环氧树脂固化剂——改性胺的特性

(整理)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应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 就开始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、电子工业的发展，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，可以加入较多的填料以改性，有利于降低成本；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：一是由于固化反应较慢，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对比较高，固化周期也比较长；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，则是这类固化剂的不足之处。

在已知的酸酐化合物中，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。

从化学结构上分，则可分为直链型、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应起着促进作用。

腰果壳液改性胺固化无溶剂环氧底漆的特性研究

腰果壳液改性胺固化无溶剂环氧底漆的特性研究孙立国;赵冬梅;栗春影;常金辉;史振鹏【摘要】腰果壳液改性胺是一种新型环氧树脂固化剂,市场反映良好.对其固化性质作了进一步的探索,主要通过表干时间、附着力、剪切强度以及适用期的测试,研究腰果壳液改性酚醛胺类固化剂及其复配体系对无溶剂环氧底漆的固化特性.实验结果表明,腰果酚醛胺类固化剂在保持优异的附着力和剪切强度的情况下,提高了固化速度,是一种综合性能优异的固化剂.【期刊名称】《黑龙江大学工程学报》【年(卷),期】2012(003)001【总页数】6页(P47-52)【关键词】腰果壳液;改性酚醛胺;固化性质;无溶剂环氧树脂【作者】孙立国;赵冬梅;栗春影;常金辉;史振鹏【作者单位】黑龙江大学化学化工与材料学院,哈尔滨150080;黑龙江东方学院食品与环境工程学部,哈尔滨150086;黑龙江大学化学化工与材料学院,哈尔滨150080;黑龙江大学化学化工与材料学院,哈尔滨150080;黑龙江大学化学化工与材料学院,哈尔滨150080【正文语种】中文【中图分类】O633.130 引言目前，国内市场上的固化剂品种繁多，包括有胺加成物（与环氧的预聚物）、改性脂环胺、改性脂肪胺、改性芳香胺、聚酰胺、聚醚胺等等，不同种类的固化剂对涂料的性能影响不同，根据具体要求及成本选用。

常用的几种典型固化剂有T－31固化剂、651＃固化剂等。

其中T－31固化剂是多胺、甲醛和苯酚经曼尼希反应而成的曼尼希加成多元胺，能在低温下固化双酚A型环氧树脂，并可在湿度80%以下应用，固化收缩率小，但成膜脆性大，与钢表面的附着力较差；651＃固化剂是一种聚酰胺类环氧树脂固化剂，由桐油酸和多元胺反应制成的桐油酸二聚体多元胺，由于结构中含有较长的脂肪酸碳链和氨基，可使固化产物具有高的弹性和粘接力及耐水性，它的施工性能较好，配料比例比较宽，毒性小，基本无挥发物，能在潮湿的金属和混凝土表面施工，缺点是固化速度较慢，耐热性较低，热变形温度低，耐汽油、烃类溶剂性差；目前综合性能较好的固化剂是由美国卡德莱公司生产的一种性能独特，不含苯酚，多用途取代酚醛胺环氧树脂固化剂，主要成分为腰果酚。

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。

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。

环氧胺类固化剂

LHB-248
改性芳香胺
固化剂
深褐色
透明液体
60～120
200～300
40～50
室温
固化
24h
室温下混合料使用寿命长达4～5h。固化物表面光亮。
电子元器件灌封。
薄膜电容器封装。
改性脂肪胺固化剂
型号
外观
粘度
mpa·s/25℃
胺值
mgKOH／g
参考用量
(Phr)
以YD-l28
为基准
固化
条件
(供参考)
特性
25～35
室温24h
在湿态环境下施工和固化。
脂环胺固化剂
型号
外观
粘度
mpa·s/25℃
胺值
mgKOH／g
参考用量
(Phr)
以YD-l28
为基准
固化
条件
(供参考)
特性
用途
LHB-523
脂环胺
固化剂
无色
透明
液体
5～10
450～500
30～35
室温
24h
固化物耐紫外线、耐黄变；抗潮湿、表面光
亮。
电子元器件透明光学灌封料。玻璃纤维缠绕，自流平环氧地坪涂料；工艺饰品。
用途
LT-031
缩胺固化剂
棕色
粘稠
液体
1100～1300
460～480
20～25
室温24h
或
80℃/2h
能在O℃、湿度≥80％环境下固化
防腐涂料，地坪涂料，石材胶粘剂，浇注件，树脂模具等。
LHB-242
缩胺
固化剂
无色
透明
液体
100～200
400～500

