【正文】 感謝所有關(guān)心、支持、幫助過我的良師益友。開發(fā)固化劑不能像搞大宗化工產(chǎn)品那樣以項(xiàng)目為核心，要以技術(shù)為核心，著眼于完整的產(chǎn)品方案和系列產(chǎn)品開發(fā)，建立綜合性多功能生產(chǎn)哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 車間發(fā)展固化劑產(chǎn)品群，企業(yè)應(yīng)建立靈活而又經(jīng)濟(jì)高效的多功能生產(chǎn)固化劑的 “廚房車間 ”，裝備單元操作從而既可供中試又可作生產(chǎn)之用，以適應(yīng)固化劑多品種、多規(guī)格、小批量和市場需求千變?nèi)f化的特殊性。發(fā)展固化劑要與現(xiàn)有環(huán)氧樹脂企業(yè)和固化劑生產(chǎn)廠的技術(shù)改造和產(chǎn)品更新?lián)Q代相結(jié)合，選擇藍(lán)星新材料無錫樹脂廠等條件較好的企業(yè)籌建 2～ 3 個(gè)綜合性固化劑研發(fā)、生產(chǎn)基地，以形成氣候和整體優(yōu)勢，創(chuàng)國產(chǎn)固化劑名牌。 為此，有關(guān)專家認(rèn)為必須落實(shí)以下措施： 一是確定固化劑作為建設(shè)全球環(huán)氧樹脂大國的基礎(chǔ)地位。開發(fā)一種新的環(huán)氧樹脂固化劑，提供一種優(yōu)異的固化性能，相當(dāng)于又開拓了某一方面的新的環(huán)氧樹脂應(yīng)用領(lǐng)域。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) [21]。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)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，與環(huán)氧樹脂配套發(fā)展、互相促進(jìn)[20]。從制造技術(shù)看，體現(xiàn)四大趨勢：一是改性技術(shù)倍受青睞、應(yīng)用日益廣泛，如脂肪胺改性、 4,香胺改性 (尤其是間苯二胺、間苯二甲胺改性 )、酸改性及液態(tài)化、雙氰胺改性及液態(tài)化、咪唑 改性及液態(tài)化，以及改性低分子量聚酷胺；二是復(fù)配增效和集裝化技術(shù)方興未艾，受毒性、環(huán)保法規(guī)和成本、效能等因素制約，全新結(jié)構(gòu)的固化劑開發(fā)愈加困難，通過復(fù)配集裝而提高效能日益成為開發(fā)新型固化劑的有效途徑；三是固態(tài)固化劉液態(tài)化技術(shù)很有發(fā)展前途，如常溫下呈固態(tài)的酸酐、雙氰胺等通過改性使其在常溫下至液態(tài)，不僅能提高其操作和使用性能，又能節(jié)省能源；四是生產(chǎn)操作和包裝精細(xì)化 [19]。 哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 17 第四章 環(huán)氧樹脂固化劑的研究進(jìn)展 國內(nèi)外環(huán)氧樹脂固化劑的研究進(jìn)展 目前我國已成為環(huán)氧樹脂生產(chǎn)和消費(fèi)大國，針對國外對固化劑的研究與 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。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)對涂膜的物理和化學(xué)性能有著至關(guān)重要的影響。多元胺常用的改性方法有以下 3 種：由多元胺與單脂肪酸反應(yīng)制得的酰胺化的多胺；由二聚酸與多元胺進(jìn)行縮合而成的聚酰胺；由多元胺與環(huán)氧樹脂加成得到的多胺一環(huán)氧加成物。乳化法指的是環(huán)氧樹脂的直接乳化 ,不用哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 外加乳化劑的自乳化或水性環(huán)氧固化劑乳化 ,而成鹽法則是將環(huán)氧樹脂改性成富含酸或富含堿的樹脂 ,再用小分子質(zhì)量的堿或酸進(jìn)行中和。水性環(huán)氧樹脂固化劑改性的原理是對多元胺進(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 [15]。 環(huán)氧樹脂固化劑運(yùn)用現(xiàn)狀簡介 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。