氢化环氧树脂固化剂

A. 环氧树脂，固化剂

你说的抄吸潮的这个问题,我估计你使用的是脂环胺类的固化剂,比如MXDA,IPDA等.这两类固化剂会有吸潮的现象,特别没有改性的时候.我建议你改用改性的聚醚胺的固化剂.广州仑利奇化工有限公司的LLQ 7933,是不吸潮,而且表面效果非常的产品

B. 环氧树脂固化剂

环氧树脂固化剂
是与环氧树脂发生化学反应,形成网状立体聚合物,把复合材料骨材包络在网状体之中.
使线型树脂变成坚韧的体型固体的添加剂。包括多种类型。

环氧树脂固化剂分类：
（1）碱性和酸性类固化剂
碱性类固化剂
包括脂肪族二胺和多胺、芳香族多胺、其它含氮化合物及改性脂肪胺。

酸性类固化剂
包括有机酸、酸酐、和三氟化硼及其络合物。
（2）加成型和催化型固化剂
加成型固化剂
这类固化剂与环氧基发生加成反应构成固化产物一部分链段，并通过逐步聚合反应使线型分子交联成体型结构分子，这类固化剂又称瓜型固化剂。

催化型固化剂
这类固化剂仅对环氧树脂发生引发作用，打开环氧基后，催化环氧树脂本身聚合成网状结构，生成以醚键为主要结构的均聚物。
（3）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，又可分为加成聚合型和催化型。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，如加入量过少，则固化产物连接着末反应的环氧基。因此，对这类固化剂来讲，存在着一个合适的用量。而催化型固化剂则以阳离子方式，或者阴离子方式使环氧基开环加成聚合，最终，固化剂不参加到网状结构中去，所以不存在等当量反应的合适用量；不过，增加用量会使固化速度加快。

潜伏型固化剂指的是与环氧树脂混合后，在室温条件下相对长期稳定(一环氧树脂般要求在3个月以上，才具有较大实用价值，最理想的则要求半年或者1年以上)，而只需暴露在热、光、湿气等条件下，即开始固化反应。这类固化剂基本上是用物理和化学方法封闭固化剂活性的。在显在型固化剂中，双氰胺、己二酸二酰肼这类品种，在室温下不溶于环氧树脂，而在高温下溶解后开始固化反应，因而也呈现出一种潜伏状态。所以，在有的书上也把这些品种划为潜伏型固化剂，实际上可称之为功能性潜伏型固化剂。因为潜伏型固化剂可与环氧树脂混合制成一液型配合物，简化环氧树脂应用的配合手续，其应用范围从单包装胶黏剂向涂料、浸渍漆、灌封料、粉末涂料等方面发展。潜伏型固化剂在国外日益引起重视，可以说是研究与开发的重点课题，各种固化剂改性新品种和配合新技术层出不穷，十分活跃。

C. 环氧树脂固化剂的几种改性方法

最常用的的环氧树脂是双酚A型环氧树脂，最常用的回是E44/E51两种牌号。另外环氧答树脂有双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚H型环氧树脂、酚醛环氧树脂、多官能缩水甘油醚环氧树脂、多官能缩水甘油胺环氧树脂、卤化环氧树脂等等。
常用的固化剂也有很多种：脂肪胺/改性脂肪胺固化剂，脂环胺/改性脂环胺固化剂，低分子聚酰胺固化剂、芳香胺/改性芳香胺固化剂，酚醛胺固化剂，酸酐类固化剂，咪唑类固化剂，硫醇类固化剂等等。

D. 环氧树脂的固化剂有哪些

环氧树脂的固化剂主要是多元胺和多元酸或酸酐。
1）多元胺固化剂主要是二乙烯三胺和三乙烯四胺，和环氧基反应速度快，交联密度高。
2）使用多元酸的也很常见，例如偏苯三酸或偏苯三酸酐，均苯四甲酸或均苯四甲酸二酐等。
3）氨基树脂和羧基树脂也可以作为环氧树脂的固化剂。

