【正文】
14 第三章 環(huán)氧樹(shù)脂固化劑 環(huán)氧樹(shù)脂本身為熱塑性的線型結(jié)構(gòu),受熱后固態(tài)樹(shù)脂可以軟化、熔融,變成粘稠態(tài)或液態(tài);液態(tài)樹(shù)脂受熱黏度降低。 ( 3)酰胺基胺類(lèi)固化劑。 ② 作為有機(jī)氟或有機(jī)硅乳液的架 橋劑,將有機(jī)氟或有機(jī)硅固定到棉纖維或滌綸纖維表面,提高 “三防 ”織物的耐水洗次數(shù)。由于酸酐固化物具有優(yōu)良的電性能,所以廣泛用于電子、電器方面。環(huán)氧樹(shù)脂的主要特點(diǎn)是粘結(jié)強(qiáng)度高、收縮率低、產(chǎn)品脆性大、價(jià)格較高,常溫固化的樹(shù)脂使用溫度不超過(guò) 80℃ [8];二是環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑,有胺類(lèi)、酸酐類(lèi)、樹(shù)脂類(lèi)化合物等幾大品種,其中胺類(lèi)化合物最為常用,它又可以分為脂肪胺、芳香胺及改性胺等幾類(lèi),由于乙二胺、間苯二胺、苯二甲胺、聚酰胺、二乙烯三胺等化合物的毒性、氣味較大,因此逐步被無(wú)毒、低毒的新型固化劑 (如: T3 590、C20 等 )替代,這類(lèi)固化劑對(duì)潮濕基層甚至水下也可以固化,所以日益引起人們的重視和好評(píng);三是稀釋劑,環(huán)氧樹(shù)脂的稀釋通常用非活性稀釋劑如:乙醇、丙酮、苯、甲苯、二甲苯等, 2 種非活性稀釋劑可以混合使用,有時(shí)為了降低固化成品的收縮率、減少孔隙和龜裂也使用活性稀 釋劑,如環(huán)氧丙烷丁基醚、環(huán)氧丙烷苯基醚、多縮水甘油醚等;四是增塑劑、增韌劑,單純的環(huán)氧樹(shù)脂固化后較脆、沖擊韌度、抗彎強(qiáng)度及耐熱性能較差,常用增塑劑、增韌劑來(lái)使樹(shù)脂增加可塑性、改善韌性、提高抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度;五是填充料,粉料、細(xì)骨料、粗骨料、玻璃鱗片統(tǒng)稱為填充料,加入適當(dāng)?shù)奶畛淞峡梢越档椭破返某杀尽⒏纳破湫阅?,在膠液中填充料的用量一般為樹(shù)脂用量的 20~ 40%(重量 ),配制膩?zhàn)訒r(shí)加入量可較多些,一般可為樹(shù)脂用量的 2~ 4 倍,常用的粉料為石英粉、瓷粉,此外還有石墨粉、輝綠巖粉、滑石粉、云母粉等 [9]。選用的材料品種不同,防腐蝕工程的最終產(chǎn)品功能以及適用范圍將有很大不同。 在復(fù)合材料領(lǐng)域的運(yùn)用 應(yīng)用于汽車(chē) :玻璃鋼車(chē)殼,玻璃鋼地板,玻璃鋼槽車(chē) ,控制系統(tǒng),儀器儀表電器 零部件,顯示器 ,汽車(chē)干式點(diǎn)火線圈 ,玻璃鋼部件、防滑粒方向盤(pán)套、環(huán)氧樹(shù)脂局部加強(qiáng)材料。僅有脂肪鏈,環(huán)氧基與脂肪鏈相連。 (4)脂族多元醇縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂 脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的環(huán)氧基,這類(lèi) 樹(shù)脂絕大多數(shù)粘度很低;大多數(shù)是長(zhǎng)鏈線型分子,因此富有柔韌性。樹(shù)脂中的氯離子能與胺類(lèi)固化劑起 絡(luò)合作用 而影響樹(shù)脂的固化,同時(shí)哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 6 也影響固化樹(shù)脂的電性能,因此氯含量也是環(huán)氧樹(shù)脂的一項(xiàng)重要指標(biāo)。少數(shù)分子可能支化,極少數(shù)分子終止的基團(tuán)是氯醇基團(tuán)而不是環(huán)氧基。目前環(huán)氧樹(shù)脂固化劑廠家從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(kāi)發(fā)人才,同時(shí)技術(shù)改造和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)異?;钴S,強(qiáng)化科研 ― 生產(chǎn) ― 應(yīng)用 ― 經(jīng)營(yíng)管理研究開(kāi)發(fā)體系、加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù),與環(huán)氧樹(shù)脂配套發(fā)展、互相促進(jìn)。 我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂固化劑是隨著環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。要使環(huán)氧樹(shù)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。 關(guān)鍵詞 :環(huán)氧樹(shù)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。目前,有關(guān)環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑的研究?jī)?nèi)容是改善環(huán)氧樹(shù)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(shù)脂的性能。