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。

改性双氰胺固化环氧树脂的研究

改性双氰胺固化环氧树脂的研究焦剑.蓝立文宁荣昌摘要采用一种改性双氰胺作为环氧树脂的固化剂,研究了该固化剂在环氧树脂和丙酮—酒精混合溶剂中的溶解性,发现它可以在加热时溶解于这两种物质中。

利用差动热分析(DSC)、红外分析(IR)和凝胶特性的测试,研究了该固化剂在促进剂存在时对环氧树脂的固化反应,并测试了其固化产物的物理—力学性能。

结果表明,它比未改性的双氰胺对环氧具有更高的反应活性和较低的固化温度,固化产物的耐热性能和水煮后的各项性能也有所提高。

关键词环氧树脂,改性双氰胺,固化,溶解性引言双氰胺作为环氧树脂的固化剂有优异的潜伏性,固化产物有较好的机械性能和电性能。

但双氰胺在普通溶剂中难以溶解,必须将它细化为粒度达到5..以下,才能使固化产物有良好的性能[1]。

这给国内大量采用的湿法成型预浸料带来了工艺上的困难。

因而对双氰胺进行改性使之能溶于低沸点溶剂中,对于复合材料的生产有重要的意义。

国内外对此已有一些报道[1～3],如双氰胺和甲醛的反应产物,和芳香胺类的加成产物,双氰胺钠和1,5-二氨基-2-甲基戊烷盐酸的反应产物等。

本文采用了一种苯胺—甲醛改性的双氰胺,它在某些低极性溶剂中有良好的溶解性,可以方便地制作预浸料,并且采用这种改性后的固化剂,使固化产物的性能也有很大的提高。

1实验1.1原材料618#环氧树脂,双酚A型,环氧值0.51;改性双氰胺,土红色粉末,熔点140℃;甲基丙烯酸钝化2,4—咪唑,棕红色液体;双氰胺,化学纯,熔点207～212℃。

表1树脂基体的配方配方环氧618改性双氰胺钝化咪唑双氰胺A100019B1009101.2试样的制备本文中所研究的配方如表1所示。

浇注体的制备:固化剂、促进剂与环氧树脂混合,加热到100℃左右,搅拌至溶解成透明液体,浇于涂有硅脂的玻璃模具中,于烘箱中固化成型。

1.3性能测试凝胶化时间,采用平板小刀法,测试不同温度下的凝胶时间;DSC分析,采用CDR-1型差动热分析仪;红外分析,采用SPECORD-2型红外光谱仪;浇注体的冲击强度根据GB2570-81测试;弯曲强度根据GB1042-79测试;热变形温度根据GB1643-79测试;玻璃化温度(Tg)采用DSC测试,升温速率10℃/min;吸水率的测试:将试样(尺寸为25mm×50mm×1mm)放于沸水中,每隔一定时间测试其吸水率,至饱和为止;湿态性能在沸水中煮48h后,测试其力学性能及热变形温度。

