環(huán)氧樹(shù)脂的固化機(jī)理及其常用固化劑(更新版)
【正文】 30 二甲胺基甲酚 化學(xué)計(jì)量 酸酐的用量（ phr） = 酸酐當(dāng)量 環(huán)氧值 C 酸酐當(dāng)量 = 酸酐的相對(duì)分子量 247。 一般都是路易士堿類化合物 N C H 2OC H C H 2+C H 2OC H C H 2C H 2OC H C H 2C H 2OC H C H 2R 3NR3+C H 2OC C H 2C H 2OC H C H 2C H 2OC H C H 2C H 2O HC H C H 2繼續(xù)進(jìn)行下去，使許多樹(shù)脂分子交聯(lián)在一起形成體型高聚物。為熔點(diǎn) 87℃ 的結(jié)晶物質(zhì)，在室溫下穩(wěn)定，離解溫度約90℃ ，在高溫下離解后，活性增大。 NC H 2C H 3C H 3O HNC H 2C H 3C H 3NC H 2C H 3C H 3N C H 2C H 3C H 3NC H 2C H 3C H 3O HNC H 2C H 3C H 3NC H 2C H 3C H 3O HCNH CNCC H 3HC H 2C H 3CNH CNC H 3HH C芐基二甲胺 2－乙基－ 4－甲基咪唑 2甲基咪唑 DMP10 DMP20 DMP30 二甲胺基甲酚 常用陰離子型固化劑 （ 1）叔胺類固化劑 多用 DMP10與 DMP30,特別是 DMP30，因酚羥基能夠顯著加速樹(shù)脂的固化速率。 計(jì)算上述二種樹(shù)脂體系所需固化劑的 phr值（結(jié)果保留一位小數(shù)）。溶于丙酮、苯，微溶于正已烷、四氯化碳。 多元羧酸酐特點(diǎn)： （ 1）低揮發(fā)性、毒性小，對(duì)皮膚基本沒(méi)有刺激性； （ 2）固化反應(yīng)緩慢，放熱量小，適用期長(zhǎng)； （ 3）固化產(chǎn)物收縮率低、耐熱性高； （ 4）固化產(chǎn)物的機(jī)械強(qiáng)度高、電性能優(yōu)良。 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 。 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。 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。 這是最簡(jiǎn)單的改性方法。室溫固化 7d左右，再經(jīng) 2h/80~100℃ 后固化，性能更好； （ 4）固化物的熱變形溫度較低，一般為 80~90 ℃ ； （ 5）固化物脆性較大； （ 6）揮發(fā)性和毒性較大。 如叔胺、咪唑、三氟化硼絡(luò)合物等。 （ 2）催化型固化劑 可引發(fā)樹(shù)脂中的環(huán)氧基按 陽(yáng)離子或陰離子聚合 的歷程進(jìn)行固化反應(yīng)。 （ 2）反應(yīng)劇烈放熱，適用期短； （ 3）一般需后固化。 芳香胺的液化 （ 1） 低共熔點(diǎn)混合法。 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。 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 。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。 DMP30用量對(duì)多元硫醇 /EP 凝膠時(shí)間的影響 DMP30用量（ phr） 凝膠時(shí)間 0 1000 h 12 h h 30 min 15 min 1 min 多元酸 ：也可固化 EP，但反應(yīng)速度很慢，由于不能生成高交聯(lián)度高產(chǎn)物，因此不能作為固化劑之用。 分子量 ，白色晶粉末，熔點(diǎn) 231～ 235 ℃ 。 酸酐個(gè)數(shù) 一般酸酐： C = 含鹵素酸酐： C = 叔胺促進(jìn)： C = 例題： 用甲基四氫鄰苯二甲酸酐（分子量為 166）作為固化劑固化環(huán)氧樹(shù)脂： （ 1） E51環(huán)氧中添加 10%的 TDE85環(huán)氧樹(shù)脂（ E51與 TDE85的質(zhì)量比為 10： 1），用叔胺DMP30作催化劑；（ TDE85的環(huán)氧值為 ） （ 2） E51環(huán)氧中添加 20%的 TDE85環(huán)氧樹(shù)脂（ E51與 TDE85的質(zhì)量比為 5： 1），不加任何催化劑。 鏈終止可能是由于叔胺的端基消除，并形成雙鍵端基。 常用陽(yáng)離子型固化劑
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