E. 环氧树脂固化剂与环氧固化剂有什么区别

丙烯酸树脂的固化剂实际上是引发剂，通常是过氧化物，有过氧化苯甲酰、过内氧化氢异丙苯、叔丁基容过氧化氢等等。很多过氧化物都是白色粉末状的，比方过氧化苯甲酰、过氧化环己酮等等。
丙烯酸树脂与环氧树脂的区别是环氧树脂是由环氧氯丙烷与其他含有羟基的化合物合成的，分子中间含有环氧基团，与固化剂（胺类、酸酐、硫醇等）发生开环反应而形成三维交联结构（固化）。丙烯酸树脂是由甲基丙烯酸酯为主要组成，在引发剂（过氧化物）作用下甲基丙烯酸酯中间双键开键反应而形成三维交联结构（固化）。

F. 环氧树脂与环氧树脂固化剂是一个意思吗

环氧树脂固化剂也来是一种源树脂，但是与环氧树脂是不一样的。环氧树脂固化剂是与环氧树脂发生化学反应，形成网状立体聚合物，把复合材料骨材包络在网状体之中。使线型树脂变成坚韧的体型固体的添加剂。环氧树脂固化剂一般是添加到环氧树脂里面进行使用的。环氧树脂固化物又是一个概念了，环氧树脂固化物是固化后的环氧树脂，可能是添加了固化剂后凝固了的环氧树脂，也可能是没有添加固化剂后凝固了的环氧树脂。追问：“把复合材料骨材包络在网状体之中”这句没怎么看懂。能展开说一下吗 跪谢补充：就是固化剂和环氧树脂反应形成的立体网状聚合物，把