在顯在型固化劑中，雙氰胺、己二酸二酰肼這類品種 ，在室溫下不溶于環(huán)氧樹脂，而在高溫下溶解后開始固化反應(yīng)，因而也呈現(xiàn)出一種潛伏狀態(tài)。因此，對這類固化劑來講，存在著一哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 15 個(gè)合適的用量。 催化型固化劑，這類固化劑僅對環(huán)氧樹脂發(fā)生引發(fā)作用，打開環(huán)氧基后，催化環(huán)氧樹脂本身聚合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，生成以醚鍵為主要結(jié)構(gòu)的均聚物。 環(huán)氧樹脂固化劑定義 環(huán)氧樹脂固化劑，就是與環(huán)氧樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ,形成網(wǎng)狀立體聚合物 ,把復(fù)合材料骨材包絡(luò)在網(wǎng)狀體之中，使線型樹脂變成堅(jiān)韌的體型固體的添加劑。只有加入固化劑后，環(huán)氧樹脂才能得到實(shí)用。為適應(yīng)各種應(yīng)用領(lǐng)域的要求，應(yīng)使用相應(yīng)的固化劑。 （ 4）潛伏固化胺類固化劑。 國內(nèi)市場常溫固化劑品種多，可選擇余地大，國產(chǎn)的性價(jià)比高，進(jìn)口的如拜耳等的價(jià)格高，品質(zhì)穩(wěn)定；而封閉型固化劑目前國內(nèi)銷售的品種很少。 ③ 作為紡織涂層、印花膠的內(nèi)交聯(lián)劑，提高附著力及耐水洗、耐磨等性能。酸酐固化劑和環(huán)氧樹脂形成酯鍵，對有機(jī)酸和無機(jī)酸顯示了高的抵抗力，電性能一般也超過了多胺 [10]。 脂肪族多胺固化物粘接性以及耐堿、耐水性均優(yōu)良。 環(huán)氧樹脂高溫固化時(shí)一般性能優(yōu)良，但是在土木建筑中使用的涂料和粘接劑等由于加熱困難 ，需要常溫固化；所以大都使用脂肪胺、脂環(huán)胺以及聚酰胺等，尤其是冬季使用的涂料和粘接劑不得不與多異氰酸酯并用，或使用具有惡臭氣味的聚硫醇類。 哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 第二章 固化劑 環(huán)氧樹脂作為膠粘劑 ,涂料和復(fù)合材料等的樹脂基體 ,廣泛應(yīng)用于水利 ,交通 ,機(jī)械 ,電子 ,家電 ,汽車及航空航天等領(lǐng)域，但它屬于網(wǎng)絡(luò)聚合物范疇 ,單獨(dú)使用幾乎沒有什么價(jià)值 ,只有在使用中加人固化劑 ,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，因此可見固化劑在環(huán)氧樹脂的應(yīng)用上具有不可缺少的 ,甚至在某種程度上起著決定性的作用。有時(shí)用綜合性能較好的兩種或兩種以上樹脂材料，根據(jù)各自的特點(diǎn)在工程的不同部位的不同構(gòu)造，依次進(jìn)行施工可以產(chǎn)生單一材料難以達(dá)到的顯著效果 [7]。專家介紹說，防腐蝕工程中常用的環(huán)氧樹脂除單獨(dú)使用外，還可以和不飽和聚酯樹脂、乙烯基酯樹脂、酚醛樹脂和呋喃樹脂等樹脂復(fù)合 使用，形成復(fù)哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 9 合構(gòu)造以充分發(fā)揮各自的長處、降低成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、方便施工。 環(huán)氧樹脂的耐腐蝕性 環(huán)氧樹脂之所以可以廣泛運(yùn)用，很重要一點(diǎn)是它具有的一個(gè)特性：耐腐蝕性。 應(yīng)用于工廠設(shè)備：玻璃鋼氧氣瓶，玻璃鋼貯槽，玻璃鋼容器、管道，模具，螺旋槳，織機(jī)箭桿，飛機(jī)蜂窩結(jié)構(gòu)件， 引擎蓋 ，輥筒，軸，裝機(jī)基礎(chǔ)找平，自流平地坪、電 磁線圈，先導(dǎo)閥、玻璃零部件、玻璃鋼泵閥，電碳制品、建筑工程結(jié)構(gòu)件、機(jī)用傳動裝置部件 哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 8 應(yīng)用于絕緣材料 ：覆銅板，玻璃鋼板、管、棒，變壓器，繼電器，高壓開關(guān)，絕緣子，互感器，阻抗器，電纜頭，電子器件、元件的密封或包封和塑封，報(bào)警器、固體電源、FBT 回掃變壓器、聚焦電位器、摩托車、汽車等機(jī)動車輛點(diǎn)火線圈、電子、電器零部件、發(fā)光二極管，信號燈，全封閉蓄電池，電機(jī)封裝 ,溫度變送器、錄音機(jī)磁頭、線路板封閉、集成電路、二、三極管分立器件、無源濾波器、 LED 的結(jié)構(gòu)封裝、封裝太陽能電池板、電源組件、 IC 調(diào)節(jié)器和固態(tài)繼電器、 煤礦安全巡查系統(tǒng)、本質(zhì)安全型模塊、自動重合器[4]。 