环氧树脂固化剂的发展现状与趋势
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【 要】 介绍了我 国环氧树脂 固化剂的研究现状 ， 摘 对环氧树脂 固化剂的发展方 向作 了展望 。 【 关键词 】 环氧树脂固化剂 ； 改性 ； 趋势 【 中图分类号 】 Ｔ ３４ ２６ Ｑ １．５ 【 文献标识码】 Ｂ 【 文章编号 】 １０ ３ ６ （０ ０ ０ — ０ ５一 １ ０ ３— ４ ７ ２ １ ） ８ ０ ０ Ｏ
河 南 化 工
２１ ０ ０年 ４月 第 ２ ７卷
第 ４期 （ ） 下
ＨＥＮＡＮ ＣＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｉ ＮＤＵＳ ＲＹ Ｔ
・５ ・
环 氧 树 脂 固化 剂 的 发 展 现 状 南平高 电气股份有 限公 司绝缘厂 ， 河南 ， 平顶 山，６０ １ ４７０ ）
在使 用 中 加入 固 化 剂 ， 在 一 定 条 件 下 进 行 固 化 反 应 ， 成 并 生
在原 有的固化剂结构上 引入新 的官 能团和特殊 结构 ， 或者合
成新 的 固 化 剂 品 种 ， 而 达 到 环 氧 树 脂 高 性 能 化 的 目 的 。 从 如 ： 肪胺改 性 ； 脂 ４一环 氧 树 脂 香 胺 改 性 （ 其 是 间 苯 二 胺 、 尤 间
ｐ ｅ ｅ ｔｄ ｉ ｈ ａ ｅ ． ｒ ｓ ｎ ｅ ｎ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ
【 ｅｗ ｒｓ Ｃ ｒ ｇＡ ｅｔ ｒ ｐｘ ｅｉ ； ｏ ｉ ａｏ ； ｎｅｃ Ｋ ｙ ｏｄ 】 ｕ ｎ ｇｎ ｆ ｏｙ ｓ ｓｍ ｄ ｃｔ ｎ ｔ ｄ ｎｙ ｉ Ｅ ｏ Ｒ ｎ ｉ ｆ ｉ ｅ
立体 网状 结构的产物 ， 会显 现 出各 种优 良的性 能 ， 为具 才 成
有真 正使 用 价 值 的 环 氧 材 料 。 因 此 可 见 固 化 剂 在 环 氧 树 脂 的应 用 上 具 有 不 可 缺 少 的 ， 至 在 某 种 程 度 上 起 着 决 定 性 的 甚 作用。
１ 环 氧 树 脂 固 化 剂 的 分 类
Ｔｈｅ Ｄｅ ｅｏｐ ｅ ｔ ａ ｄ ｎｄｅ ｙ ｏｆＣｕｒｎｇ Ａｇｅ ｏｒ Ｅｐ ｘｙ Ｒｅ ｉ ｖ ｌ ｍ ｎ ｎ Ｔｅ ｎｃ ｉ ｎｔｆ ｏ ｓｎｓ
ＨＯ ａ— ｅｇ Ｕ Ｙ ｆｎ
【 ｂｔ ｃ】 Ｔ ｅ ｅ ａ ｈｓｕｔ ｎ ｆ ｕ ｎ ｇｎ ｆ ｐｘ ｅｉ ｎ ｏｒ ｓ ｅ ｅ ｐｃ ｖ ｓ ｕ ｒ ｄｖ ｏｍ ｎ ｗ ｒ Ａ ｓ ａｔ ｒ ｈ ｓ ｒ ｔ ｉ ｒ ｇＡ ｅｔｏ Ｅ ｏｙ ｓ ｓ ｄａ ｒｇ ｓ ｖ ｐ ｒ ｅｔ ｅ ｆｔ ｆ ｕ ｅｅ ｐ ｅｔ ｅ ｒ ｅ ｃ ｉ ａｏ ｏ Ｃ ｉ ｒ Ｒ ｎａ ｐ ｅ ｉ ｓ ｉ ｏ ｉ ｔ ｅ ｌ ｅ
族或芳香 族等有机化合 物 为骨架并 能 通过 环氧基 团反 应形
成有 用 的 热 固 性 产 物 的高 分 子 低 聚 体 。它 是 一 种 从 液 态 到 黏稠 态 、 态 多 种 形 态 的 物 质 。 环 氧 树 脂 归 属 于 热 固 性 树 固
脂， 属于网络聚合物范畴 ， 单独使用几 乎没有什 么价值 ， 只有
提高 。在环氧树脂 固化剂 中， 胺类 固化剂种 类多 ， 用量 大 ， 用
途广 ， 是一般胺类 （ 乙二胺 ， 乙烯三 胺等 ） 但 如 二 固化 剂 在 常 温下挥发 性大 ， 性 大 、 毒 固化 偏 快 、 比太 严 ， 至 吸 收 二 氧 配 甚
化碳 降低效果 。对胺 类 固化剂 以化学 或物 理方法 进行 改性