G. 环氧树脂胶粘剂的定义

环氧类胶粘剂主要由环氧树脂和固化剂两大部分组成。为改善某些性能，满足不同用途还可以加入增韧剂、稀释剂、促进剂、偶联剂等辅助材料。由于环氧胶粘剂的粘接强度高、通用性强，曾有“万能胶”、“大力胶”之称，在航空、航天、汽车、机械、建筑、化工、轻工、电子、电器以及日常生活等领域得到广泛的应用。 环氧树脂胶粘剂的品种很多，其分类的方法和分类的指标尚未统一。
⑴按胶粘剂形态分类
无溶剂型胶粘剂、(有机)溶剂型胶粘剂、水性胶粘剂(又可分为水乳型和水溶型两种)、膏状胶粘剂、薄膜状胶粘剂(环氧胶膜)等。
⑵按固化条件分类
1)冷固化胶(不加热固化胶)。又分为：
低温固化胶，固化温度<15℃；
室温固化胶，固化温度15—40℃。
2)热固化胶。又可分为：
中温固化胶，固化温度约80—120℃；
高温固化胶，固化温度>150℃。
3)其他方式固化胶，如光固化胶、潮湿面及水中固化胶、潜伏性固化胶等。
⑶按胶接强度分类
1)结构胶，抗剪及抗拉强度大，而且还应有较高的不均匀扯离强度，使胶接接头在长时间内能承受振动、疲劳及冲击等载荷。同时还应具有较高的耐热性和耐候性。通常钢-钢室温抗剪强度>25MPa，抗拉强度≥33MPa。不均匀扯离强度>40kN/m。
2)次受力结构胶，能承受中等载荷。通常抗剪强度17—25MPa，不均匀扯离强度20—50kN/m。
3)非结构胶，即通用型胶粘剂。其室温强度还比较高，但随温度的升高，胶接强度下降较快。只能用于受力不大的部位。
⑷按用途分类
1)通用型胶粘剂。
2)特种胶粘剂。如耐高温胶(使用温度≥150℃)、耐低温胶(可耐—50℃或更低的温度)、应变胶(粘贴应变片用)、导电胶(体积电阻率10-3～10-4Ω·cm)、密封胶(真空密封、机械密封用)、光学胶(无色透明、耐光老化、折光率与光学零件相匹配)、耐腐蚀胶、结构胶等。
⑸其他分类
也可按固化剂的类型来分类，如胺固化环氧胶、酸酐固化胶等。还可分为双组分胶和单组分胶，纯环氧胶和改性环氧胶(如环氧-尼龙胶、环氧-聚硫橡胶胶、环氧-丁腈胶、环氧-聚氨酯胶、环氧-酚醛胶、有机硅环氧胶、丙烯酸环氧胶等)。 环氧树脂胶粘剂由环氧树脂、固化剂、增塑剂、促进剂、稀释剂、填充剂、偶联剂、阻燃剂、稳定剂等组成。其中环氧树脂、固化剂、增韧剂是不可缺少的组分，其他则根据需要决定加否。
1、环氧树脂环氧树脂是分子中含有两个或两个以上环氧基团而相对分子质量较低的高分子化合物一、分类环氧树脂的品种、牌号很多，但双酚A缩水甘油醚环氧树脂通常称为双酚A环氧树脂是最重要的一类。它占环氧树脂总产量的90%。分子结构非常的长在这里就不说了！如果要知道的话可以点击环氧树脂将会有详细的说明！在这里只作简述：1、双酚A型环氧树脂又称通用型环氧树脂和标准型环氧树脂，中国定名为E型环氧树脂，由双酚（BPA或DPP）与环氧氯丙烷（ECH）在氢氧化钠下缩聚而得。
根据原料配比、反应条件和采用的方法不同，可制得不同聚合度的低相对分子质量的粘稠液体和高相对分子质量、高软化点固体。平均相对分子质量300~7000。外观为近乎无色或淡黄色透明粘稠液体或片状脆性固体。环氧树脂本身是热塑性线型聚合物，受热时液体树脂粘度变低，固体树脂软化或熔融。溶于丙酮、甲乙酮、环已酮、醋酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、无水乙醇、乙二醇等有机溶剂。
2、氢化双酚A型环氧树脂氢化双酚A型环氧树脂化学名称为氢化双酚A二缩水甘油醚，是由双酚A加氢得到的六氢双酚A与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下缩聚而得。是一种粘度非常低、凝胶时间长、耐候性相当好的环氧树脂。
3、双酚F型环氧树脂双酚F型环氧树脂化学名称为双酚F二缩水甘油醚，简称DGEBF或BPF，是由苯酚与甲醛在酸性催化剂下反应生成双酚F，再与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下进行缩聚反应制得的无色或淡黄色透明粘稠液体
4、双酚S型环氧树脂双酚S型环氧树脂化学名称为双酚S二缩水甘油醚，简称为BPS或KGEBS，是由双酚S与环氧甩丙烷在氢氧化钠催化下制得的，双酚S型环氧树脂耐热性高，热变形温度比双酚A环氧树脂高60~700C固化物寸稳定，耐溶剂性良好。
5、双酚P型环氧树脂双酚P型环氧树脂是由以3-氯丙烯和苯酚为主要原料合成双酚P，再与环氧氯丙烷在氢氧化钠在催化下缩聚制得。双酚P型环氧树脂环氧值为0.45eq/100g,有机氯含量1.38*10-3eq/100g,无机氯含量1.84*10-4eq/100g双酚P型环氧树脂分子链柔性大，低温下流动性好，粘度低于双酚A环氧树脂，压缩强度和冲击强度高于双酚A环氧树脂。
6、羟甲基双酚A环氧树脂
7、溴化双酚A环氧树脂
8、酚醛环氧树脂酚醛环氧树脂主要有苯酚线型酚醋环氧树脂和邻甲酚线型酚醛环氧树脂，还有间苯二酚型酚醛环氧树脂。另外，四酚基乙烷环氧树脂也属于酚醛环氧树脂。