环氧树脂改性三乙烯四胺固化剂的合成及性能研究

环氧树脂改性三乙烯四胺固化剂的合成及性能研究马尚权;钱瑞;康惠花【摘要】采用环氧树脂E44对三乙烯四胺(TETA)固化剂进行改性及其性能的研究.实验结果表明:最佳改性条件为n(AGE):n(E44):n(TETA)=4.5∶1∶3,反应温度为50℃,反应时间为3h,可制备出水溶性优异,与环氧树脂乳液相容性优良的改性环氧树脂固化剂,其比未改性的三乙烯四胺有优异的物理化学性能和环保性能.该固化剂以水为溶剂,大大降低了制备出的涂料的VOC含量.【期刊名称】《华北科技学院学报》【年(卷),期】2018(015)001【总页数】6页(P109-113,119)【关键词】三乙烯四胺;环氧树脂E44;改性【作者】马尚权;钱瑞;康惠花【作者单位】华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊065201;华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊065201;华北科技学院安全工程学院,北京东燕郊065201【正文语种】中文【中图分类】TQ433.4370 引言脂肪族多元胺类是指分子中带有两个或两个以上氨基，并以碳氢结构为主链的一类化合物[1],这类化合物是环氧树脂发展史上最早被当做固化剂使用的，而且目前仍处于环氧树脂固化剂的核心地位，然而该类固化剂都存在着一些显著的缺点，如挥发性强，毒性大等，对环境和个人都会造成一定的危害，甚至会吸收空气中的二氧化碳，使得固化剂发黄鼓泡以及各项性能的下降[2～4]。

近年来，随着环境保护要求的深入人心，人们对环保型固化剂的需求量日益增大。

通过环氧树脂对脂肪胺进行改性，不但能够克服未改性胺类固化剂的缺点，而且以水为溶剂，使得整个施工过程更为安全。

必将成为未来固化剂发展的新趋势[5～7]。

本文主要是对脂肪胺固化剂三乙烯四胺进行改性，首先利用单环氧化合物AGE对三乙烯四胺(TETA)进行封端处理，起到降低活性的作用，再与环氧树脂E44进行加成反应，生成环氧-多胺加成物，TETA本身是水溶性的，但经过加成反应之后水溶性下降，采用冰乙酸与之中和成盐，适当的提高其水溶性和水分散能力[8～11]。

环氧树脂改性多元胺固化剂性能

环氧树脂改性多元胺固化剂性能(一)为了克服胺类固化剂的脆性，不良的耐冲击性，欠佳的耐候性及毒害作用，必须对胺类固化剂进行进一步改性，以便获得无毒或低毒、可在室温条件下固化的胺类固化剂。