量反应的合适用量 ； 过 ， 加用量会使 固化速度加快 。 不 增 潜伏 型 固 化 剂 指 的 是 与 环 氧 树 脂 混 合 后 ， 室 温 条 件 下 在 相 对 长期 稳 定 （ 般 要 求 在 ３个 月 以 上 ， 具 有 较 大 实 用 价 一 才 值 ， 理 想 的则 要 求 半 年 或 者 １年 以 上 ） 而 只 需 暴 露 在 热 、 最 ， 光 、 气 等 条 件 下 ， 开 始 固化 反 应 。 这 类 固 化 剂 基 本 上 是 湿 即 用 物 理 和 化 学 方 法 封 闭 固化 剂 活 性 的 。
态线性热膨胀系数 同时 降低 ， 内应 力 指 数 下 降 ， 开 裂 指 数 抗
按 多元 分类法分为显在型 固化剂 和潜伏 型固化剂 。
显在 型 固 化 剂 为 普 通 使 用 的 固化 剂 ， 可 分 为 加 成 聚 合 又 型 和催 化 型 。 所 谓 加 成 聚 合 型 即 打 开 环 氧 基 的 环 进 行 加 成 聚合 反应 ， 固化 剂 本 身 参 加 到 三 维 网状 结 构 中 去 。 这 类 固化 剂 ， 加 入 量 过 少 ， 固化 产 物 连 接 着 末 反 应 的 环 氧 基 。 因 如 则 此 ， 这 类 固化 剂 来 讲 ， 在 着 一 个 合 适 的 用 量 。 而 催 化 型 对 存 固化 剂则 以 阳 离 子 方 式 ， 者 阴 离 子 方 式 使 环 氧 基 开 环 加 成 或
环 氧 树 脂 是泛 指 含 有 两 个 或 两 个 以 上 的环 氧 基 ， 脂 环 以
性、 固化 速 度 等方 面 的 缺 陷 ， 高 环 氧 树 脂 的性 能 。 提 ２ １ 改性技术 ． 对 现 有 固 化 剂 进 行 改 性 ， 以 在 较 低 的 投 可 入 成 本 下 ， 得 更 好 的应 用 性 能 。 目前 改 性 技 术 倍 受 青 睬 ， 取 应 用 日益 广 泛 ， 化 剂 改 性 的 主 要 方 法 是 通 过 有 机 化 学 反 应 固
可使其挥 发性 小 ， 性低 ， 毒 固化 速 度 适 中 ， 比要 求 不 严 格 ， 配 与环氧树脂易混匀 ， 而克服上述不足 ， 善 了操作条件 ， 从 改 提 高 环 氧 树 脂 固化 物 的综 合 性 能 。
聚合 ， 最终 ， 固化剂不参加到 网状结构 中去 ， 以不存 在等 当 所
苯二 甲胺改性 ） 酸配改 性及 液态化 ； ； 双氰胺 改性及 液态 化 ；
咪 唑 改 性 及 液 态 化 ， 及 改 性 低 分 子 量 聚酰 胺 。 李 志 宏 在 以 双 酚 Ｆ型 环 氧 树 脂 中加 入 改 性 剂 含 酚 经 基 有 机 烷 氧 基 硅 烷
后， 两者相容性较 佳 ， 固化物具有较 高的力学性 能 ， 性后拉 改 伸强度和弯 曲强度 均有 了较 大提 高。杨 氏弯 曲模 量 与玻璃
河 南 化 工
２１ ０ ０年 ４月 第 ２ ７卷
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・５ ・
环 氧 树 脂 固化 剂 的 发 展 现 状 南平高 电气股份有 限公 司绝缘厂 ， 河南 ， 平顶 山，６０ １ ４７０ ）
在使 用 中 加入 固 化 剂 ， 在 一 定 条 件 下 进 行 固 化 反 应 ， 成 并 生
在原 有的固化剂结构上 引入新 的官 能团和特殊 结构 ， 或者合
成新 的 固 化 剂 品 种 ， 而 达 到 环 氧 树 脂 高 性 能 化 的 目 的 。 从 如 ： 肪胺改 性 ； 脂 ４一环 氧 树 脂 香 胺 改 性 （ 其 是 间 苯 二 胺 、 尤 间
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立体 网状 结构的产物 ， 会显 现 出各 种优 良的性 能 ， 为具 才 成
有真 正使 用 价 值 的 环 氧 材 料 。 因 此 可 见 固 化 剂 在 环 氧 树 脂 的应 用 上 具 有 不 可 缺 少 的 ， 至 在 某 种 程 度 上 起 着 决 定 性 的 甚 作用。
１ 环 氧 树 脂 固 化 剂 的 分 类