1、苯酚线型酚醛环氧树脂（EPN）-----是由苯酚与甲醛在酸性介质中进行缩聚反应得到的线型酚醛树脂，再与过量的环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下缩聚而制得的线棕黄色的粘稠液体或半固体。
2、 邻甲酚线型酚醛环氧树脂（ECN） ------是邻甲酚与甲醛缩合得到的线型邻甲酚醛树脂，再与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应，经多步骤处理后而制得的黄色至琥珀色固体。
3、环氧间苯二酚甲醛树脂-----化学名称为间苯二酚甲醛四缩水甘油醚，是由间苯二酚与甲醛以草酸为催化剂反应制得四 官能酚醛树脂。再与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下缩聚而得的橙黄色粘稠液体。
4、四酚基乙烷环氧树脂------化学名称为四酚基乙烷缩水甘油醚（PGEE），是由苯酚与乙二醛在酸性催化剂存在下反应制得四酚基乙烷，再与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下反应制得
5、萘酚酚醛环氧树脂（EEPN）-----是以a-萘酚与甲醛溶液缩聚，合成出线型蔡酚醛树脂，再与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下反应制得。
9、缩水甘油酯型环氧树脂1、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯是由四氢邻苯二甲酸与环愧疚氯丙烷反应而成2、邻苯二甲酸二缩水甘油酯（黄色粘性液体）又称邻苯二甲酸环氧丙酯，是由邻苯二甲酸与碳酸钾反应生成相应的盐。再与环氧氯丙烷在叔胺作用下制得3、 间苯二甲酸二缩水甘油酯（白色固体粉末）间苯二甲酸二缩水甘油酯又称间苯二甲酸环氧丙酯，是由间苯二甲酸与环氧氯丙烷反应制得。4、对苯二甲酸缩水甘油酯（白色固体粉末）对苯二甲酸缩水甘油酯又称对苯二甲酸环氧丙酯，是由对苯二甲酸与环氧氯丙烷反应制得。
10、 缩水甘油胺型环氧树脂11、 脂环族环氧树脂化学名称为脂环二环氧化物，通常是用过氧化有机酸氧化相应的不饱和脂及族化合物而得支的一类环氧化合物。结构中含水量有脂环，环氧基连接在脂环上由于合成中不用环氧氯丙烷作原料，因此产品的有机氯含量为0，具有优良的电性能，高体积电阻率和表面电阻率，耐电弧性耐漏电痕迹檄好。固化产物交联密度大，耐热性高，耐候性好，耐紫外光以及抗电子辐射。
12、TDE-85环氧树脂（化学名称为4,5-环氧环已烷-1,2二甲酸二缩水甘油酯）
13、 聚丁二烯环氧树脂聚丁二烯环氧树脂又称环氧化聚丁二烯树脂，是以1,3-丁二烯为原料，金属钠为催化剂在溶剂。
14、 氟化环氧树脂由于引入了氟原子，使分子结构致密，碳氟原子紧密地排列在树脂主链周围。因而表央张力、磨擦系数、折射率很低，有极优异耐腐蚀性、耐磨性、耐热性、耐污染性、耐久性。但价格高昂不能作为一般的用途。
15、聚醚环氧树脂是由聚丙二醇与环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下进行缩聚反应而制得，淡黄色均匀液体
16、聚氨酯环氧树脂又称环氧氨基甲酸酯树脂，是由聚酯（或醚）多元醇与环氧氯丙烷在BF3 和NaOH作用下生成多元醇缩水甘油醚再与二异氰酸酯加成缩聚制得
17、萘系环氧树脂是由萘酚与甲醛合成线型萘酚酚醛树脂或二羟基萘（NDOL）与环氧氯丙烷在氢氧化钠催化下缩聚而得，耐热性高、吸水性低、线膨胀系数小；
18、有机硅环氧树脂是分子结构中含有硅的环氧化物是由聚甲基苯基硅氧烷与环氧树脂共缩聚而成。甲苯为溶液，淡黄色均匀液体19、有机钛环氧树脂是由双酚A型环氧树脂中的羟基与钛酸正丁酯反应而得。由于树脂中引入了金属元素钛，不仅解决因羟基存在造成的吸水性增大、防潮性和电性能降低等问是，而且由于树脂中具有P电子的氧原子和具有D电子缺位的钛原直接相连，导致大分子链中存在的P-D共轭效应，而使耐热老化性能显著提高，介电性能更好。外观为黄色至琥珀色高粘度透明液体。
20、有机硼环氧树脂 化学名称为聚环氧丁基碳硼烷21、含氧环氧树脂是指同进含水量有磷和不氧基团的树脂，通过三羟甲基磷化氧与环氧氯丙烷反应制得含磷环氧树脂。 环氧胶粘剂是由环氧树脂、固化剂、促进剂、改性剂、稀释剂、填料等组成的液态或固态胶粘剂。环氧胶粘剂的胶粘过程是一个复杂的物理和化学过程，包括浸润、粘附、固化等步骤，最后生成三维交联结构的固化物，把被粘物结合成一个整体。胶接性能(强度、耐热性、耐腐蚀性、抗渗性等)不仅取决于胶粘剂的结构和性能以及被粘物表面的结构和胶粘特性，而且和接头设计、胶粘剂的制备工艺和贮存以及胶接工艺等密切相关，同时还受周围环境(应力、温度、湿度、介质等)的制约。因此环氧胶粘剂的应用是一个系统工程。环氧胶粘剂的性能必须与上述影响胶接性能的诸因素相适应，才能获得最佳结果。用相同配方的环氧胶粘剂胶接不同性质的物体，或采用不同的胶接条件、或在不同的使用环境中，其性能会有极大的差别。

