环氧树脂的固化反应及固化剂

2018-6-19 14:21:53点击:
环氧树脂的固化反应,是通过加入固化剂(交联剂)来实现的。固化剂直接参加反应而结合在树脂结构中。

1.胺类固化剂
伯胺和仲胺对环氧树脂的固化作用是由氮原子上的活泼氢打开环氧基团,而使之交联固化。脂肪族多元胺如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺等活性较大,能在室温使环氧树脂交联固化;而芳香族多元胺活性较低,如间苯二胺,得在150℃固化才能完全。
多元胺固化剂的用量按下式计算式中G为100克环氧树脂所需胺的克数,M为胺的分子量,Hn为胺分子上活泼氢原子的总数,E为环氧树脂的环氧值。例:计算用二乙撑三胺(H2NCH2CH2NHCH2CH2NH2)固化环氧值为0.40的双酚A型环氧树脂350g,需要多少克二乙撑三胺。
叔胺没有活泼氢,但它是一种催化型固化剂,能引发环氧基开环自聚而交联。由于常用的多元胺固化剂本身易挥发,有刺激性臭味、毒性大等原因,所以开发了多元胺的加成物。如环氧树脂胺加成物,它是用环氧树脂和过量的乙二胺或己二胺、二乙烯三胺反应制得以及酚醛胺加成物等。

2.酸酐类固化剂
二元酸及其酐如顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐可以固化环氧树脂,但必须在较高温度下烘烤才能固化完全。酸酐首先与环氧树脂中的羟基反应生成单酯,单酯中的羧基与环氧基发生加成酯化而成双酯。

3.合成树脂类固化剂
低分子量聚酰胺树脂是亚油酸二聚体或桐油酸二聚体与脂肪族多元胺如乙二胺,二乙烯三胺反应生成的一种琥珀色粘稠状树脂。由二聚亚油酸和乙二胺制得的树脂结构如下:

4.潜伏型固化剂 
这种固化剂在一般条件下是稳定的,但当加热到一定的温度时,才显示其活性而固化环氧树脂。如双氰胺,与环氧树脂混合在一起,在常温下是稳定的。若在145—165℃,则能使环氧树脂在30分钟内固化。三氮化硼乙胺络合物,常温也是稳定的,在100℃以上时能固化环氧树脂。