環(huán)氧樹(shù)脂固化劑

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1、固化劑1.脂肪族多元胺1.1乙二胺（EDA）由1,2-二氯乙烷（EDC）和氨反應(yīng)制備。還可由一乙醇胺（MEA）和氨反應(yīng)制備乙二胺。對(duì)于脂肪胺，伯胺基與環(huán)氧的反應(yīng)速度約為仲胺的2倍。但環(huán)氧基與伯胺的反應(yīng)與生成的仲胺基和環(huán)氧基的反應(yīng)幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。伯胺易與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成白色的固體碳酸銨鹽，不能與環(huán)氧基發(fā)生反應(yīng)，但加熱可以放出二氧化碳，可繼續(xù)反應(yīng)。1.2二亞乙基三胺（DETA）在25℃下24小時(shí)內(nèi)就能充分固化，7d可以達(dá)到最高值，加熱進(jìn)行后固化，其性能可以得到進(jìn)一步改善。二亞乙基三胺的粘度非常低，與空

2、氣接觸生產(chǎn)白煙，環(huán)氧當(dāng)量為185的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂其計(jì)算用量為11%。在其化學(xué)計(jì)算量的當(dāng)量點(diǎn)附近有最大的交聯(lián)密度。而實(shí)際用量為化學(xué)計(jì)算量的75%即可，有助于減少固化放熱。以二亞乙基三胺固化的環(huán)氧樹(shù)脂有良好的耐化學(xué)藥品性。二亞乙基三胺的變性物：二亞乙基三胺與環(huán)氧乙烷（EO）、環(huán)氧丙烷（PO）的加成物。生成N，N’-二羥乙基二亞乙基三胺，由于加成物中含有羥基，加速了環(huán)氧樹(shù)脂的固化速度，其適用期比二亞乙基三胺要短。固化放熱溫度隨羥乙基化程度提高而降低。且改善了固化劑對(duì)樹(shù)脂的溶解性，降低了固化劑的揮發(fā)性和毒性。但其

3、吸濕性變強(qiáng)。二亞乙基三胺與丙烯晴的加成反應(yīng)成為氰乙基化反應(yīng)，加成后反應(yīng)活性降低，適用期增長(zhǎng)，受濕度的影響也變難。隨著氰乙基化程度的增加，最高放熱溫度降低，樹(shù)脂固化物的耐溶劑性得到改善，特別是耐氯化溶劑性能，但固化物電性能有所下降。二亞乙基三胺與甲醛或多聚甲醛的反應(yīng)稱作羥甲基化反應(yīng)，可制成一種低毒性的固化劑，適用期較短，適用于快速固化的要求。二亞乙基三胺與環(huán)氧樹(shù)脂及單環(huán)氧化物反應(yīng)，生成具有羥基和氨基的胺加成物，由于加成物的分子量較大，揮發(fā)性小，沒(méi)有胺臭味，毒性亦低，與樹(shù)脂的配合量較多，稱量不嚴(yán)格，生成的羥基具

4、有促進(jìn)其固化的作用，由于胺加成物的粘度高，使適用期變短。二乙胺基三胺與酚、醛的反應(yīng)成為曼尼期反應(yīng)，三元反應(yīng)生成物成為曼尼期堿。由于反應(yīng)生成物的分子結(jié)構(gòu)里含有酚羥基、氨基、仲胺基使得該類(lèi)固化劑固化速度快，可在低溫、潮濕或水下固化。二亞乙基三胺與有機(jī)酸、有機(jī)酸酯的反應(yīng)加成物二亞乙基三胺與桐油、丙烯酸酯、水楊酸甲酯、癸二酸、二元羧酸酯、環(huán)氧油酸乙酯、環(huán)氧樹(shù)脂、二酮丙烯酰胺的加成物。三亞乙基四胺和四亞乙基五胺及其變性物，二者的蒸汽壓比二亞乙基三胺低，故毒性作用亦降低。使用三亞乙基四胺的環(huán)氧樹(shù)脂固化物耐堿性好，但耐酸

