加入收藏   设为首页   会员中心  
  
中国环氧网/中国环氧树脂行业在线,国内环氧树脂产业链门户网站,中国环氧树脂行业协会主办,为中国大陆、港澳台, 以及全球业界提供资讯服务!
当前位置:知识中心首页 >> 环氧树脂应用 >> 固化剂的分类与概况
固化剂的分类与概况
2004-04-25 00:00:00  作者:  来源:网络  文字:【】【】【

    (1)固化剂的种类
    显在型固化剂为普通使用的固化剂,而潜伏型固化剂则指的是:这类固化剂与环氧树脂混合后,在室温条件下相对长期稳定(一般要求在3个月以上,才具有较大实用价值,最理想的则要求半年或者1年以上),而只需暴露在热、光、湿气等条件下,即开始固化反应。这类固化剂基本上是用物理和化学方法封闭固化剂活性的。在显在型固化剂中,双氰胺、己二酸二酰肼这类品种,在室温下不溶于环氧树脂,而在高温下溶解后开始固化反应,因而也呈现出一种潜伏状态。所以,在有的书上也把这些品种划为潜伏型固化剂。实际上可称之为功能性潜伏型固化剂。因为潜伏型固化剂可与环氧树脂混合制成一液型配合物,简化环氧树脂应用的配合手续,其应用范围从单包装胶黏剂向涂料、浸渍漆、灌封料、粉末涂料等方面发展。潜伏型固化剂在国外日益引起重视,可以说是研究与开发的重点课题,各种固化剂改性新品种和配合新技术层出不穷,十分活跃。
    显在型固化剂(以下称固化剂)可分为加成聚合型和催化型。所谓加成聚合型即打开环氧基的环进行加成聚合反应,固化剂本身参加到三维网状结构中去。这类固化剂,如加入量过少,则固化产物连接着末反应的环氧基。因此,对这类固化剂来讲,存在着一个合适的用量。而催化型固化剂则以阳离子方式,或者阴离子方式使环氧基开环加成聚合,最终,固化剂不参加到网状结构中去,所以不存在等当量反应的合适用量;不过,增加用量会使固化速度加快。
    加成聚合型固化剂有多元胺、酸酐、多元酚、聚硫醇等。其中最重要、应用最广泛的是多元胺和酸酐,多元胺占全部固化剂的71%,酸酐类占23%。从应用角度出发,多元胺多数经过改性,而酸酐则多以原来的状态,或者两种、三种低温共融混合使用。
    (2)固化剂的固化温度与固化物的耐热性
    各种固化剂的固化温度各不相同,固化物的耐热性也有很大不同。一般地说,使用固化温度高的固化剂可以得到耐热优良的固化物。对于加成聚合型固化剂,固化温度和耐热性按下列顺序提高:
    脂肪族多胺<脂环族多胺<芳香族多胺≈酚醛<酸酐
    催化加聚型固化剂的耐热性大体处于芳香多胺水平。阴离子聚合型(叔胺和咪唑化古物)、阳离子聚合型(BF3络合物)的耐热性基本上相同,这主要是虽然起始的反应机理不同,但最终都形成醚键结合的网状结构。
    固化反应属于化学反应,受固化温度影响很大,温度增高,反应速度加快,凝胶时间变短;凝胶时间的对数值随固化温度上升大体呈直线下降趋势。但固化温度过高,常使固化物性能下降,所以存在固化温度的上限;必须选择使固化速度和固化物性能折衷的温度,作为合适的固化温度。按固化温度可把固化剂分为四类:低温固化剂固化温度在室温以下;室温固化剂固化温度为室温~50℃;中温固化剂为50~100℃;高温固化剂固化温度在100℃以上。属于低温固化型的固化剂品种很少,有聚琉醇型、多异氰酸酯型等;近年来国内研制投产的T-31改性胺、YH-82改性胺均可在0℃以下固化。属于室温固化型的种类很多:脂肪族多胺、脂环族多胺;低分子聚酰胺以及改性芳胺等。属于中温固化型的有一部分脂环族多胺、叔胺、眯唑类以及三氟化硼络合物等。属于高温型固化剂的有芳香族多胺、酸酐、甲阶酚醛树脂、氨基树脂、双氰胺以及酰肼等。
    对于高温固化体系,固化温度一般分为两阶段,在凝胶前采用低温固化,在达到凝胶状态或比凝胶状态稍高的状态之后,再高温加热进行后固化(post-cure),相对之前段固化为预固化(pre-cure)。
    (3)固化剂的结构与特性
    如上所述,固化剂的固化温度和固化物的耐热性有很大关系。同样地,在同一类固化剂中,虽然具有相同的官能基,但因化学结构不同,其性质和固化物特性也不同。因此,全面了解具有相同官能基而化学结构不同的多胺固化剂的性状、特点,对选择固化剂来说,是很重要的。