改性胺固化剂目前国外有众多牌号，绝大多数是改性胺的种类、改性类型、原料比例等方面未公开的商品。

即使所谓对同种固化剂进行改性，由于制造厂家不同，其性质也颇有差异。

每一种改性胺都有一定的适用范围，所以在应用时要注意选择。

改性胺产品的质量指标主要是胺值和粘度。

胺值是固化剂中胺基含量的表征值，通常用与中和1 g改性固化剂中胺基所需的酸等物质的量的KOH的毫克数来表示，可以用化学分析方法测定。

黏度的意义与树脂黏度的意义相同。

胺的改性方法很多，归纳起来有以下几种方法经常采用。

有时应用其中一种方法，有时几种方法并用，所以改性产物十分复杂。

1、多胺与含有环氧基的化合物或者树脂进行加成反应。

一般胺过量，生成的加合物分子质量增大，沸点和黏度增高，对皮肤和黏膜的刺激性大幅度减少。

由于加成反应生成羟基，提高了固化活性。

由多胺与环氧树脂得到的加合物的固化产物性能与多胺固化产物十分相似。

由多胺与环氧乙烷或环氧丙烷制备的加成物，因含有羟基多，一般固化反应速度比较快，其固化产物的机械、电气、耐化学药品性能较原来多胺的稍差。

为了克服这类改性胺固化反应较快的缺点以满足某些应用的工艺要求，通常采用环氧化合物与低分子聚酰胺树脂进行加合的办法。

由于后者已经进行过一次改性，分子链比较长，氨基的质量浓度也比较低，只要选择得当，就可以制造出符合各种工艺性能要求的环氧一多胺加合物固化剂。

2、迈克尔加成的多胺(Michacl reaction)。

具有α、β不饱和键的化合物，如丙烯腈、丙烯酸酯、丙烯酰胺等，可与多胺的活泼氢进行加成反应、以降低多胺的刺激性及改善多胺与环氧树脂的相溶性。

其中被称为氰乙基化的多胺与丙烯腈的加成反应(Cyamome Hcylation)，尤其是有效的改性方法；根据不同的反应条件，可以生成各种不同氰乙基化程度的产物。

改性双氰胺固化环氧树脂的研究

改性双氰胺固化环氧树脂的研究焦剑.蓝立文宁荣昌摘要采用一种改性双氰胺作为环氧树脂的固化剂,研究了该固化剂在环氧树脂和丙酮—酒精混合溶剂中的溶解性,发现它可以在加热时溶解于这两种物质中。

利用差动热分析(DSC)、红外分析(IR)和凝胶特性的测试,研究了该固化剂在促进剂存在时对环氧树脂的固化反应,并测试了其固化产物的物理—力学性能。

结果表明,它比未改性的双氰胺对环氧具有更高的反应活性和较低的固化温度,固化产物的耐热性能和水煮后的各项性能也有所提高。

关键词环氧树脂,改性双氰胺,固化,溶解性引言双氰胺作为环氧树脂的固化剂有优异的潜伏性,固化产物有较好的机械性能和电性能。

但双氰胺在普通溶剂中难以溶解,必须将它细化为粒度达到5..以下,才能使固化产物有良好的性能[1]。

这给国内大量采用的湿法成型预浸料带来了工艺上的困难。

因而对双氰胺进行改性使之能溶于低沸点溶剂中,对于复合材料的生产有重要的意义。

国内外对此已有一些报道[1～3],如双氰胺和甲醛的反应产物,和芳香胺类的加成产物,双氰胺钠和1,5-二氨基-2-甲基戊烷盐酸的反应产物等。

本文采用了一种苯胺—甲醛改性的双氰胺,它在某些低极性溶剂中有良好的溶解性,可以方便地制作预浸料,并且采用这种改性后的固化剂,使固化产物的性能也有很大的提高。

1实验1.1原材料618#环氧树脂,双酚A型,环氧值0.51;改性双氰胺,土红色粉末,熔点140℃;甲基丙烯酸钝化2,4—咪唑,棕红色液体;双氰胺,化学纯,熔点207～212℃。

表1树脂基体的配方配方环氧618改性双氰胺钝化咪唑双氰胺A100019B1009101.2试样的制备本文中所研究的配方如表1所示。

浇注体的制备:固化剂、促进剂与环氧树脂混合,加热到100℃左右,搅拌至溶解成透明液体,浇于涂有硅脂的玻璃模具中,于烘箱中固化成型。

1.3性能测试凝胶化时间,采用平板小刀法,测试不同温度下的凝胶时间;DSC分析,采用CDR-1型差动热分析仪;红外分析,采用SPECORD-2型红外光谱仪;浇注体的冲击强度根据GB2570-81测试;弯曲强度根据GB1042-79测试;热变形温度根据GB1643-79测试;玻璃化温度(Tg)采用DSC测试,升温速率10℃/min;吸水率的测试:将试样(尺寸为25mm×50mm×1mm)放于沸水中,每隔一定时间测试其吸水率,至饱和为止;湿态性能在沸水中煮48h后,测试其力学性能及热变形温度。