H. 环氧树脂固化剂的选择

• 环氧树脂固化剂是与环氧树脂发生化学反应，形成网状立体聚合物，把复合材料骨材包络在网状体之中。 使线型树脂变成坚韧的体型固体的添加剂。

• 作用：

固化剂的物理、化学性质，对毒性的影响很大。比如固化剂是液态还是固态，其毒性作用并不一样，固态易附在皮肤上，而液态则有蒸气压的存在。一般而言，固化剂的化学活性大，则其生物质活性也强，易引起毒害，似乎成为规律。固化剂的毒性表现在以下几个方面。

1. 急性毒性。

   一般采用LD50表示。胺类固化剂毒性是比较强的。大多数有机多胺对老鼠呼吸道刺激致死的LD50值约为蒸气浓度1000～12000ug/g，暴露时间4～6h。伯胺、仲胺的刺激性比叔胺强，芳香胺毒性比脂肪胺大。如间苯二胺的毒性比二乙烯三胺毒性强10倍。吡啶、哌嗪能引起肝脏和肾脏的损伤，具有较大的全身毒性。酸酐类固化剂易引起皮炎，而经口毒性比较小。

2. 对皮肤、黏膜的刺激作用。

   固化剂的毒害，更为重要的是体现在对皮肤和黏膜的刺激性上。因为胺是有机碱，能溶于水和脂肪，所以也能在皮肤的脂肪中溶解、浸透，引起皮炎。长时间的刺激，易导致泛发性强皮炎症，出现点状红斑，形成水泡，开裂甚至形成片状剥落，以致于组织坏死。Hine等人进行过有关详细的研究工作，其结果如表3-52所示。由于胺类具有较大的挥发性，其蒸气刺激眼睛可引起结膜炎、流泪和角膜水肿。在高浓度范围或较高浓度下长期接触，也会对呼吸道有明显的刺激作用，会引起气管炎、支气管炎。酸酐类对皮肤的刺激性较弱，但它的粉尘对眼和鼻、喉等呼吸道的黏膜的刺激相当强，可引起支气管炎。

3. 固化剂的过敏作用。

   所谓过敏，即某化合物一旦对人体的皮肤作用后，形成过敏体，在下一次或以后的多次反复接触中，并不因为接触程度如何，皮炎也会发生。出现这种情况后，应中断接触该种过敏化合物的工作。过敏作用的发生比较复杂，采用布丁试验，对动物进行研究。美国塑料工业协会(SPI)推出了自己的标准。

4. 固化剂的其他毒害作用。

   除了芳胺、杂环胺类固化剂对内脏的损害外，联苯芳香胺具有致癌性，已经禁止生产、使用。间苯二胺、二氨基二苯基砜已为众多毒物学工作者证实没有致癌性，对以前的看法予以否定。

• 操作：

1. 用毒性低的固化剂取代毒性大的。

2. 改善操作环境，将操作区域与非操作区域有意识地划开，尽可能自动化、密闭化，安装通风设施等等。

3. 加强劳动保护，采用防护手套、服装等办法，尽量避免固化剂与皮肤接触。

4. 操作场所及时清扫，保持卫生。

5. 及时清洗手、脸等外露皮肤，如果眼、喉等器官受到侵害，应请医生处理。

• 其他：

1. 环氧树脂(主要讨论双酚A型)的原料

   环氧氯丙烷：由于环氧基、氯取代基的存在，毒性颇大，在240ug/g的环境中4h即可使老鼠致死。Gage提出最大允许值MAC为5ug/g，另外对眼、鼻、咽刺激性也很大；双酚A：Borman提出LD50为2.4g/kg，所以认为工业有害性是很小的。

2. 双酚A型环氧树脂Epon815、820、828、1001、1007，以及间苯二酚缩水甘油醚类化合物，毒性都被证实是很低的，通常LD50值在10～30g/kg范围。Hine等人认为稀释剂单缩水甘油醚类化合物的毒性，主要表现在对皮肤的刺激上，经口毒性LD50值也是很低的。