Ｔｈｅ Ｄｅ ｅｏｐ ｅ ｔ ａ ｄ ｎｄｅ ｙ ｏｆＣｕｒｎｇ Ａｇｅ ｏｒ Ｅｐ ｘｙ Ｒｅ ｉ ｖ ｌ ｍ ｎ ｎ Ｔｅ ｎｃ ｉ ｎｔｆ ｏ ｓｎｓ
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族或芳香 族等有机化合 物 为骨架并 能 通过 环氧基 团反 应形
成有 用 的 热 固 性 产 物 的高 分 子 低 聚 体 。它 是 一 种 从 液 态 到 黏稠 态 、 态 多 种 形 态 的 物 质 。 环 氧 树 脂 归 属 于 热 固 性 树 固
脂， 属于网络聚合物范畴 ， 单独使用几 乎没有什 么价值 ， 只有
提高 。在环氧树脂 固化剂 中， 胺类 固化剂种 类多 ， 用量 大 ， 用
途广 ， 是一般胺类 （ 乙二胺 ， 乙烯三 胺等 ） 但 如 二 固化 剂 在 常 温下挥发 性大 ， 性 大 、 毒 固化 偏 快 、 比太 严 ， 至 吸 收 二 氧 配 甚
化碳 降低效果 。对胺 类 固化剂 以化学 或物 理方法 进行 改性
量反应的合适用量 ； 过 ， 加用量会使 固化速度加快 。 不 增 潜伏 型 固 化 剂 指 的 是 与 环 氧 树 脂 混 合 后 ， 室 温 条 件 下 在 相 对 长期 稳 定 （ 般 要 求 在 ３个 月 以 上 ， 具 有 较 大 实 用 价 一 才 值 ， 理 想 的则 要 求 半 年 或 者 １年 以 上 ） 而 只 需 暴 露 在 热 、 最 ， 光 、 气 等 条 件 下 ， 开 始 固化 反 应 。 这 类 固 化 剂 基 本 上 是 湿 即 用 物 理 和 化 学 方 法 封 闭 固化 剂 活 性 的 。
态线性热膨胀系数 同时 降低 ， 内应 力 指 数 下 降 ， 开 裂 指 数 抗
按 多元 分类法分为显在型 固化剂 和潜伏 型固化剂 。
显在 型 固 化 剂 为 普 通 使 用 的 固化 剂 ， 可 分 为 加 成 聚 合 又 型 和催 化 型 。 所 谓 加 成 聚 合 型 即 打 开 环 氧 基 的 环 进 行 加 成 聚合 反应 ， 固化 剂 本 身 参 加 到 三 维 网状 结 构 中 去 。 这 类 固化 剂 ， 加 入 量 过 少 ， 固化 产 物 连 接 着 末 反 应 的 环 氧 基 。 因 如 则 此 ， 这 类 固化 剂 来 讲 ， 在 着 一 个 合 适 的 用 量 。 而 催 化 型 对 存 固化 剂则 以 阳 离 子 方 式 ， 者 阴 离 子 方 式 使 环 氧 基 开 环 加 成 或
环 氧 树 脂 是泛 指 含 有 两 个 或 两 个 以 上 的环 氧 基 ， 脂 环 以
性、 固化 速 度 等方 面 的 缺 陷 ， 高 环 氧 树 脂 的性 能 。 提 ２ １ 改性技术 ． 对 现 有 固 化 剂 进 行 改 性 ， 以 在 较 低 的 投 可 入 成 本 下 ， 得 更 好 的应 用 性 能 。 目前 改 性 技 术 倍 受 青 睬 ， 取 应 用 日益 广 泛 ， 化 剂 改 性 的 主 要 方 法 是 通 过 有 机 化 学 反 应 固
可使其挥 发性 小 ， 性低 ， 毒 固化 速 度 适 中 ， 比要 求 不 严 格 ， 配 与环氧树脂易混匀 ， 而克服上述不足 ， 善 了操作条件 ， 从 改 提 高 环 氧 树 脂 固化 物 的综 合 性 能 。
聚合 ， 最终 ， 固化剂不参加到 网状结构 中去 ， 以不存 在等 当 所
苯二 甲胺改性 ） 酸配改 性及 液态化 ； ； 双氰胺 改性及 液态 化 ；
咪 唑 改 性 及 液 态 化 ， 及 改 性 低 分 子 量 聚酰 胺 。 李 志 宏 在 以 双 酚 Ｆ型 环 氧 树 脂 中加 入 改 性 剂 含 酚 经 基 有 机 烷 氧 基 硅 烷
后， 两者相容性较 佳 ， 固化物具有较 高的力学性 能 ， 性后拉 改 伸强度和弯 曲强度 均有 了较 大提 高。杨 氏弯 曲模 量 与玻璃