5、性和耐福爾馬林性能較差，三亞乙基四胺的用量和固化條件對(duì)樹(shù)脂固化物的熱變形溫度和電性能有較大的影響。三亞乙基四胺與多異氰酸酯反應(yīng)加成物用作環(huán)氧樹(shù)脂固化劑可賦予固化物韌性。1.3聚亞甲基二胺分子結(jié)構(gòu)中不含仲胺基，屬于α,w-脂肪二胺，有如下各種胺：乙二胺（EDA）四亞甲基二胺（TMDA）六亞甲基二胺（HMDA）十二亞甲基二胺（DMDA）隨著固化劑分子結(jié)構(gòu)中亞甲基數(shù)目的增加，交聯(lián)密度、玻璃化溫度，拉伸強(qiáng)度及剪切強(qiáng)度均隨之下降，而粘結(jié)疲勞強(qiáng)度，沖擊強(qiáng)度及斷裂伸長(zhǎng)率等隨之增加。乙二胺（EDA）是粘度很低的液體，使用的

6、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%~8%。固化條件為室溫下4~7天，或120℃/3h，150℃/2h。乙二胺和環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)放熱，適用期短。用量不宜太大。乙二胺揮發(fā)性和刺激性大，主要用作合成新的固化劑：（1）胺乙基乙醇胺，外觀呈無(wú)色至淺黃色稍粘稠、吸濕性液體，具有胺臭味。密度1.030，沸點(diǎn)243.7℃，粘度141cps，溶于水、醇、醚及芳香族溶劑。是由乙二胺和環(huán)氧乙烷反應(yīng)制備，亦稱羥乙基化。該固化劑毒性降低，樹(shù)脂固化物的物理力學(xué)性能有許多改善。脂肪族多胺固化劑用量比較嚴(yán)格，對(duì)最佳用量的誤差會(huì)導(dǎo)致膠的耐水性和耐熱性的降低。而曼

7、尼期堿的用量不嚴(yán)格。曼尼期堿縮合物不溶于水也不吸濕，水分對(duì)固化反應(yīng)無(wú)影響。含有酚羥基，具有很高的反應(yīng)性。己二胺（HMDA），熔點(diǎn)40.8℃，有臭味、刺激性較大，對(duì)空氣中的二氧化碳敏感，易生成碳酸銨鹽，很少單獨(dú)作為固化劑使用，更多的是以變性物的形式使用。己二胺與縮水甘油醚、丙烯酸酯、丙烯腈、雙酮丙烯酰胺（DAAM）、雙環(huán)碳酸酯反應(yīng)的加成物。己二胺的同系物：三甲基六亞甲基二胺（TMD）1.4二乙胺基丙胺分子結(jié)構(gòu)中除含一個(gè)伯胺基外尚含1個(gè)叔胺基團(tuán)，在樹(shù)脂固化過(guò)程中可做為酸酐、聚酰胺等固化劑的固化反應(yīng)促進(jìn)劑。其蒸汽

8、壓高于脂肪族多胺，故毒性更大。具有優(yōu)良的粘結(jié)性，澆鑄品低溫特性良好，電性能優(yōu)于其他脂肪胺類(lèi)，但耐熱性，耐藥品性差。1.5高碳數(shù)脂肪族二胺是指分子結(jié)構(gòu)里主鏈碳原子數(shù)在8個(gè)以上的脂肪族二胺。不飽和脂肪族二胺該固化劑可在室溫或加熱（80~120℃）固化低分子質(zhì)量環(huán)氧樹(shù)脂。不飽和二胺固化劑固化樹(shù)脂固化物的物理力學(xué)及介電性能優(yōu)良，固化度隨固化溫度的提高而增加。通常采用先室溫固化，后逐步升溫固化的方法。1.6脂肪族酰胺多胺通