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。由于反应生成物的分子结构里含有酚羟基、氨基、仲胺基使得该类固化剂固化速度快，可在低温、潮湿或水下固化。

二亚乙基三胺与有机酸、有机酸酯的反应加成物

二亚乙基三胺与桐油、丙烯酸酯、水杨酸甲酯、癸二酸、二元羧酸酯、环氧油酸乙酯、环氧树脂、二酮丙烯酰胺的加成物。

三亚乙基四胺和四亚乙基五胺及其变性物，二者的蒸汽压比二亚

乙基三胺低，故毒性作用亦降低。使用三亚乙基四胺的环氧树脂固化物耐碱性好，但耐酸性和耐福尔马林性能较差，三亚乙基四胺的用量和固化条件对树脂固化物的热变形温度和电性能有较大的影响。三亚乙基四胺与多异氰酸酯反应加成物用作环氧树脂固化剂可赋予固化物韧性。

1.3 聚亚甲基二胺

分子结构中不含仲胺基，属于α,w-脂肪二胺，有如下各种胺：乙二胺（EDA）

四亚甲基二胺（TMDA）

六亚甲基二胺（HMDA）

十二亚甲基二胺（DMDA）

随着固化剂分子结构中亚甲基数目的增加，交联密度、玻璃化温度，拉伸强度及剪切强度均随之下降，而粘结疲劳强度，冲击强度及断裂伸长率等随之增加。

乙二胺（EDA）是粘度很低的液体，使用的质量分数为6%~8%。固化条件为室温下4~7天，或120℃/3h，150℃/2h。乙二胺和环氧树脂的反应放热，适用期短。用量不宜太大。

乙二胺挥发性和刺激性大，主要用作合成新的固化剂：

（1）胺乙基乙醇胺，外观呈无色至浅黄色稍粘稠、吸湿性液体，具有胺臭味。密度1.030，沸点243.7℃，粘度141cps，溶于水、醇、醚及芳香族溶剂。是由乙二胺和环氧乙烷反应制备，亦称羟乙基化。该固化剂毒性降低，树脂固化物的物理力学性能有许多改善。

脂肪族多胺固化剂用量比较严格，对最佳用量的误差会导致胶的耐水性和耐热性的降低。而曼尼期碱的用量不严格。曼尼期碱缩合物不溶于水也不吸湿，水分对固化反应无影响。含有酚羟基，具有很高的反应性。

己二胺（HMDA），熔点40.8℃，有臭味、刺激性较大，对空气中的二氧化碳敏感，易生成碳酸铵盐，很少单独作为固化剂使用，更多的是以变性物的形式使用。己二胺与缩水甘油醚、丙烯酸酯、丙烯腈、双酮丙烯酰胺（DAAM）、双环碳酸酯反应的加成物。

己二胺的同系物：三甲基六亚甲基二胺（TMD）

1.4 二乙胺基丙胺

分子结构中除含一个伯胺基外尚含1个叔胺基团，在树脂固化过程中可做为酸酐、聚酰胺等固化剂的固化反应促进剂。其蒸汽压高于脂肪族多胺，故毒性更大。具有优良的粘结性，浇铸品低温特性良好，电性能优于其他脂肪胺类，但耐热性，耐药品性差。

1.5 高碳数脂肪族二胺

是指分子结构里主链碳原子数在8个以上的脂肪族二胺。

不饱和脂肪族二胺

该固化剂可在室温或加热（80~120℃）固化低分子质量环氧树脂。不饱和二胺固化剂固化树脂固化物的物理力学及介电性能优良，固化度随固化温度的提高而增加。通常采用先室温固化，后逐步升温固化的方法。

1.6 脂肪族酰胺多胺

通常是由一元脂肪酸与脂肪族多元胺反应制备。其中咪唑啉的含量越高，树脂组成物的凝胶时间越长。这类固化物的特点是粘度低、凝胶时间长、良好的湿气性能、对许多基材包括潮湿混凝土有良好的粘着力。

1.7 含芳香环的脂肪胺

1.7.1 间二甲苯二胺（MXDA）

是由间二甲苯经氨氧化和加氢两步反应制备。该类固化剂的特点是：由于分子结构中含有脂肪族伯胺基，可做常温固化剂使用，分子结构中含有苯环，使其固化物的耐热性优于脂肪族多胺。蒸汽压低，吸入毒性小。易吸收空气中的二氧化碳形成发泡。

间二甲苯二胺的固化物性能与多亚乙基多胺类似，对环氧当量185的双酚A型环氧树脂的用量为16~18%。100g树脂在常温下有50min的适用期，固化条件：常温24h+70℃/1h或常温/7天。固化物的热变形温度可达130℃~150℃。粘度低，常温固化性，耐热性、耐水性、耐药品性优良，广泛用于浇铸、粘结和涂料。

间二甲苯二胺的改性物，与单环氧化物、与环氧氯丙烷加成物的氰乙基化、与丙烯腈、环氧化合物的加成物。