當(dāng)前環(huán)氧樹(shù)脂正處于產(chǎn)品成熟增長(zhǎng)期,從 1986~ 1997 年的 11 年間,全球環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)量以 6%的速度增長(zhǎng) ,也證實(shí)了今后環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)量還將繼續(xù)增長(zhǎng)。用該方法制備的水性環(huán)氧樹(shù)脂乳液具有良好的穩(wěn)定性 ,并且由于環(huán)氧樹(shù)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。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(guó)外 90年代初相當(dāng)。 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(lèi)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)氧值是鑒別環(huán)氧樹(shù)脂性質(zhì)的最主要的指標(biāo),工業(yè)環(huán)氧樹(shù)脂型號(hào)就是按環(huán)氧值不同來(lái)區(qū)分的。 ④ 揮發(fā)分。 縮水甘油胺類(lèi)環(huán)氧樹(shù)脂 這類(lèi)樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)是多官能度、環(huán)氧當(dāng)量高,交聯(lián)密度大,耐熱性顯著提高。 應(yīng)用于容器:食品罐內(nèi)、外壁涂料,貯槽內(nèi)外壁 防腐涂料 ,壓力罐防腐。 應(yīng)用于其它:飛機(jī)機(jī)身、直升機(jī)螺旋葉片,風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片,醫(yī)學(xué)儀器、手術(shù)刀柄 ,心臟起搏器、工藝品 珠寶、閥門(mén) 密封件、水工建筑工程、場(chǎng)致發(fā)光屏、混凝土 抗磨層、保溫材料、動(dòng)物模型、航天飛行器、船用尾軸、舵軸、化學(xué)木材、塔身加固、磁懸浮列車(chē)軌道、太陽(yáng)能電池樂(lè)器、環(huán)氧裝飾品、玻璃鋼帳篷桿具、刀柄、窗戶、家具、泵、拐杖、顯卡、紅外濾光器、數(shù)字顯示器 、 矩陣 輻射器、發(fā)光二極管與光電二極管、實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面、仿真樹(shù)、預(yù)制磨石、道路橋梁路面。環(huán)氧煤焦油屬于較為典型的環(huán)氧樹(shù)脂物理改性產(chǎn)物,使其性能介于環(huán)氧樹(shù)脂和煤焦油之間。樹(shù)脂固化是經(jīng)過(guò)縮合、閉環(huán)、加成或催化等化學(xué)反應(yīng),使熱固性樹(shù)脂發(fā)生不可逆的變化過(guò)程,固化是通過(guò)添加固化(交聯(lián))劑來(lái)完成的。由于氨基的氮元素與金屬形成氫鍵,因而具有優(yōu)良的防銹效果。 ⑤ 作為滌綸或滌綸簾子布處理劑,改善滌綸與橡膠的粘接性能。 固化劑的用途 固化劑就是使物質(zhì)凝固的加工助劑。環(huán)氧樹(shù)脂所以能取得廣泛應(yīng)用,就是因?yàn)檫@些成分多變配合的結(jié)果。所謂加成聚合型即打開(kāi)環(huán)氧基的環(huán)進(jìn)行加成聚合反應(yīng),固化劑本身參加到三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中去。因?yàn)闈摲凸袒瘎┛膳c環(huán)氧樹(shù)脂混合制成液型配合物,簡(jiǎn)化環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用的配合手續(xù),其應(yīng)用范圍從單包裝膠黏劑向涂料、浸漬漆、灌封料、粉末涂料等方面發(fā)展。近年來(lái)隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高 ,許多國(guó)家相繼頒布了限制揮發(fā)性有機(jī)溶劑 (VOC)的環(huán)保法規(guī) ,涂料的水性化成為涂料發(fā)展的重要趨勢(shì)。水性環(huán)氧涂料既具有溶劑型環(huán)氧涂料良好的耐化學(xué)品性 ,附著性 ,物理機(jī)械性 ,電氣絕緣性 ,又有低污染 ,施工簡(jiǎn)便 ,價(jià)格便宜等特點(diǎn)。從產(chǎn)品類(lèi)型看新品種層出不窮,胺系仍居首位,其次是酸鹽系,含 P、 Si、 B、 F、 Mg 等元素的 “半無(wú)機(jī)高分子 ”固化劑以其獨(dú)特的性能引起人們關(guān)注,改性的硫醇系和改性的酚系固化劑也有不同程度的發(fā)展,末端有硫醇基的新的嵌段 共聚物大量投放市場(chǎng) [18]。 90 年代中葉我國(guó)環(huán)氧樹(shù)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(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、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。我國(guó)固化劑的現(xiàn)有水平與國(guó)外差距極大 。從產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)起就要建立應(yīng)用技術(shù)和商品化技術(shù)研究隊(duì)伍,以從事固化劑的配方、用途和加工工藝技術(shù)研究及性能評(píng)定工作,還要高度重視市場(chǎng)預(yù)測(cè)并完善技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)以最大限度地滿足不同用戶對(duì)各種實(shí)用功能的需