过量一些,因此常用的混合型树脂中分为50/50混合型树脂(APE为65~75),60/40混合型树脂(APE为48~58),70/30混合型树脂(APE为32~38)。

二、聚酯+TGICTGIC异氰脲酸三缩水甘油酯相对分子质量为97,环氧值E通常为0.93,为一三官能团固化剂,能生成交联密度大的产物,同时因为不含苯基和醚键,因此在户外的耐候性能优越,是户外用粉末涂料的首选,固化时发生的反应:每100g聚酯树脂与TGIC用量的关系可以通过下列公式计算,由于TGIC价格较高,通常选用低酸值树脂与其配套.例如:APE =25时,WTGIC=0. 048。

下面列出常用酸值树脂与TGIC的比例:APE=50, 90/10;APE=25, 95/5;APE=33, 93/7(标准);APE =20, 96/4。

三、HAAΒ-羧烷基酰胺,典型品种是四( N-β-羧乙基)己二酰胺。

羟值81~85mg KOH/g,当量为82—86g/eq,比TGIC略低,因此同样酸值的聚酯树脂需要HAA量比TIGC更少。

APE=50, 93/7;APE =33, 95/5(标准);APE=25, 96/4;APE=20, 97/3。

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。

典型环氧树脂固化剂固化机理

典型环氧树脂固化剂固化机理

典型环氧树脂固化剂固化机理时间:2009-10-20来源:未知浏览量:444一.胺类固化机理1.一级胺固化机理若按氮原子上取代基(R)数目可分为一级胺、二级胺和三级胺;若按N数目可分为单胺、双胺和多胺;按结构可分为脂肪胺、脂环胺和芳香胺。

一级胺对环氧树脂固化作用按亲核加成机理进行,每一个活泼氢可以打开一个环氧基团,使之交联固化。

芳香胺与脂环胺的固化机理与一级胺相似(伯胺、仲胺和叔胺)① 与环氧基反应生成二级胺② 与另一环氧基反应生成三级胺③ 生成的羟基与环氧树脂反应2.固化促进机理:在固化体系中加入含给质子基团的化合物如苯酚,就会促进胺类固化,这可能是一个双分子反应机理,即给质子体羟基上的固发氢首先与环氧基上的氧形成氢键,是环氧基进一步极化,有利于胺类的N对环氧基的亲核进攻,同时完成氢原子的加成。

二.有机酸酐固化剂特点和反应机理酸酐类固化剂优点:1.挥发性小,毒性小,对皮肤的刺激性小;2.对环氧树脂的配合量大,与环氧树脂混熔后粘度低,可以加入较多的填料以改性,有利于降低成本;3.使用期长,操作方便。

缺点::1.由于固化反应较慢,收缩率较小;2.所需的固化温度相对比较高,3.不易改性;4.贮存时易吸湿生成游离酸造成不良影响(固化速度慢、固化物性能下降);5.固化产物的耐碱、耐溶剂性能相对要差一些。

这一类固化反应以有无促进剂的存在分成两种形式1、在无促进剂存在时,首先环氧树脂中的羟基与酸酐反应,打开酸酐,然后进行加成聚合反应,其顺序如下:(1)羟基对酸酐反应,生成酯键和羧酸;(2)羧酸对环氧基加成,生成羟基;(3)生成的羟基与其他酐基继续反应。

这个反应过程反复进行,生成体型聚合物。

另外,在此种体系中,由于处于酸性状态,与上述反应平行进行的反应是别的环氧基与羟基的反应,生成醚键。

从上述机理中可以看出,固化物中含有醚键和酯键两种结构,而且反应速度受环氧基浓度、羟基浓度的支配。

2、在促进剂存在的条件下,酸酐固化反应用路易斯碱促进。

环氧树脂合成方程式

环氧树脂合成方程式

环氧树脂合成方程式
环氧树脂是一类重要的聚合物材料,具有广泛的应用领域,如粘合剂、涂料、复合材料等。

环氧树脂的合成方程式可以分为两个主要步骤:环氧化和固化。

环氧树脂合成的第一步是环氧化反应。

环氧树脂的合成通常采用环氧化反应,将环氧化合物与酸性催化剂反应生成环氧树脂。

环氧化反应的方程式可以表示为:
RCH=CH2 + O2 → ROOH
ROOH + H2SO4 → HORO + H2O
在上述反应中,RCH=CH2代表环氧化合物,ROOH代表过氧化物,H2SO4代表酸性催化剂。

