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樂泰膠水環(huán)氧樹脂有關(guān)固化劑的講解

作者:東莞玉明        2012年3月13日

      樂泰膠水的雙酚A環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,能夠加熱到200℃不發(fā)生變化,其他環(huán)氧樹脂具有無限使用期,通過固化劑使環(huán)氧樹脂實(shí)現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng),由于固化過程中不放出H2O或其他低分子化合物,樂泰環(huán)氧樹脂固化物避免了某些縮聚型高分子在熱固化過程中所產(chǎn)生的氣泡和界面上的多孔性缺陷。環(huán)氧樹脂固化物性能在很大程度上取決于固化劑,其種類繁多。
一、樂泰膠水環(huán)氧樹脂固化劑分類
  1. 按化學(xué)結(jié)構(gòu)分為堿性和酸性兩類
  1.1酸性固化劑:有機(jī)酸酐、三氟化硼及絡(luò)合物。
  1.2堿性固化劑:脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、雙氰雙胺、咪唑類、改性胺類。  2. 按固化機(jī)理分為加成型和催化型。
  2.1加成型固化劑:脂肪胺類、芳香族、脂肪環(huán)類、改性胺類、酸酐類、低分子聚酰胺和潛伏性胺。
  2.2催化型固化劑:三級胺類和咪唑類。
二、樂泰膠水環(huán)氧樹脂固化劑的發(fā)展
  我國1998年環(huán)氧樹脂產(chǎn)量為7.5萬噸, 固化劑需求量約為2萬噸, 實(shí)際的固化劑產(chǎn)量僅為1.2萬噸, 生產(chǎn)廠家分布在沿海城市, 如天津、上海、江蘇和浙江等地。例如:
  脂肪多胺: 常州石化廠 650噸/年
  間苯二胺: 上海柒化八廠 80噸/年
  T—31改性胺: 江蘇昆山助劑廠 60噸/年
  低分子聚酰胺: 天津延安化工廠 200噸/年
  590#改性胺和593#改性胺:上海樹脂廠 17噸/年
  793#改性胺: 天津合材所 6噸/年
  SK—302改性胺: 江陰頤山電子化工材料廠 5噸/年

三、樂泰膠水胺類固化劑
  1.胺類固化機(jī)理
  1.1一級胺固化機(jī)理
  若按氮原子上取代基(R)數(shù)目可分為一級胺、二級胺和三級胺;若按N數(shù)目可分為單胺、雙胺和多胺;按結(jié)構(gòu)可分為脂肪胺、脂環(huán)胺和芳香胺。
  一級胺對環(huán)氧樹脂固化作用按親核加成機(jī)理進(jìn)行,每一個(gè)活潑氫可以打開一個(gè)環(huán)氧基團(tuán),使之交聯(lián)固化。芳香胺與脂環(huán)胺的固化機(jī)理與一級胺相似(伯胺、仲胺和叔胺)
  ① 與環(huán)氧基反應(yīng)生成二級胺
  ② 與另一環(huán)氧基反應(yīng)生成三級胺
  ③ 生成的羥基與環(huán)氧樹脂反應(yīng)
  1.2固化促進(jìn)機(jī)理:
  在固化體系中加入含給質(zhì)子基團(tuán)的化合物如苯酚,就會(huì)促進(jìn)胺類固化,這可能是一個(gè)雙分子反應(yīng)機(jī)理,即給質(zhì)子體羥基上的固發(fā)氫首先與環(huán)氧基上的氧形成氫鍵,是環(huán)氧基進(jìn)一步極化,有利于胺類的N對環(huán)氧基Cδ+的親核進(jìn)攻,同時(shí)完成氫原子的加成。
  促進(jìn)劑對環(huán)氧樹脂和二乙烯二胺固化體系的凝膠化影響,例如乙二醇、甘油和苯酚使凝膠化時(shí)間縮短7min,12min和13min。
  2. 脂肪胺(脂環(huán)胺)固化劑
  在室溫很快固化環(huán)氧樹脂,固化反應(yīng)為放熱反應(yīng)。熱量能進(jìn)一步促使環(huán)氧樹脂與固化劑反應(yīng),其使用期較短。胺類固化劑與空氣中的CO2 反應(yīng)生成不能與環(huán)氧基起反應(yīng)的碳酸銨鹽而引起氣泡的發(fā)生。
  脂肪胺對皮膚有一定刺激作用,其蒸汽毒性很強(qiáng)。

3.樂泰膠水芳香胺固化劑
  芳香胺指胺基直接與芳香環(huán)相連的胺類固化劑,其活性比脂肪胺低,要加溫固化環(huán)氧樹脂。

四、樂泰膠水酸酐類固化劑
  酸酐固化劑使用的配方體系粘度低,使用期長,如需高溫固化,其固化物有良好熱穩(wěn)定性和電氣性能。有機(jī)酸酐種類按結(jié)構(gòu)可分為:芳香族酸酐、脂肪酸酐和鹵化酸酐等類型。

五、樂泰膠水催化型固化劑
  催化型固化劑主要作用是打開環(huán)氧基,生成以醚鍵為主的均聚物;其用量≤10%。
  催化型固化劑分為堿性和酸性兩類:酸性可促進(jìn)胺類固化,例如:BF3絡(luò)合物、氯化亞錫等;堿性可促進(jìn)酸酐固化,主要與芳香胺和低分子聚酰胺共用,例如:三級胺、咪唑化合物和雙氰雙胺。

六、樂泰膠水低分子聚酰胺
  1.聚酰胺的合成
  低分子聚酰胺是亞油酸二聚體或桐油酸二聚體與脂肪多胺如乙二胺、二乙烯三胺反應(yīng)生成的琥珀色粘稠樹脂。
  2.低分子聚酰胺的牌號
  3.低分子聚酰胺的性能
      低分子聚酰胺揮發(fā)性小,毒性低。其分子中含有各種極性基團(tuán)如一級胺基、二級胺基和酰胺基;有較長的脂肪碳鏈,能起到一定的增韌作用,因此,作為室溫固化劑,其固化物具有一定韌性。

      聚酰胺用量多,體系柔性好,抗沖擊性能好;環(huán)氧樹脂(雙酚A型)用量高,高溫下膠接強(qiáng)度較高,耐化學(xué)試劑作用好。另外,聚酰胺的適用期長,容易操作。


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