環氧樹脂固化劑的配方設計原理

① 環氧樹脂的固化原理

原理：環氧樹脂固化劑是與環氧樹脂發生化學反應，形成網狀立體聚合物，把復合材料骨材包絡在網狀體之中。 使線型樹脂變成堅韌的體型固體的添加劑。

環氧樹脂固化的三個階段：

液體-操作時間

操作時間(也是工作時間或使用期)是固化時間的一部份，混合之後，樹脂/固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應用。為了保證可靠的粘接，全部施工和定位工作應該在固化操作時間內做好。

凝膠-進入固化

混合物開始進入固化相(也稱作熟化階段)，這時它開始凝膠或「突變」。這時的環氧沒有長時間的工作可能，也將失去粘性。在這個階段不能對其進行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物，你用大拇指將能壓得動它。

因為這時混合物只是局部固化，新使用的環氧樹脂仍然能與它化學鏈接，因此該未處理的表面仍然可以進行粘接或反應。無論如何，接近固化的混合物這些能力在減小。

固體-最終固化

環氧混合物達到固化變成固體階段，這時能砂磨及整型。這時你用大拇指已壓不動它，在這時環氧樹脂約有90%的最終反應強度，因此可以除去固定夾件，將它放在室溫下維持若干天使它繼續固化。

這時新使用的環氧樹脂不能與它進行化學鏈接，因為該環氧表面必須適當地進行預處理如打磨，才能得到好的粘接機械強度。

拓展資料：

環氧樹脂是指分子中含有兩個以上環氧基團的一類聚合物的總稱。它是環氧氯丙烷與雙酚A或多元醇的縮聚產物。由於環氧基的化學活性，可用多種含有活潑氫的化合物使其開環，固化交聯生成網狀結構，因此它是一種熱固性樹脂。雙酚A 型環氧樹脂不僅產量最大，品種最全，而且新的改性品種仍在不斷增加，質量正在不斷提高。

環氧樹脂的分類目前尚未統一，一般按照強度、耐熱等級以及特性分類，環氧樹脂的主要品種有16種，包括通用膠、結構膠、耐高溫膠、耐低溫膠、水中及潮濕面用膠、導電膠、光學膠、點焊膠、環氧樹脂膠膜、發泡膠、應變膠、軟質材料粘接膠、密封膠、特種膠、潛伏性固化膠、土木建築膠16種。

② 環氧樹脂的固化原理

環氧樹脂硬化反應的原理，目前尚不完善，根據所用硬化劑的不同，一般認為它通過四種途徑的反應而成為熱固性產物。
（1）環氧基之間開環連接；
（2）環氧基與帶有活性氫官能團的硬化劑反應而交聯；
（3）環氧基與硬化劑中芳香的或脂肪的羥基的反應而交聯；
（4）環氧基或羥基與硬化劑所帶基團發生反應而交聯。
不同種類的硬化劑，在硬化過程中其作用也不同。有的硬化劑在硬化過程中，不參加到本分子中去，僅起催化作用，如無機物。具有單反應基團的胺、醇、酚等，這種硬化劑，叫催化劑。多數硬化劑，在硬化過程中參與大分子之間的反應，構成硬化樹脂的一部分，如含多反應基團的多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物。
1、胺類硬化劑
胺類硬化劑—般使用比較普遍，其硬化速度快，而且黏度也低，使用方便，但產品耐熱性不高，介電性能差，並且硬化劑本身的毒性較大，易升華。胺類硬化劑包括；脂肪族胺類、芳香族胺類和胺的衍生物等。胺本身可以看作是氮的烷基取代物，氨分子（NH3）中三個氫可逐步地被烷基取代，生成三種不同的胺。即：伯胺（RNH2）、仲胺（R2NH)）和叔胺（R3N）。
由於胺的種類不同，其硬化作用也不同：
（1）伯胺和仲胺的作用
含有活潑氫原子的伯胺及仲胺與環氧樹脂中的環氧基作用。使環氧基開環生成羥基，生成的羥基再與環氧基起醚化反應，最後生成網狀或體型聚合物。
（2）叔胺的作用與伯胺、仲胺不同，它只進行催化開環，環氧樹脂的環氧基被叔胺開環變成陰離子，這個陰離子又能打開一個新的環氧基環，繼續反應下去，最後生成網狀或體型結構的大分子。