腰果壳液改性胺固化无溶剂环氧底漆的特性研究

关键词：腰果壳液；改性酚醛胺；固化性质；无溶剂环氧树脂
中图分类号：０３．３６３１
文献标志码：Ａ
文章编号：２９～０Ｘ２１）１０７６０５８（０２０— ４— ０００
Ｃｈａａｔｒｓｉｓｏａｈｗｔｓｅｌｌｑｕｄｍｏｉｉｄｒｃｅｉｔｃｆｃｓｅｎｕｈｌｉｉｄｆｅａｉｅｃｒｄｓｌｅｔｆｅｐｘｒｍｅｍｎｕｅｏｖｎ－ｒｅｅｏｙｐｉｒ
第３卷第１期
２１年２０２月
里
江
大
学
工
程
学
报
Ｖｏ．，Ｎｏ１１３．
ＪｕｎｌｏｎｉｅｒｇｏｉｎｊｎｉｅｓｙｏｒａｆｇｎｅｉｆｎＨｅｌｇｉｇＵｎｖｒｉｏａｔ
Ｆｂ．２１ｅ．０２
腰果壳液改ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ性胺固化无溶剂环氧底漆的特性研究
ｒｎｇｎｏｎｙｍａｎａｎｘｅｌｎｄｅｉｎａｄｓｅｒｓｒｎｔｆｃｓｓｕｌｏｉｒｖｓｔｅｃｒｎｉｇａｅｔｎｔｏｌｉｔｉｓｅｃｌｔａｈｓｏｎｈａｔｅｇｈｏａｅ，ｂｔａｓｍｐｏｅｈｕｉｇｅｓｅｄ，ｉｏｒｈｎｉｅｐｒｏｍａｃｕｉｇａｅｔｐｅｓａｃｍｐｅｅｓｖｅｆｒｎｅｃｒｎｇｎ．
Ｋｅｒｓｃｓｅｎｔｈｌｌｕｄ；ｏｉｅｈｎｌｍｉｅｕｉｇｐｏｅｔｅ；ｓｌｅｔｆｅｐｘｒｍｅｙｗｏｄ：ａｈｗｕｅｌｉｉｍｄｆｄｐｅｏｉａｎ；ｃｒｎｒｐｒｉｓｏｖｎ—ｒｅｅｏｙｐｉｒｓｑｉｃ

改性胺固化剂的功能性

改性胺固化剂的功能性卢学军（长沙新德航化工有限公司.湖南.410203）前言：环氧树脂的应用非常广泛，但技术参数要求千差万别，施工环境千变万化。

因其主要性能是由环氧和固化剂固化反应后的分子结构决定的，而环氧树脂选择余地很小，因此，为应对各种性能要求和施工环境的变化，合成功能性环氧固化剂很有现实意义，对推进环氧应用技术的提高有很大的促进作用。

本文在大量研究工作的基础上，对部分功能性固化剂的开发和应用做了详细分析，大部分产品已经获得了市场的认可。

关键词：环氧树脂功能性固化剂精细化专业化针对性分子结构环氧树脂本身为热塑性的线型结构，即使固态树脂，也会在熔融后变成液态或者粘稠态，本身并不具备机械强度，只有在加入固化剂固化后，形成的三维网状高分子材料才具有实用价值。

固化后形成的分子结构决定了固化物大部分性能，为了调节性能参数和应对施工环境，必须分析分子结构，合成新型环氧树脂或者新型固化剂。

而合成一种新型环氧往往困难更大，因此。

合成功能性的新型固化剂具有重要意义。

因环氧树脂的特殊官能团结构，具有刚性好，耐腐蚀性好，粘接强度高的特点，其用途非常广泛，可做结构胶、工业涂料、绝缘材料、复合材料、地坪材料等多种应用，施工环境和对其性能的要求千变万化，让人应接不暇。

从分子结构入手解决应用中的特殊工况，与单纯依靠添加剂的方式相比，能抓住主要矛盾，往往能达到事半功倍的效果。

化学结构示图胺类固化剂在环氧中的应用非常广，占据了环氧固化剂的70%以上。

未经过改性的基础胺具有毒性大、挥发性和刺激性大，胺值高，固化物性能不良等特点，难以满足各种应用环境和满足国家环保安全政策的要求。

改性胺有很多种方法：环氧化合物加成，迈克尔加成、曼尼斯改性、酰胺化反应、胺酮缩合、胺醛缩合、硫脲加成等等，均能降低毒性和刺激性，减少皮疹，挥发性，降低碱性，延长或加快固化速度；更重要的是，能根据应用要求，设计分子结构，合成各种功能性固化剂。

