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    樂泰膠水環氧樹脂有關固化劑的講解

    作者:東莞玉明        2012年3月13日

          樂泰膠水的雙酚A環氧樹脂的結構穩定,能夠加熱到200℃不發生變化,其他環氧樹脂具有無限使用期,通過固化劑使環氧樹脂實現交聯反應,由于固化過程中不放出H2O或其他低分子化合物,樂泰環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生的氣泡和界面上的多孔性缺陷。環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、樂泰膠水環氧樹脂固化劑分類
      1. 按化學結構分為堿性和酸性兩類
      1.1酸性固化劑:有機酸酐、三氟化硼及絡合物。
      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?! ?. 按固化機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、樂泰膠水環氧樹脂固化劑的發展
      我國1998年環氧樹脂產量為7.5萬噸, 固化劑需求量約為2萬噸, 實際的固化劑產量僅為1.2萬噸, 生產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.胺類固化機理
      1.1一級胺固化機理
      若按氮原子上取代基(R)數目可分為一級胺、二級胺和三級胺;若按N數目可分為單胺、雙胺和多胺;按結構可分為脂肪胺、脂環胺和芳香胺。
      一級胺對環氧樹脂固化作用按親核加成機理進行,每一個活潑氫可以打開一個環氧基團,使之交聯固化。芳香胺與脂環胺的固化機理與一級胺相似(伯胺、仲胺和叔胺)
     ?、?與環氧基反應生成二級胺
     ?、?與另一環氧基反應生成三級胺
     ?、?生成的羥基與環氧樹脂反應
      1.2固化促進機理:
      在固化體系中加入含給質子基團的化合物如苯酚,就會促進胺類固化,這可能是一個雙分子反應機理,即給質子體羥基上的固發氫首先與環氧基上的氧形成氫鍵,是環氧基進一步極化,有利于胺類的N對環氧基Cδ+的親核進攻,同時完成氫原子的加成。
      促進劑對環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間縮短7min,12min和13min。
      2. 脂肪胺(脂環胺)固化劑
      在室溫很快固化環氧樹脂,固化反應為放熱反應。熱量能進一步促使環氧樹脂與固化劑反應,其使用期較短。胺類固化劑與空氣中的CO2 反應生成不能與環氧基起反應的碳酸銨鹽而引起氣泡的發生。
      脂肪胺對皮膚有一定刺激作用,其蒸汽毒性很強。

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

    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定性和電氣性能。有機酸酐種類按結構可分為: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:酸性可促進胺類固化,例如:BF3絡合物、氯化亞錫等;堿性可促進酸酐固化,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
          低分子聚酰胺揮發性小,毒性低。其分子中含有各種極性基團如一級胺基、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;環氧樹脂(雙酚A型)用量高,高溫下膠接強度較高,耐化學試劑作用好。另外,聚酰胺的適用期長,容易操作。


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