2、酸酐類硬化劑
酸酐是由羧酸（分子結構中含有羧基—COOH）與脫水劑一起加熱時，兩個羧基除去一個水分子而生成的化合物。
酸酐類硬化劑硬化反應速度較緩慢，硬化過程中放熱少，使用壽命長，毒性較小，硬化後樹脂的性能（如力學強度、耐磨性、耐熱性及電性能等）均較好。但由於硬化後含有酯鍵，容易受鹼的侵蝕並且有吸水性，另外除少數在室溫下是液體外。絕大多數是易升華的固體，而且一般要加熱固化。
酸酐和環氧樹脂的硬化機理，至今尚未完全闡明，比較公認的說法如下：
酸酐先與環氧樹脂中的羥基起反應而生成單酯，第二步由單酯中的羥基和環氧樹脂的環氧基起開環反應而生成雙酯，第三步再由其中的羥基對環氧基起開環作用，生成醚基，所以可得到既含醚鍵，又含有酯基的不溶不熔的體型結構。
除了上述反應之外，第一步生成的單酸中的羧基也可能與環氧樹脂分子上的羥基起酯化反應，生成雙酯。但這不是主要的反應。
3、樹脂類硬化劑
含有硬化基團的一NH一，一CH2OH，一SH，一COOH，一OH等的線型合成樹脂低聚物，也可作為環氧樹脂的硬化劑。如低分子聚醯胺．酚醛樹脂，苯胺甲醛樹脂，三聚氰胺甲醛樹脂，糠醛樹脂，硫樹脂，聚酯等。它們分別能對環氧樹脂硬化物的耐熱性，耐化學性，抗沖擊性，介電性，耐水性起到改善作用。常用的是低分子聚醯胺和酚醛樹脂。
（1）低分子聚醯胺不同於尼龍型的聚醯胺。它是亞油酸二聚體或是桐油酸二聚體與脂肪族多元胺，如乙二胺、二乙烯三胺反應生成的一種琥珀色粘稠狀樹脂。由於原材料的性質，反應組分的配比和反應條件不同，低分子聚醯胺的性質差別很大。它們的分子量在500~9000之間，有熔點很高，胺值很低的固態樹脂，也有胺值為300的液態樹脂。其中胺值是低分子聚醯胺活性的描述，胺值高的活性大，與環氧樹脂反應速度快，但可使用期短，胺值低的活性小，與環氧樹脂反應速度慢，但可使用期長，表1列舉了幾種低分子聚醯胺的牌號及性能。

③ 固化劑配方 環氧樹脂，環氧樹脂的作用於用途

環氧樹脂固化劑是由苯酚、甲醛、乙二胺、對叔丁基苯酚、正丁醇縮水甘油醚、聚丙二醇縮水甘油醚等原料製成。常用環氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環胺、芳香胺、聚醯胺、酸酐、樹脂類、叔胺，一般紫外線或光照可以使環氧樹脂固化，環氧樹脂固化時基本上不產生低分子揮發物，所以可低壓成型或接觸壓成型。

一、固化劑配方環氧樹脂

1、環氧樹脂固化劑配方：苯酚、甲醛、乙二胺、對叔丁基苯酚、正丁醇縮水甘油醚、聚丙二醇縮水甘油醚。環氧樹脂固化劑主要用於粘合劑材料技術領域，它有耐低溫、防水等特殊條件性能。

2、一般常用的環氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環胺、芳香胺、聚醯胺、酸酐、樹脂類、叔胺，紫外線和光可以使環氧樹脂固化。如果需要常溫或者低溫固化一般可以選用胺類固化劑，加溫固化則選用酸酐、芳香類固化劑。

3、環氧樹脂固化時不會產生低分子揮發物，所以它能低壓成型或接觸壓成型。而且它能與各種固化劑配合製造成無溶劑、高固體、粉末塗料以及水性塗料等環保型塗料。

二、環氧樹脂的作用與用途

1、用途：作為塗料，環氧樹脂在塗料中的應用比較多，它能製成各具特色、用途各異的品種。作用：它的耐化學品性比較好，尤其是耐鹼性，有較好的耐熱性和電絕緣性，漆膜保色性比較好。