但是，目前国内改性胺产业基本上仅仅能满足固化环氧形成三维网状结构，如聚酰胺、T31、593等多年前成型的固化剂，几乎被当成了“万金油”，既不具备功能性，也不具备精细化、专业化的特点。

环氧树脂固化剂种类介绍

环氧树脂固化剂种类介绍固化剂--- 脂肪多元胺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，因此取得普遍的应用。

固化剂是环氧树脂固化物必需的原料之一，不然环氧树脂就不会固化。

为适应各类应用领域的要求，应利用相应的固化剂。

固化剂的种类很多，现介绍于下：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发皮炎，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/c m2，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1100k g/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。

Ancamine 2337S TDS_CH

表 1：组成（重量比）
成分
I
II
III
IV
V
液态 DGEBA [EEW=190]*
100
100
100
100
100
Ancamine 2337S 固化剂
30
40
50
60
—
Ancamine 2014FG 固化剂
—
—
—
—
28
锻制二氧化硅
1
1
1
1
1
固化凝胶时间（分）
@ 175 ℉ (80 ℃)
4.1
3.7
2.7
搭接剪切强度 (psi) 6 秒 (1 秒升温, 5 秒保持)后
@ 392 F (200 ℃) 4 秒 (1 秒升温, 3 秒保持)后
@347℉(175℃) 环境温度 24 小时 @325 ℉ (163 ℃)固化后
30 min 耐环境性搭接剪切强度 (psi) after
131 ℉ (55 ℃)水中浸没 30 天盐雾中 30 天
Air Products and Chemicals, Inc., /EpoxyAdditives
The information contained herein is offered without charge for use by technically qualified personnel at their discretion and risk. All statements, technical information and recommendations contained herein are based on tests and data which we believe to be reliable, but the accuracy or completeness thereof is not guaranteed and no warranty of any kind is made with respect thereto.

T-31固化剂

声明T31环氧树脂固化剂性状：T31环氧树脂固化剂是一种透明的棕色粘稠液体，易溶于丙酮、乙醇、二甲苯等有机溶剂，微溶于水，毒性极小。

分子内含脂肪胺类分子中的活性氢，又含有能起催化、促进环氧树脂固化的基团和苯环结构。

与脂肪胺相比，具有较强的憎水性，能在0℃左右的低温下固化环氧树脂，也完全可以在相对湿度大于90%或水下固化各种环氧树脂。

质量指标：1．外观：透明的棕色粘稠液体2．胺值：460-480mgkOH/g3．相对密度1.05-0.09（25℃）4.粘度mPa.s/25℃400-1000 按GB2794进行主要用途：T31环氧树脂固化剂具有耐腐蚀、抗渗透性好、固化速度快、粘接强度高、操作使用方便、价格较低等特点，是进行船舶，酸、碱、盐类容器、地下油气管线、矿井设备等的防腐；防水工程用低温、高温、水下施工补漏作业；进行化工设备、管道不停车堵漏抢修时理想的固化剂，也可作为结构胶粘剂的组份及电子元器件的灌封粘结材料。

在石油、化工、化肥、煤气厂、水库、矿山、造船、钢铁、涂料、建筑、电子等行业均可使用。

包装：20kg塑料桶、200kg镀锌铁桶包装。

贮存：贮存在阴凉、通风库中，不要与酸性物质和环氧树脂等一、产品性能：该树脂是一种改性胺类环氧树脂固化剂，与环氧树脂，增韧剂等配合固化后，具有毒性低，室温快速固化，粘接强度高、硬度高之特点，其绝缘、耐水、耐油、耐酸、耐碱、耐磨与耐化学改性良好，广泛用于机械、化工、船舶、建筑、粘接、防腐涂料、浇注等方面。

二、技术指标：胺值mgKOH/g≥460 粘度≥0.5mpa.s/ 25℃三、建议用料配比：（E44为例）环氧树脂为A组份，T-31为B组份夏季A：B=100：20-35 冬季A：B=1 00：25-35 四、包装：包装为25KG、220KG一桶。