    在色相方面,脂环族最浅,基本上是透明的,而脂肪族和芳香族,其着色程度相当显著。在黏度方面,也有很大不同,脂环族不过零点零几Pa·s,而聚酰胺则非常黏稠,达数Pa·s,芳香族胺多为固态。适用期长短正好与固化性完全相反,脂肪族反应性最高,而脂环族、酰胺、芳香族依次降低。
    色相:(优)脂环族→脂肪族→酰胺→芳香胺(劣)
    熟度:(低)脂环族→脂肪族→芳香族→酰胺(高)
    适用期:(长)芳香族→酰胺→脂环族→脂肪族(短)
    固化性:(快)脂肪族→脂环族→酰胺→芳香族(慢)
    刺激性:(强)脂肪族→芳香族→脂环族→酰胺(弱)
    多胺类固化剂的化学结构和性质
    另外,在光泽、柔软性、粘接性、耐酸性、耐水性方面,也呈一定规律性。 
    光泽:(优)芳香族→脂环族→聚酰胺一脂肪胺(劣)
    柔软性:(软)聚酰胺→脂肪族→脂环族→芳香族(刚)
    粘接性:(优)聚酰胺→脂环族→脂肪族→芳香族(良)
    耐酸性:(优)芳香族→脂环族→脂肪族→聚酰胺(劣)
    耐水性:(优)聚酰胺→脂肪胺→脂环胺→芳香胺(良)
    多胺类固化剂的化学结构和与双酚A树脂固化物的性质
    对光泽来说,芳香族最好,脂肪族最差。此性质受固化温度的影响,随温度升高,光泽变好。至于柔软性,官能基间距离长的聚酰胺更优良一些,而交联密度高的芳香胺则差。耐热性与柔软性正好相反,而粘接性则与柔软性一致。耐药品性(耐酸性)受化学结构影响,芳香族比较优良,脂肪胺和聚酰胺则易受化学药品腐蚀。耐水性受官能基质量浓度的支配,官能基质量浓度低、疏水度高的聚酰胺类更耐水,而官能基质量浓度高的芳香族则差一些。   
    (4)用途不同的各种固化剂
    固化剂按用途可分为常温固化剂和加热固化剂。如前所述,环氧树脂高温固化时一般性能优良,但是在土木建筑中使用的涂料和粘接剂等由于加热困难,需要常温固化;所以大都使用脂肪胺、脂环映以及聚酰胺等,尤其是冬季使用的涂料和粘接剂不得不与多异氰酸酯并用,或使用具有恶臭气味的聚琉醇类。
    至于中温固化剂和高温固化剂,则要以被着体的耐热性以及固化物的耐热性、粘接性和耐药品性等为基准来选择。选择重点为多胺和酸酐。由于酸酐固化物具有优良的电性能,所以广泛用于电子、电器方面。
    脂肪族多胺固化物粘接性以及耐碱、耐水性均优良。芳香族多胺在耐药品性方面也是优良的。由于氨基的氮元素与金属形成氢键,因而具有优良的防锈效果。胺质量浓度愈高,防锈效果愈好。酸酐固化剂和环氧树脂形成酯键,对有机酸和无机酸显示了高的抵抗力,电性能一般也超过了多胺。






本网2007年起启用“中国环氧网”新名称,保留“中国环氧树脂行业在线”名称
英文域名:www.epoxy-e.cn,中文域名:中国环氧网.CN、中国环氧网.中国
网络实名:中国环氧网、环氧树脂行业
版权所有,未经授权不得转载或镜像,否则依法追究法律责任!
授权转载务必注明来源——中国环氧网/中国环氧树脂行业在线(www.epoxy-e.cn)

您想得到更多产品询盘信息吗? 您想掌握更多买家背景资料吗? 您想获得更多同行出口数据吗?
免费注册后您将了解更多……

0

顶一下

0

踩一下
     

 

友情链接 | 诚聘英才 | 关于我们 | 网际合作 | 广告服务 | 联系我们 | 网站地图 | 入会方法

    友 情 链 | 实用链接 | 合作伙伴    
版权所有:中国环氧网/中国环氧树脂行业在线 Copyright(C)2003 申请入会  |  申请资讯  |  申请链接  |  更多链接
备案序号:苏ICP备05014219号 苏公网安备 32020202000025号
  地址:江苏省无锡市人民东路311号   邮编:214007 
QQ:896481667  电话:0510-82416332   传真:0510-82416332   电子信箱:web#epoxy-e.cn(#→@)