2、環氧樹脂是指分子中含有兩個以上環氧基團聚合物的總稱，它是環氧氯丙烷和雙酚A或多元醇的產物。由於環氧基具有一定化學活性，所以可用多種活潑氫化合物使其開環，固化交聯生成網狀結構，因此它是一種熱固性樹脂。

3、環氧樹脂的費雷比較多，如果按專業用途分類，它可以分為機械用環氧樹脂膠黏劑、建築用環氧樹脂膠黏劑、電子環氧樹脂膠黏劑、修補用環氧樹脂膠黏劑以及交通用膠、船舶用膠等。

④ 環氧樹脂塗料的組成,各組分的用途和使用方法及原理

環氧樹脂塗料的成膜物質主要由環氧樹脂和環氧樹脂的固化劑所組成，另外，有時候為了改善漆膜的性能和施工性能，常在含環氧樹脂的組成中加入歡迎樹脂活性稀釋劑，這樣的稀釋劑成分中含一個或者兩個以上的環氧基，可直接參與環氧樹脂的固化反應，從而成為環氧樹脂固化交聯網路結構的一部分了。
一般可以分為兩個類別；
a縮水甘油類，大多用環氧氯丙烷反應制的，縮水甘油類一般又分為縮水甘油醚，縮水甘油酯，縮水甘油胺三個大類。
b非縮水甘油類，用過醋酸等氯化劑與環烯或者聚丁二烯等碳，碳雙鍵反應制的，產量少，主要用於輻射固化塗料。
絕大多數裝飾性環氧樹脂粉末塗料都是雙酚A型環氧樹脂，環氧當量為680～750，所用固化劑有多種，如胺、醯胺、酚、有機酸(酐)、有機酸鹽及其加成物。最常用的固化劑是雙氰胺(DIC、甲苯基二胍(OTB)，加速雙酚A，雙酚A環氧加成物和有機酸鹽(用於低光粉末)。
如果採用EEW超出680～750范圍的雙酚A環氧樹脂，則樹脂/固化劑比應當作適當調整。有時採用EEW低於650的雙酚A環氧樹脂制備低溫固化的粉末塗料 (固化溫度低於250°F，121℃)，但這種樹脂的玻璃化溫度Tg很低(可能低於100°F，38℃)，影響了體系的貯存穩定性(熔結穩定性。
有時採用EEW900～1000和EEWl600～1800)的雙酚A環氧樹脂制備特殊效果的粉末塗料，如花紋粉末塗料，它們可以單獨使用．但更多的是與EEW680～750的雙酚A環氧樹脂配合使用，EEW越高意味著固化塗膜的交聯密度越低，因此塗膜的耐化學品性、尤其是耐溶劑性比較差。雙酚A環氧樹脂的官能度為2，也就是說在分子鏈端只有2個反應性環氧基，線性酚醛樹脂、甲階酚醛樹脂與雙酚F環氧樹脂的反應活性要更強一些，這些樹脂分子中的反應性基團大於2個，固化時的交聯密度更高，因此塗膜的耐化學品性更高。據中國環氧樹脂行業協會專家介紹，通常多官能度環氧樹脂要比雙酚A環氧樹脂貴，因此為了降低成本，有時採用雙酚A和線性酚醛環氧樹脂配伍，使塗料體系的總體性能良好，同時原材料成本比較合理。雙酚A、線性酚醛環氧樹脂和雙酚F環氧樹脂都不耐UV光照射，因此均不能用於配製戶外耐久性粉末塗料，當然，氫化雙酚A
環氧樹脂除外。
希望對你有所幫助。