反应的产物是由酸催化剂起酸解环氧键形成的稳定的环氧树脂。

环氧树脂合成的第二步是固化反应。

一旦合成了环氧树脂,需要通过与固化剂反应来形成硬化的网络结构。

固化反应通常使用胺类固化剂。

固化反应的方程式如下:
RORO + RNH2 → ROH + RNHRO
RNHRO + ROH → RNH2 + ROH
在上述反应中,RORO代表环氧树脂,RNH2代表胺类固化剂。

通过与固化剂反应,环氧树脂中的环氧基团与胺基团反应形成氧杂环庚烷结构,这导致分子之间的交联,从而形成硬化的网络结构。

实际环氧树脂的合成过程中,会涉及到更复杂的化学反应和反应条件,以及使用不同的催化剂和固化剂。

这些反应的选择和调节可以根据所需的性能和应用来进行调整。

总结起来,环氧树脂的合成方程式包括环氧化反应和固化反应。

通过环氧化反应合成环氧树脂,然后通过与固化剂反应形成固化的网络结构。

这两个步骤都非常重要,对于环氧树脂的性能和应用起着决定性的作用。

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2. 型号
型号的第一位采用主要组 成物质名称,取其主要组 成物质拼音的第一个字母,
二 章
若相同则加取第二个字母。 若有改性物质,用拼音字

母表示,未改性则加一标 记“-”。
氧 树
E - 51 环氧树脂

环氧树脂以一个或两 个拼音与阿拉伯数字 作为型号以表示类别 及品种。此例中二酚 基丙烷为主要组成物 质

好的粘结性,因此它有万能胶的美称。它与许多非金
属材料(玻璃、陶、木材)的粘结强度往往超过材
料本身的强度,因此可用于许多受力结构件中,是结
构型胶粘剂主要组成之一。
(2)收缩率低

环氧树脂的固化主要是依靠环氧基的开环加成聚

合,因此固化过程中不产生低分子物;环氧树脂本身 具有仲羟基,再加上环氧基固化时派生的部分残留羟
O
O

5.脂环族类 • 1~3类环氧树脂是由环氧氯丙烷与含
HH CC ORO CC HH
有活泼氢原子的化合物如酚类、醇类、 有机羧酸类,胺类等缩聚而成。
• 4和5类环氧树脂是由带双键的烯烃用 过氧乙酸或在低温下用过氧化氢进行
环氧化而成。
2.1.4 环氧树脂的分类、型号及命名方法
1. 分类和代号(51页)

变质的。

固化后的环氧树脂主链是醚键和苯环、三向交联 结构致密,因此它既耐酸、又耐碱及多种介质。性能

优于酚醛树脂和聚酯树脂。

(4)优良的电绝缘性
固化后的环氧树脂吸水率低。
氧 树 脂
(5)机械强度高
固化后的环氧树脂具有很强的内聚力,而分子结 构致密,所以它的机械强度相对地高于酚醛树脂和聚 酯树脂。

表的多项专利都揭示了双酚A和环氧氯丙烷经缩聚发 应能制得环氧树脂;用多元有机胺类或邻苯二甲酸酐
均可使树脂固化,并具有优良的粘结性。
树 脂
1947年 美国的DeVoe-Raynolds公司进行了第一 次具有工业生产价值的环氧树脂的制造。不久,瑞士
的CIBA公司,美国的Shell公司等都开始了环氧树脂的 工业化。
(6)良好的加工性


环氧树脂配方组分的灵活性、加工工艺和制品的

性能的多样性是高分子材料中罕见的。

固化前的环氧树脂是热塑性的,低分子量呈液体, 中、高分子量呈固体,加热可降低树脂地粘度。在树 脂的软化点以上,环氧树脂和固化剂,其他助剂、填 料有良好的混溶性。由于在固化过程中没有低分子物
氧 树 脂
1)与胺类反应 2)与羟基反应
环 氧
3)水解反应