3. 环氧树脂固化物的毒性

   将固化的普通环氧树脂(在邻苯二甲酸二辛酯中，含量为50%～70%)混合于食物中(约占10%)，经口给老鼠吃26周时间，仅仅引起体重减少，未引起内部病状。而用未固化的Epon828树脂混合于食物中(占5%左右)，经26周喂食，老鼠死亡数增加。因此，可以认为固化完全的环氧树脂(双酚A型)是无毒的。但是，如果固化不完全则另当别论。

I. 环氧树脂及环氧树脂固化剂是做什么用的

凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称 环氧树脂砂浆地坪
为环版氧树脂。固权化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，因而广泛应用于国防、国民经济各部门，作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途.
希望我的答案能给你带来帮助！

J. 环氧树脂固化剂

环氧树脂是一类具有良好的粘接性、电绝缘性、化学稳定性的热固性高分子材料,作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体,广泛应用于建筑、机械、电子电气、航空航天等领域。环氧树脂使用时必须加入固化剂,并在一定条件下进行固化反应,生成立体网状结构的产物,才会显现出各种优良的性能,成为具有真正使用价值的环氧材料。因此固化剂在环氧树脂的应用中具有不可缺少的,甚至在某种程度上起着决定性的作用。环氧树脂潜伏性固化剂是近年来国内外环氧树脂固化剂研究的热点。所谓潜伏性固化剂,是指加入到环氧树脂中与其组成的单组分体系在室温下具有一定的贮存稳定性,而在加热、光照、湿气、加压等条件下能迅速进行固化反应的固化剂,与目前普遍采用的双组分环氧树脂体系相比,由潜伏性固化剂与环氧树脂混合配制而成的单组分环氧树脂体系具有简化生产操作工艺,防止环境污染,提高产品质量,适应现代大规模工业化生产等优点。

环氧树脂潜伏性固化剂的研究一般通过物理和化学的手段,对普通使用低温和高温固化剂的固化活性加以改进,主要采取以下两种改进方法:一是将一些反应活性高而贮存稳定性差的固化剂的反应活性进行封闭、钝化;二是将一些贮存稳定性好而反应活性低的固化剂的反应活性提高、激发。最终达到使固化剂在室温下加入到环氧树脂中时具有一定的贮存稳定性,而在使用时通过光、热等外界条件将固化剂的反应活性释放出来,从而达到使环氧树脂迅速固化的目的。本文就国内外环氧树脂潜伏性固化剂的研究进展作一基本概述。

1 环氧树脂潜伏性固化剂

1.1 改性脂肪族胺类

脂肪族胺类固化剂如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的双组分环氧树脂室温固化剂,通过化学改性的方法,将其与有机酮类化合物进行亲核加成反应,脱水生成亚胺是一种封闭、降低其固化活性,提高其贮存稳定性的有效途径。

这种酮亚胺型固化剂与环氧树脂组成的单组分体系通过湿气和水分的作用而使酮亚胺分解成胺因此在常温下即可使环氧树脂固化。但一般固化速度不快,使用期也较短,原因是亚胺氮原子上的孤对电子仍具有一定的开环活性。为解决这一问题,武田敏之用羰基两端具有立体阻碍基团的酮3-甲基-2 -丁酮与高活性的二胺1,3 二氨甲基环己烷反应得到的酮亚胺不仅具有较高的固化反应活性,而且贮存稳定性明显改善。另外日本专利报道采用聚醚改性的脂肪族胺类化合物与甲基异丁基酮反应得到的酮亚胺也是一种性能良好的环氧树脂潜伏性固化剂。脂肪族胺类固化剂通过与丙烯腈、有机膦化合物,过渡金属络合物的反应,也可使其固化反应活性降低,从而具有一定的潜伏性。