⑤ 環氧樹脂膠粘劑的原理是什麼

環氧樹脂是指分子中含有二個或二個以上環氧基並在適當化學助劑如固化劑存在下能形成三向交聯結構的化合物之總稱。1891年德國的Lindmann用對苯二酚和環氧氯丙烷反應生成了樹脂狀產物。1909年俄國化學家Prileschajew發現用過氧化苯甲醚和烯烴反應可生成環氧化合物。這兩種化學反應至今仍是環氧樹脂合成中的主要途徑。1934年Schlack用胺類化合物使含有大於一個環氧基團的化合物聚合得到高分子聚合物，作為德國專利發表。n1938年後，瑞士的P.Castan及美國S.O.Greenlee所發表的多項專利都揭示了雙酚A和環氧氯丙烷經縮聚反應合成環氧樹脂，用有機多元胺或鄰苯二甲酸酐均可使樹脂固化，並具有優良的膠接性能。環氧樹脂本身是熱塑性線型結構的化合物，不能直接作膠黏劑使用，必須加入固化劑並在一定條件下進行固化交聯反應，生成不溶（熔）體型網狀結構 ，才有實際應用價值。因此，固化劑是環氧樹脂膠黏劑必不可少的組分。

⑥ 環氧樹脂固化劑及其固化機理

環氧樹脂是一種無定形黏稠液體,加熱呈塑性,沒有明顯的熔點,受熱變軟,逐漸熔化回而發黏答,不溶於水,本身不會硬化,因此它幾乎沒有單獨的使用價值，只有和固化劑反應生成三維網狀結構的不溶不熔聚合物才有應用價值。當加入一定量固化劑後,就逐漸固化,形成性能各異的化學物質，因此，必須加入固化劑，組成配方樹脂，並且在一定條件下進行固化反應，生成立體網狀結構的產物，才會顯現出各種優良的性能，成為具有真正使用價值的環氧材料。工程中常用胺類固化劑:乙二胺、二乙烯多胺、多乙烯多胺等。

⑦ 環氧樹脂的合成原理和固化原理

環氧樹脂種類別抄雙酚A型例:
雙酚A型環氧樹脂固化原理
環氧樹脂結構羥基(〉CH-OH)、醚基(-O-)極潑環氧基存羥基醚基高度極性使環氧與相鄰界面產較強間作用力環氧基團則與介質表面(特別金屬表面)游離鍵起反應形化鍵環氧樹脂具高黏合力用途廣商業稱作萬能膠外環氧樹脂做塗料、澆鑄、浸漬及模具等用途環氧樹脂未固化前呈熱塑性線型結構使用必須加入固化劑固化劑與環氧樹脂環氧基等反應變網狀結構
溶且熔熱固性品環氧樹脂固化前相質量都高通固化才能形體形高環氧樹脂固化要藉助固化劑固化劑種類主要元胺元酸都含波氫原其用液態元胺類二亞乙基三胺三乙胺等環氧樹脂室溫固化需要加些促進劑(元硫醇)已達快速固化效
固化劑選擇與環氧樹脂固化溫度關通溫度固化般用元胺元硫胺等較高溫度固化般選用酸酐元酸固化劑同固化劑其交聯反應同
合原理
雙酚A型環氧樹脂由雙酚A環氧氯丙烷鹼性催化劑(通用NaOH)作用縮聚
合
(1)液態雙酚A型環氧樹脂合歸納起致兩種:步二步步加鹼二加鹼二步間歇連續
(2)固態雙酚A型環氧樹脂合體兩種:步二步步水洗、溶劑萃取溶劑二步本體聚合催化聚合

⑧ 哪位有環氧樹脂固化劑的配方

環氧樹脂固化劑是由苯酚、甲醛、乙二胺、對叔丁基苯酚、正丁醇縮水甘油醚版、聚丙二醇縮水甘油醚等權原料組分配比製成。

環氧樹脂固化劑用作基於環氧樹脂的粘合劑的材料技術領域。提供具有在低溫、水下等特殊條件下特殊性能的環氧樹脂固化劑。

特徵是由苯酚、甲醛、乙二胺、對叔丁基苯酚、正丁醇縮水甘油醚、聚丙二醇縮水甘油醚等原料組分配比製成。優於一般固化劑，有低溫固化，水中固化，快速固化，耐油，耐焰，韌性好，使用方便等積極效果。