4)与羧酸反应 5)聚合反应

1) 与胺类反应:
环氧树脂的发展史
1891年 德国的Lindmann用对苯二酚和环氧氯丙烷 反应生成了树脂状产物。

1909年 俄国化学家Prileschajew发现用过氧化苯甲

醚和烯烃反应可生成环氧化合物。

1934年 Schlack用胺类化合物使含有大于一个环氧 基团的化合物聚合制得了高分子聚合物。

1938年 瑞士的Pierre castan及美国的Greenlee所发

基,它们的氢键缔合作用使分子排列紧密,因此环氧

树脂的固化收缩率是热固性树脂中最低的品种之一,

一般为1%~2%。如果选用适当的填料可使收缩率降

至0.2%左右。

环氧树脂固化收缩率低这一特性使加工制品尺寸
稳定。内应力小,不易开裂。因此环氧树脂在浇铸成
型加工中获得广泛的应用。
(3)稳定性好
环氧树脂只要不含有酸、碱、盐等杂质,是不易
氧 树
2.2.1 二酚基丙烷型环氧树脂

二酚基丙烷
原料
简称双酚A,熔点153~159℃,易溶于丙酮 及甲醇,可溶于乙醚,微溶于水及苯。
环氧氯丙烷
无色透明液体,沸点116.2℃,可溶于乙醚,
酒精、四氯化碳及苯中,微溶于水
环氧氯丙烷的反应特性

环氧氯丙烷中活泼的环氧基团可以和许 多试剂进行反应:
二 章
该树脂环氧指标为0.48~ 0.54mol/100g,则其算 术平均值为0.51,
2.2 缩水甘油醚类环氧树脂
由含活泼氢的酚类和醇类与环氧氯丙烷缩聚而成的。

二酚基丙烷型环氧树脂

由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成 酚醛多环氧树脂

由二阶线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成。

此外,还有用乙二醇、丙三醇等醇类与环氧氯丙烷 缩聚而得的缩水甘油醚类环氧树脂。
环氧树脂的特性
(1)粘结强度高,粘结面广
环氧树脂的结构中具有羟基,醚键和活性极大的 环氧基,它们使环氧树脂的分子和相邻界面产生电磁
第 二 章
吸附或化学键,尤其是环氧基又能在固化剂作用下发

生交联聚合反应生成三向网状结构的大分子,分子本

身有了一定的内聚力。因此环氧树脂型胶粘剂粘结性

特别强。除了聚四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯不能用其 直接粘结外,对于绝大多数的金属和非金属都具有良
R O CH2CH CH2
O
H
H2C C O
C H2
O
CH3
H
C CH3
O
C H2
C OH
C H2
nO
CH3 C CH3
O
O
CC H2 H
CH2
第 二
2.缩水甘油酯类
R CO O CH2CH CH2

3.缩水甘油胺类
O
R' N CH2CH CH2
环 氧
4.线型脂肪族类
R
HH
O
HH

R C C R' C C R''
20世纪50年代初期,环氧树脂在电气绝缘浇铸、 防腐蚀涂料、金属的粘结等应用领域有了突破,于是
环氧树脂作为一个行业蓬勃地发展起来了。
2.1.1 环氧树脂具有的性可能以、适特用点各:种应用对形式提
1、形式多样 2、固化方便 3、粘附力强
含有选出极用的的性不1要粘羟同8求0度基的℃,到和固范其高醚化围范熔键剂内围点,,固可固对可化从体各以。极种在低物0~质 具有很高的粘附力。固化时收缩性
第 二 章
4、收缩性低
低使可之形具成有一良种好强的韧尺的寸、稳内定应性力较小

5、力学性能
的固粘化合后键具。有优良的力学性能
6、电性能
具有高介电性能、耐表面漏电、耐
7、化学稳定性能 电弧的优良绝缘材料
8、耐霉菌 取决于所选用的树脂和固化剂,固化后
氧 树 脂
具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。
可以在苛刻的热带条件下使用。
质放出,可以在常压下成型,不要求放气或变动压力,
因此操作十分方便,不需要过分高的技术和设备。

2.1.2 分类
二 章

环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼 氧
的还氧基团,可与多种类型的固化剂发生交联 树
反应而形成不溶、不熔的具有三维网状结构的 高聚物。根据分子结构,环氧树脂大体可分为

五大类:
1.缩水甘油醚类
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