说明：1、使用AB组份时可适量加入：（以下仅供参考）增韧剂：磷苯二甲酸二丁脂、糠醇、液体聚硫橡胶等稀释剂：醇类、丙酮等，加入量以适于涂刷为宜2、施工时配胶量不宜过大。

环氧树脂的改性

环氧树脂的改性1、概述环氧树脂具有良好的综合力学性能、高度的粘合力、收缩率小、稳定性好、优异的电绝缘性能，作为涂料、胶粘剂、复合材料树脂基体、电子封装材料等在机械、电子、电器、航天、航空、涂料、粘接等领域得到了广泛的应用。

然而，由于固化后的环氧树脂交联密度高，内应力大，因而存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点，难以满足工程技术的要求，使其应用受到一定的限制。

特别是制约了环氧树脂不能很好地用于结构材料等类型的复合材料，为此，国内外学者对环氧树脂进行了大量改性研究。

其中，最主要的是改善环氧树脂的脆性、耐湿热性。

环氧树脂可通过化学方法改性和物理方法进行改性。

化学方法改性主要是合成新型结构的环氧树脂及新型结构的固化剂；物理方法改性主要是通过与改性剂形成共混结构来达到提高性能的目的。

两种方法比较起来，第一种方法从工艺、成本及难易程度来讲都比第二种方法处于劣势。

因此，目前对环氧树脂的改性主要是通过共混结构实现的。

环氧树脂的增韧途径主要有三类：①刚性无机填料、橡胶弹性体和热塑性塑料聚合物等形成两相结构进行增韧。

②用热塑性塑料连续贯穿于环氧树脂网络中形成半互穿网络型聚合物来增韧改性。

③通过改变交联网络的化学结构组成(如在交联网络中引入“柔性段”)以提高交联网络的活动能力。

环氧树脂的耐湿热性能的改善，主要是通过在环氧树脂分子中引入含稠环的结构单元和合成含氟的环氧树脂，以及采用新的固化剂代替传统的DDS等。

改性后的环氧树脂，由于耐湿热性和韧性的提高，将进一步扩大环氧树脂在电子电器产品、复合材料受力构件以及高性能结构胶粘剂等方面的应用。

另一方面，尽管环氧树脂具有良好的加工工艺性，但对于不同的应用，其操作工艺需要作适当的改善。

如二酚基丙烷型环氧树脂，由于黏度较大，在某些操作中工艺性差，就需要在固化体系中加入稀释剂来降低黏度，改善操作工艺性能。

因此，为了满足不同的应用，需要加入稀释刘、填料、增强剂等不同的添加剂。

环氧胺类固化剂

200～300
40～50
室温
固化
24h
室温下混合料使用寿命长达4～5h。固化物表面光亮。
电子元器件灌封。
薄膜电容器封装。
改性脂肪胺固化剂
型号
外观
粘度
mpa·s/25℃
胺值
mgKOH／g
参考用量
(Phr)
以YD-l28
为基准
固化
条件
(供参考)
特性
用途
LT-031
缩胺固化剂
棕色
粘稠
液体
1100～1300
460～480
20～25
室温24h
或
80℃/2h
能在O℃、湿度≥80％环境下固化
防腐涂料，地坪涂料，石材胶粘剂，浇注件，树脂模具等。
LHB-242
缩胺
固化剂
无色
透明液体1Fra bibliotek0～200400～500
20～25
室温
固化
24h
与高纯无色环氧树脂配合得到无色透明固化物。
电子元器件灌封。工艺品及服饰件浇注。
LHB-250
水性固化剂
棕色
透明
液体
400～500
500～600
45～55
室温24h
可与双酚A环氧树脂混合后加入lO～20％水固化。
建筑修补；湿面施工；水性涂料；碳纤维布混凝土裂缝修补、加固；码头补强。水性地坪施工。
LHS-130
水性固化剂
棕色
透明
液体
200～300
550～700
25～35
室温24h
在湿态环境下施工和固化。
缩胺固化剂
无色至
微黄色
透明
液体