環(huán)氧樹(shù)脂的固化機(jī)理及其常用固化劑-文庫(kù)吧
2025-07-17 16:57 本頁(yè)面
【正文】 耐化學(xué)性、機(jī)械強(qiáng)度均比脂肪族多元胺好。（分子中含一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)） 缺點(diǎn) ： （ 1） 活性低，大多需加熱后固化。 原因：與脂肪族多元胺相比，氮原子上電子云密度降低，使得堿性減弱，同時(shí)還有苯環(huán)的位阻效應(yīng)； （ 2） 大多為固體，其熔點(diǎn)較高，工藝性較差 。 芳香胺的液化 （ 1） 低共熔點(diǎn)混合法。 這是最簡(jiǎn)單的改性方法。將兩種或兩種以上不同熔點(diǎn)的芳香胺按一定比例加熱混熔成低共熔點(diǎn)混合物或液體。通常將 60~75%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） MPD與 40~25%的DDM混合熔融，混合物在常溫下為液體； （ 2） 芳族多元胺與單縮水甘油醚反應(yīng)生成液態(tài)加成物。 如 590固化劑， MPD+苯基縮水甘油醚，反應(yīng)得到棕黑色粘稠液體。 間苯二胺（ MPD） H 2H 2NN性態(tài)： 無(wú)色或淡黃色結(jié)晶，熔點(diǎn) 63℃ ，空氣中放置容易氧化成黑色； 特點(diǎn)： （ 1）適用期較脂肪族胺要長(zhǎng)。 (50℃ )。 （ 2）固化物耐熱性較好。 HDT可達(dá) 150℃ （ 2h/80 ℃ +2h/150 ℃ ） （ 3）一般不直接使用，作為改性胺的原料。 二氨基二苯甲烷（ DDM） H 2 H 2N C H 2 N性態(tài)： 白色結(jié)晶，熔點(diǎn) 89 ℃ ，在日光下長(zhǎng)時(shí)間暴露也會(huì)變成黑色； 特點(diǎn)： （ 1）反應(yīng)活性比 MPD 低； （ 2）熱穩(wěn)定性好，固化物即使在高溫下也保持良好的力學(xué)性能與電性能； （ 3）主要用于澆鑄、層壓配方中。 二氨基二苯基砜（ DDS） H 2 H 2N S O 2 N性態(tài)： 淺黃色粉末，熔點(diǎn) 178 ℃ ，暴露于空氣或見(jiàn)光會(huì)氧化變成淡紅色； 特點(diǎn)： （ 1） 活性在芳香胺中最低 。（砜基的吸電子效應(yīng)） 無(wú)促進(jìn)劑，最終固化溫度高達(dá) 175~200 ℃ ； （ 2）固化物高耐熱， 在所有胺類固化劑中 HDT最高。如固化 E型環(huán)氧的 HDT可達(dá) 193 ℃ ； （ 3）適用于耐熱膠粘劑及耐熱層壓材料。 間苯二甲二胺（ mXDA） H 2H 2C H 2 NC H 2 N性態(tài)： 無(wú)色至黃色透明 液體 ，凝固點(diǎn) 12℃ ； 特點(diǎn)： （ 1） 活性在芳香族胺中最高 。（苯環(huán)側(cè)鏈上有脂肪族伯胺氫原子，活性同脂肪族多元胺， 室溫固化 ） （ 2）固化物耐熱性介于脂肪族胺與芳香族胺之間 ； （ 3）蒸汽壓低，毒性較大。 （ 4）易吸收空氣中的 CO2形成氨基甲酸鹽，固化時(shí)受熱分解產(chǎn)生 CO2 ，使制品起泡而影響性能。 改性多元胺的制備方法 （ 1）環(huán)氧化合物加成多胺 由單或雙環(huán)氧化合物與過(guò)量多元胺反應(yīng)制得 。 反應(yīng)式如下： 由于加成物的分子量變大，沸點(diǎn)與粘度增加，因此揮發(fā)性與毒性減弱；同時(shí)改善了原有脂肪胺固化物的脆性。（代表產(chǎn)品， 593固化劑： DETA+660） R N H 2 + C H 2 C H R 39。 R N H C H 2 C H R 39。O HO（ 2）邁克爾加成多元胺 由丙烯腈與多元胺進(jìn)行加成反應(yīng)制得 。 胺的活潑氫對(duì) α、 β不飽和鍵能迅速起加成反應(yīng)，該反應(yīng)稱為 邁克爾反應(yīng)（ Michacl reaction） ,特別是丙烯腈的加成反應(yīng)生成腈乙基化物在 降低反應(yīng)活性，改善與 EP的相容性方面特別有效。 典型反應(yīng)如下： R N H 2 + C H 2 C H C N R N H C H 2 C H 2 C N（ 3）曼尼斯加成多元胺 由多元胺和甲醛、苯酚的縮合反應(yīng)制得。 曼尼斯反應(yīng)（ Mannich reaction）為多元胺、甲醛、苯酚的三分子縮合反應(yīng)。典型反應(yīng)如下： 特點(diǎn)：產(chǎn)物能在 低溫、潮濕、水下施工固化 EP。 典型產(chǎn)品： T31，最簡(jiǎn)單是由 二乙烯三胺 +甲醛 +苯酚 適宜在 土木工程 中應(yīng)用，用于混凝土石料、鋼材、瓷磚等材料之間的粘接、嵌縫，建筑物、橋梁、隧道、公路的 快速修復(fù)與加固 。 R N H 2 + H C H O +O H O HR N H C H 2 + H 2 O（ 4）硫脲 多元胺縮合物 由多元胺和硫脲反應(yīng)制得，為低溫固化劑。 硫脲和脂肪族多元胺在加熱到 100℃ 以上，進(jìn)行縮合反應(yīng)放出氨氣，生成縮合物： 特點(diǎn)：能在 極低的溫度下（ 0℃ 以下）固化 EP。 H 2 N C N H 2 + N H 2 ( C H 2 ) n N H 2 H 2 N ( C H 2 ) n N H C N
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