【正文】 ....................................................................................... 22 哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 1 摘 要 本論文介紹了環(huán)氧樹脂和固化劑的定義、分類、用途以及二者之間的關(guān)系，文中著重講述了國內(nèi)外環(huán)氧樹脂固化劑的研究現(xiàn)狀。目前，有關(guān)環(huán)氧樹脂的固化劑的研究內(nèi)容是改善環(huán)氧樹脂的脆性、耐溫性、耐候性、固化速度等方面的缺陷，提高環(huán)氧樹脂的性能。固化劑改性的主要方法是通過有機(jī)化學(xué)反 應(yīng)在原有的固化劑結(jié)構(gòu)上引入新的官能團(tuán)和特殊結(jié)構(gòu)，或者合成新的固化劑品種，從而達(dá)到環(huán)氧樹脂高性能化的目的。二十一世紀(jì)的特征是能源、材料、環(huán)保和健康，在這個(gè)嶄新的世紀(jì)，高分子材料將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，在高分子化學(xué)向均勻高分子和綠色高分子綠色反應(yīng)的方向發(fā)展趨勢下環(huán)氧樹脂也向著精細(xì)化、系列化、專用化、功能化、配套化、高純化的方向進(jìn)行著努力。作為環(huán)氧樹脂的固化劑，一方面原有的各種固化劑改性以適應(yīng)新的要求，另一方面各大公司和研究單位也在積極研制新的固化劑，如季麟鹽，取得了比原來的固化劑優(yōu)異的性能。文中著重闡述我國環(huán)氧 樹脂固化劑的研究現(xiàn)狀，以及對(duì)環(huán)氧樹脂固化劑的發(fā)展方向作了展望。 關(guān)鍵詞 :環(huán)氧樹脂；固化劑；進(jìn)展 哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 Abstract This paper introduced the definition , classification, use of epoxy resin and curing agent, and the relationship between epoxy resin and curing agent and narrated the status quo of epoxy curing agent in domestic and foreign. At present, the research concerning epoxy curing agent is to improve defects of epoxy resin in the aspects including brittleness ,heat resistance, weather resistance, cure speed and improve the performance of epoxy resin. The main methods of curing agent modified are to introduce new functional groups and special structures to the original structure of the curing agent by anic chemical reactions in introducing ,and to synthesize new varieties of curing agent, in order to achieve the purpose of improving the performance of epoxy resin. Twentyfirst century is characterized by energy, materials, environmental protection and health. In this new century, the polymer material will enter a new period of development. even in When polymer chemistry develops towards the direction of uniform polymer and the green polymer , epoxy resin also develops towards the direction of refinement , series, specialization, functional, supporting technology, high purification. As epoxy curing agents, on the one hand a variety of curing agent is modified to meet the new requirements, on the other hand , major panies and research institutes are also actively developing new curing agent, such as season lin salt, and obtain better performance than the original curing agent . This paper described the status quo of epoxy resin and curing agent, and expected the development direction of epoxy resin curing agent . Key words:epoxy resin。 curing agent 。progress 哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 3 前 言 環(huán)氧樹脂是技術(shù)含量較高的精細(xì)化工產(chǎn)品，其優(yōu)異的性能正不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域 ,而環(huán)氧樹脂的技術(shù)進(jìn)展，品種增加和消費(fèi)需求又促進(jìn)環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的擴(kuò)大和發(fā)展。當(dāng)前環(huán)氧樹脂正處于產(chǎn)品成熟增長期，從 1986～ 1997 年的 11 年間，全球環(huán)氧樹脂產(chǎn)量以 6%的速度增長 ,也證實(shí)了今后環(huán)氧樹脂產(chǎn)量還將繼續(xù)增長。但環(huán)氧樹脂屬于網(wǎng)絡(luò)聚合物范疇，單獨(dú)使用幾乎沒有什么價(jià)值，只有在使用中加入固化劑，并在一定條件下進(jìn)行固化反應(yīng)，生成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，才會(huì)顯現(xiàn)出各種優(yōu)良的性能，成為具有真正使用價(jià)值的環(huán)氧材料。