(8)環氧樹脂固化劑的配方設計原理擴展閱讀：

環氧樹脂固化體系中含有活性極大的環氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團，賦予環氧固化物對金、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等極性基材以優良的附著力。

環氧樹脂固化時基本上不產生低分子揮發物，所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合製造無溶劑、高固體、粉末塗料及水性塗料等環保型塗料。

⑨ 環氧樹脂膠黏劑配製原理

性能：
環氧樹脂膠黏劑
環氧樹脂膠黏劑系由環氧樹脂加固化劑，填料等配製而成。
環氧樹脂膠黏劑粘接強度高，硬度大，剛性好，能耐酸，鹼，油和有機溶液，固化收縮小，可做為金屬，水泥，陶瓷，玻璃，石料，木材，熱固性塑料等材料的結構膠粘劑和建築灌封材料。
原理分析：
配方中，環氧樹脂和聚氯乙烯樹脂為主要膠粘成分；鄰苯二甲酸二辛脂為增塑劑；石英粉和白炭黑為填充改性劑；三氟化硼甘油，三氟化硼苯胺，二縮三乙二醇胺為固化劑；磷酸為酸化劑，並起固化促進作用及增加對金屬的粘合力。
本品事雙組分室溫固化的環氧膠粘劑。被粘合的表面上塗以本品後，施加一定壓力。即可讓其在室溫下固化。出固化條件為：16.5攝氏度時14-16秒，25攝氏度時7-9秒，30攝氏度時4-6秒。主要用於各種金屬與金屬，金屬與非金屬，以及各種硬塑料製品的粘合，具有很高的粘結強度。
敬請注意：僅供參考學習和試驗，請勿用於商業。

⑩ 環氧樹脂的固化原理

原理：環氧樹脂固化劑是與環氧樹脂發生化學反應，形成網狀立體聚合物，把復合材料骨材包絡在網狀體之中。 使線型樹脂變成堅韌的體型固體的添加劑。

一般認為它通過四種途徑的反應而成為熱固性產物。

（1）環氧基之間開環連接；

（2）環氧基與帶有活性氫官能團的硬化劑反應而交聯；

（3）環氧基與硬化劑中芳香的或脂肪的羥基的反應而交聯；物櫻

（4）環氧基或羥基與硬化劑所帶基團發生反應而交聯。

(10)環氧樹脂固化劑的配方設計原理擴展閱讀：

對環氧樹脂膠黏劑的分類在行業中還有以下幾種分法：

1、按其主要組成 分為純環氧樹脂膠黏劑和改性環氧樹脂膠黏劑；

2、按其專業用途 分為機械用環氧樹脂膠黏劑、建築用雀伏環氧樹脂膠黏劑、電子環氧樹脂膠黏劑、修補用環氧樹脂膠黏劑以及交通用膠、船舶用膠等；

3、按其施工條件 分為常溫固化型膠、低溫固化型膠和其他固化型膠；

4、按其包裝形態 可分為單組分型膠、雙組分膠和多組分型膠等；

還有其他的分法，如無溶劑型膠、有溶劑型膠及水基型膠等。但以組分分類應用較多。

其它類型

（1）縮水甘油酯類環氧樹脂 縮水甘油酯類環氧樹脂和二酚基丙烷環氧化樹脂比較，它具有粘度低，使用工藝性好；反應活性高；粘合力比通用環氧樹脂高，固化物力學性能好；電絕緣性好；耐氣候性好，並且具有良好的耐超低溫性。

在超低溫條件下，仍具有比其它類型環氧樹脂高的粘結強度。有較好的表面光澤度，透光性、耐氣候性好。

（2）縮水甘油胺類環氧樹脂 國內外已利用縮水甘油胺環氧樹脂優越的粘接性和耐熱性，來製造碳纖維增強的復合材料（CFRP）用於飛機二次結構材料。

（3）脂環族環氧樹脂 這類環氧樹脂是由脂環族烯烴的雙鍵經環氧化而製得的，前者環氧基都直接連接在脂環上，而後者的環氧基都是以環氧丙頃螞攜基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環族環氧樹脂的固化物具有以下特點：

①較高的壓縮與拉伸強度；

②長期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學性能；

③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。

（4）脂肪族環氧樹脂