應(yīng)用于土建：橋梁防腐涂料， 鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料，水泥制品防滲涂料，地坪涂料，裝飾涂料，功能涂料、鋼絲網(wǎng)水泥閘門。環(huán)氧化聚丁二烯樹脂固化后的強(qiáng)度、韌性、粘接性、耐正負(fù)溫度性能都良好。 哈爾濱學(xué)院本科畢 業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 脂環(huán)族環(huán)氧樹脂 這類環(huán)氧樹脂是由脂環(huán)族烯烴的雙鍵經(jīng)環(huán)氧化而制得的，它們的分子結(jié)構(gòu)和二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂及其它環(huán)氧樹脂有很大差異，前者環(huán)氧基都直接連接在脂環(huán)上，而后者的環(huán)氧基都是以環(huán)氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。 縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂 縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂和二酚基丙烷 環(huán)氧化樹脂比較，它具有粘度低，使用工藝性好；反應(yīng)活性高；粘合力比通用環(huán)氧樹脂高，固化物力學(xué)性能好；電絕緣性好；耐氣候性好，并且具有良好的耐超低溫性，在超低溫條件下，仍具有比其它類型環(huán)氧樹脂高的粘結(jié)強(qiáng)度 。 (2)酚醛多環(huán)氧樹脂 酚醛多環(huán)氧樹脂包括有苯酚甲醛型、鄰甲酚甲醛型多環(huán)氧樹脂，它與二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂相比，在線型分子中含有兩個(gè)以上的環(huán)氧基，因此固化后產(chǎn)物的交聯(lián)密度大，具 有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。 ③ 有機(jī)氯含量。環(huán)氧值的倒數(shù)乘以 100 就稱之為 環(huán)氧當(dāng)量 。因此環(huán)氧樹脂的 環(huán)氧基含量、氯含量等對樹脂的固化及固化物的性能有很大的影響 [1]。 (1) 二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂 二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂是由二酚基丙烷與環(huán)氧氯 丙烷縮聚而成。 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， 它們的相對分子質(zhì)量都不高。 用戶及市場需求的拉動是環(huán)繞速度固化劑發(fā)展的巨大推動力。 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。在國外 ,對于水性環(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。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，因此需對其進(jìn)行改性。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，以及對環(huán)氧樹脂固化劑的發(fā)展方向作了展望。 curing agent 。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。哈爾濱學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目 ： 環(huán)氧樹脂固化劑的研究進(jìn)展 院（系） 理學(xué)院 專 業(yè) 化學(xué) 年 級 2021 級