本論文介紹了環(huán)氧樹脂和固化劑，著 重闡述我國環(huán)氧樹脂固化劑的研究現(xiàn)狀，以及對(duì)環(huán)氧樹脂固化劑的發(fā)展方向作了展望。 在環(huán)氧樹脂固化劑中 ,胺類固化劑種類多，用量大，用途廣，但是一般的胺類固化劑在常溫下?lián)]發(fā)性大，毒性大，固化偏快，配比太嚴(yán)，甚至吸收二氧化碳降低效果。而水性環(huán)氧樹脂固化劑是經(jīng)過對(duì)傳統(tǒng)的胺類固化劑改性而得 ,它克服了未改性胺類固化劑的缺點(diǎn)，不影響涂膜的物理和化學(xué)性能，且以水為溶劑， VOC 含量符合環(huán)保要求。要使環(huán)氧樹脂與固化劑之間能充分混合、固化，就要使二者的溶解度參數(shù)相匹配。溶解度參數(shù)大的固化劑與疏水性的環(huán)氧樹脂間的溶解度參數(shù)差異較大，得 到的涂膜的綜合性能不好；而溶解度參數(shù)小的固化劑與環(huán)氧樹脂溶解度參數(shù)匹配，但它難溶于水，不能穩(wěn)定的分散在水中，因此需對(duì)其進(jìn)行改性。 氧樹脂固化劑改性的原理是對(duì)多元胺進(jìn)行改性，使其成為具有親環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)的水性環(huán)氧固化劑，同時(shí)該固化劑又作為陽離子型乳化劑完成對(duì)環(huán)氧樹脂的乳化。用該方法制備的水性環(huán)氧樹脂乳液具有良好的穩(wěn)定性 ,并且由于環(huán)氧樹脂組分不需進(jìn)行親水改性 ,可以保證涂膜的耐化學(xué)藥品性能良好。至 20 世紀(jì) 70 年代國外開發(fā)出水性環(huán)氧涂料技術(shù)以來 ,水性環(huán)氧涂料得到了廣泛的應(yīng)用，而作為水性環(huán)氧體系配套使用的水性環(huán)氧固化劑 ,它的性質(zhì)對(duì)涂膜的物理和化學(xué)性能有著至關(guān)重要的影響。在國外 ,對(duì)于水性環(huán)氧固化劑的研究較多 ,也有一些工業(yè)化的產(chǎn)品 ,但是價(jià)格昂貴。在國內(nèi) ,水性環(huán)氧固化劑的研究較少 , 鮮有成熟的產(chǎn)品。因此 ,開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的水性環(huán)氧固化劑對(duì)于我國涂料工業(yè)具有重大的意義。 我國環(huán)氧樹脂固化劑是隨著環(huán)氧樹脂行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。 90 年代中葉我國環(huán)氧樹脂生產(chǎn)和應(yīng)用得到快速發(fā)展，帶動(dòng)和促進(jìn)了固化劑的發(fā)展，表現(xiàn)為固化劑的研究、開發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營、應(yīng)用日益活躍，固化劑的品種、數(shù)量、質(zhì)量也在逐年提高，涌現(xiàn)出一批小型固化劑生產(chǎn)廠。進(jìn)入 21 世紀(jì) ，中國環(huán)氧樹脂也成為世界 “制造中心 ”，增長極快，據(jù)中國哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測， 2021 年我國環(huán)氧樹脂產(chǎn)量和消費(fèi)量將分別達(dá)到 60 萬噸消費(fèi)將占全球三分之一強(qiáng)，以藍(lán)星新材料無錫樹脂廠為代表的龍頭企業(yè)不僅在規(guī)模而且在質(zhì)量上開始靠近世紀(jì)先進(jìn)水平。但是固化劑的發(fā)展卻被人們忽視，總體技術(shù)水平僅與國外 90年代初相當(dāng)。 目前我國已成為環(huán)氧樹脂生產(chǎn)和消費(fèi)大國，針對(duì)國外對(duì)固化劑的研究與開發(fā)遠(yuǎn)比環(huán)氧樹脂活躍，與環(huán)氧樹脂品種相比固化劑品種更多，且保密性很強(qiáng)，而國內(nèi)固化劑發(fā)展嚴(yán)重滯后的現(xiàn)狀，專家呼吁盡快把發(fā)展環(huán)氧樹脂固化劑提上重要 日程，形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，以免未來發(fā)展受制于人。 用戶及市場需求的拉動(dòng)是環(huán)繞速度固化劑發(fā)展的巨大推動(dòng)力。中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會(huì)專家說，這主要表現(xiàn)在用戶對(duì)固化劑提出了更高、更新的要求，如：使用絕對(duì)安全可靠，適應(yīng)全球環(huán)保、衛(wèi)生及安全性潮流；應(yīng)用效果顯著提高，品質(zhì)卓越突出；使用、貯運(yùn)方便；性價(jià)比適宜，成本 —效能平衡，令人樂于購買和使用；高純化、透明化。市場的需求發(fā)展趨勢還表現(xiàn)在：朝系列化、專用化、配套化、精細(xì)化發(fā)展；在符合環(huán)保法規(guī)和滿足用戶需求的前提下，不斷降低成本、實(shí)現(xiàn)較高利潤；固化劑生產(chǎn)廠與固化劑用戶結(jié)成的伙伴關(guān)系， 實(shí)現(xiàn)雙贏。目前環(huán)氧樹脂固化劑廠家從市場競爭和發(fā)展戰(zhàn)略角度出發(fā)，普遍注重培養(yǎng)高素質(zhì)綜合性的固化劑研究開發(fā)人才，同時(shí)技術(shù)改造和新產(chǎn)品開發(fā)異常活躍，強(qiáng)化科研 ― 生產(chǎn) ― 應(yīng)用 ― 經(jīng)營管理研究開發(fā)體系、加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，與環(huán)氧樹脂配套發(fā)展、互相促進(jìn)。 哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 第一章 環(huán)氧樹脂 環(huán)氧樹脂的定義 環(huán)氧樹脂是泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物，除個(gè)別外， 它們的相對(duì)分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征，環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。 由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。 環(huán)氧樹脂的類型分類 根據(jù)分子結(jié)構(gòu)，環(huán)氧樹脂大體上可分為五大類： ① 縮水甘油