1.2 芳香族二胺类

芳香胺由于具有较高的Tg而受到重视,但由于其的剧毒性而限制了应用。经改性制得的芳香族二胺类固化剂则具有Tg高、毒性低、吸水率低、综合性能好的优点。近年来研究较多的芳香族二胺类固化剂有二胺基二苯砜(DDS)、二胺基二苯甲烷(DDM)、间苯二胺(m PDA)等,其中以DDS研究得最多最成熟,成为高性能环氧树脂中常用的固化剂。DDS用作环氧树脂潜伏性固化剂时,与MP DA、DDM等芳香二胺相比,由于其分子中有强吸电子的砜基,反应活性大大降低,其适用期也增长。在无促进剂时,100克环氧树脂配合物的适用期可达1年,固化温度一般要达到200℃。为了降低其固化温度,常加入促进剂以实现中温固化。近年来为了改善体系的湿热性能和韧性,对DDS进行了改性,开发出多种聚醚二胺型固化剂,使得它们在干燥时耐热性有所降低,这些二胺因两端胺基间的距离较长,造成吸水点氨基减少,并且具有优良的耐冲击性。

1.3 双氰胺类

双氰胺又称二氰二胺,很早就被用作潜伏性固化剂应用于粉末涂料、胶粘剂等领域。双氰胺与环氧树脂混合后室温下贮存期可达半年之久。双氰胺的固化机理较复杂,除双氰胺上的4个氢可参加反应外,氰基也具有一定的反应活性。双氰胺单独用作环氧树脂固化剂时固化温度很高,一般在150～170℃之间,在此温度下许多器件及材料由于不能承受这样的温度而不能使用,或因为生产工艺的要求而必须降低单组分环氧树脂的固化温度。解决这个问题的方法有两种,一种是加入促进剂,在不过分损害双氰胺的贮存期和使用性能的前提下,降低其固化温度。这类促进剂很多,主要有咪唑类化合物及其衍生物和盐、脲类衍生物、有机胍类衍生物、含磷化合物,过渡金属配合物及复合促进剂等,这些促进剂都可以使双氰胺的固化温度明显降低,理想的固化温度可降至120℃左右,但同时会使贮存期缩短,而且耐水性能也会受到一定的影响。

另一种降低单组分环氧树脂固化温度的有效方法是通过分子设计的方法对双氰胺进行化学改性。在双氰胺分子中引入胺类,特别是芳香族胺类结构,以制备双氰胺衍生物,如瑞士Ciba Geigy公司开发的HT 2833,HT 2844是一种用3,5 二取代苯胺改性的双氰胺衍生物,其化学结构式如下:

据报道,此类固化剂与环氧树脂相溶性较好,贮存期长,固化速度快,在100℃下固化1h,剪切强度可达25MPa,150℃固化30min,剪切强度可达27MPa。日本旭化成工业公司研制的粉末涂料专用固化剂AEHD-610,AEHD-210也是一种改性双氰胺衍生物。另外,日本有采用芳香族二胺如4,4’ 二氨基二苯甲烷(DDM),4,4’ 二氨基二苯醚(DDE),4,4’ 二氨基二苯砜(DDS),对二甲苯胺(DMB)分别与双氰胺反应制得其衍生物的报道。上述引入苯环后的双氰胺衍生物与双酚A型环氧树脂的相溶性与双氰胺相比明显增加,与E 44环氧树脂组成的单组分体系在室温贮存期长达半年之久,固化温度均低于双氰胺。

国内有关对双氰胺进行化学改性得到双氰胺衍生物的报道较少,温州清明化工采用环氧丙烷与双氰胺反应制得了双氰胺MD 02,其熔点154～162℃,比双氰胺的熔点(207～210℃)低了45℃左右,采用100份E 44环氧树脂,15份MD 02和0 5份2 甲基咪唑组成的配方,150℃下凝胶的时间为4min。用苯胺 甲醛改性双氰胺所得的衍生物与双酚A型环氧树脂混溶性增加,在丙酮和酒精的混合溶液中有良好的溶解性,且反应活性增加,贮存性也较长。

1.4 咪唑类

咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑等咪唑类固化剂是一类高活性固化剂,在中温下短时间即可使环氧树脂固化,因此其与环氧树脂组成的单组分体系贮存期较短,必须对其进行化学改性,在其分子中引入较大的取代基形成具有空间位阻的咪唑类衍生物,或与过渡金属Cu、Ni、Co、Zn等的无机盐反应生成相应的咪唑盐络合物,才能成为在室温下具有一定贮存期的潜伏性固化剂。对咪唑类固化剂进行化学改性的方法很多,从反应机理上来看,主要有两种:一种是利用咪唑环上1位仲胺基氮原子上的活泼氢对其进行改性,这类改性剂有异氰酸酯、氰酸酯、内酯等,改性后所得的咪唑类衍生物具有较长的贮存期和良好的机械性能。另一种方法是利用咪唑环上3位N原子的碱性对其改性,使它与具有空轨道的化合物复合,这类物质包括有机酸、金属无机盐类、酸酐、TCNQ、硼酸等。其中金属无机盐类一般是含具有空轨道的过渡金属离子,如Cu2+、Ni2+、Zn2+、Cd2+、Co2+等,它们与咪唑形成配位络合物,具有很好的贮存性,而在150～170℃迅速固化,但无机盐类、有机酸及其盐类等的引入,将会破坏原咪唑固化产物的耐水解性和耐湿热性。

国内对咪唑类潜伏性固化剂的研究较少,国外市场则相对较多。日本第一工业制药株式会社将各种咪唑与甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯(HDI)反应制成封闭产物,减弱了咪唑环上胺基的活性,有较长使用期,当温度上升到100℃以上,封闭作用解除,咪唑恢复活性,环氧树脂固化。

1.5 有机酸酐类

有机酸酐类固化剂与双氰胺相似,具有较好的贮存稳定性,尽管固化温度较高,可是固化产物的力学性能、介电性能和耐热性能均较好。不过这类固化剂由于酸酐键容易水解的缘故而耐湿性较差,并且不容易进行化学改性,因此一般采用添加促进剂的方法降低有机酸酐类固化剂的固化温度。有机酸酐类固化剂常用的固化促进剂包括叔胺和叔胺盐,季膦盐,路易斯酸-胺络合物,乙酰丙酮过渡金属络合物等。

1.6 有机酰肼类与双氰胺一样,有机酰肼也是一种高熔点固体,但其固化温度比双氰胺低。有机酰肼与环氧树脂组成的单组分环氧树脂胶体系的贮存期可达4个月以上,常用的有机酰肼化合物有:琥珀酸酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸酰肼、间苯二甲酸酰肼和对羟基安息香酸酰肼(POBH)等。不同种类的有机酰肼固化温度不尽相同,由于其固化温度较高,故常加入促进剂来降低固化温度,所用的促进剂与双氰胺基本相同。

1.7 路易斯酸

胺络合物类路易斯酸 胺络合物是一类有效的环氧树脂潜伏性固化剂,由BF3、AlCl3、ZnCl2、PF5等路易斯酸与伯胺或仲胺形成络合物而成。作为环氧树脂的固化剂,这类络合物常温下相当稳定,而在120℃时则快速固化环氧树脂,其中研究最多的是三氟化硼-胺络合物。据报道,一种合成的新型三氟化硼-胺络合物BPEA-2具有良好的潜伏性、粘接性能和韧性。路易斯酸 胺络合物也是酸酐类和芳香胺类潜伏性固化剂常用的促进剂。

1.8 微胶囊类

微胶囊类环氧树脂潜伏性固化剂实际上是利用物理方法,将室温双组分固化剂采用微细的油滴膜包裹,形成微胶囊,加入到环氧树脂中后将固化剂的固化反应活性暂时封闭起来,而通过加热、加压等条件使胶囊破裂,释放出固化剂,从而使环氧树脂固化。微胶囊类环氧树脂潜伏性固化剂的成膜剂包括纤维素、明胶、聚乙烯醇、聚酯、聚砜等,由于制备工艺要求严格,胶囊膜的厚度对贮存、运输和使用会带来不同程度影响。

2 结语

虽然环氧树脂潜伏性固化剂的种类很多,但是每种类型的固化剂都有一定的优点和缺点,到目前为止,仍然没有发现一种性能特别优良,十分理想的潜伏性固化剂。目前环氧树脂潜伏性固化剂的研究主要集中在双氰胺类,咪唑类和芳香族二胺类固化剂。同时在达到潜伏性固化剂使用中降低固化温度、缩短固化时间、延长适用期的要求的基础上,进一步解决环氧树脂固化产物耐水、耐热,以及提高韧性等问题,也是今后环氧树脂潜伏性固化剂研究的重点。不仅如此,随着人们对环境保护意识的提高,低毒和无毒的环保型环氧树脂潜伏固化剂的研究也是必然的趋势。