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胺类固化剂改性

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-6-6 17:28:07
为降低胺类固化剂的毒性,克服缺陷,拓宽应用领域,应改进其理化性能。调整固化反应速度,黏度,润湿性,相容性,液态化等质量标准。可采用多种化学方法和物理方法进行胺类固化剂改性

胺类固化剂改性后挥发性低,刺激性小,毒害性小;与环氧树脂混溶性好,故化速度适中,故化无力性能好;满足特殊条件下的要求,胺类固化剂改性拓展了固化剂应用的范围。

我国许多环氧树脂生产厂家和固化剂专业生产厂家在巩固旧有品牌固化剂生产同时,于20世纪70-80年代开始加大科研力度提高固化剂的技术含量,以适应电子,电气,电工,机械,化工,防腐和环保方面的发展需求,陆续研制出了几十种改性胺固化剂。

改性的共同点都是利用胺系化合物的活泼氢(—NH2)或相连基团的活性或改性物进行加成或缩合反应,以得到改性胺产品,现将几种改性方法和部分相应牌号固化剂简述如下。

1、 环氧基加成反应。

多元胺固化剂—多元胺固化剂的改性

常用的胺有以二胺、二乙烯三胺,三乙烯四胺,间苯二胺,间苯二胺,间苯二甲胺(MXDA),二氨基二苯基甲烷(DDM);常用的仲胺类有咪唑、2-甲基咪唑等;常用的环氧化物有环氧乙烷。环氧丙烷、环氧氯丙烷,缩水甘油醚和环氧树脂等。此类改性方法在改性胺中占据极其重要位置。以下就是加成反应所需原料的不同分别加以阐述。

(1)缩水甘油醚与胺系化合物的加成。正-丁基缩水甘油醚与二乙烯三胺加成反应得到的固化剂。与1,3-二氨基环己烷改性得到的固化剂具有极好的粘接性和延伸率。



二乙基甲苯二胺(DETDA)性能测试

制品在120℃的烘箱中熟化12h,室温放置7天,按西德标准DNI53504测试制品性能与进口品相当:

项目                 自产detda           进口DETDA,

拉伸强度(MPa)         18.52              16.9

断裂伸长率(%)         300                280

挠曲模量(MPa)         208,5              210.8

弯曲强度(MPa)         10.63              10.98


苯基缩水甘油醚、己基或异辛基缩水甘油醚与乙醇胺、二乙醇胺反应可制得到的改性产物价格低廉,性能良好,可以广泛用于一般粘接,防腐,玻璃钢制作等方面。

丁基缩水甘油醚与二氨基二苯基甲烷反应得到的改性固化EP-4000(AD)型环氧树脂得到的固化物具有强度高,热变形温度高(达到125℃)的特点。

三溴苯基缩水甘油醚或溴代甲酚类缩水甘油醚与低级脂肪胺如二乙烯三胺加成反应得到的阻燃固化剂。其溴含量大于25%,与环氧树脂固化后具有一定的阻燃性。

由2-甲基咪唑与丁基缩水甘油醚,异辛基缩水甘油醚反应得到固化剂704、705。传统生产方法得到的产品外观为棕褐色粘稠液体,外观不理想,采用污水乙醇作溶剂反应得到的产品为红棕色粘稠液体,外观更适合做固化剂使用。

值得注意的是上列改性例子中由于胺的高度活泼型,应采用滴加缩水甘油醚以控制反应,避免放热过剧,产生暴沸,冲料事故,而且产品色泽较浅,还应注意缩水油醚采用单环氧基团的,否则反应难以控制,增链反应剧烈,产物黏度极大。

(2)环氧树脂与胺类的加成反应。环氧树脂-胺加成物采用环氧树脂和过量的乙二胺(或己二胺,二乙烯三胺等)加热回流反应,脱除过量的胺制得。分为液态(溶液型)和固态两种。

(3) 环氧氯丙烷与胺类反应。例如,间苯二甲胺与环氧氯丙烷反应,脱除HCL后得到链状多胺。

n=1-3此类固化剂具有狼毫的耐药品性,粘接性、耐胺闪蒸性,环氧树脂固化剂柔韧性高,粘接剥离强度高。n1=2-4,n2=1-3.此固化剂可以水下,带水,带锈固化,主要用作防腐涂料,固化后的涂膜有很好的柔韧性、冲击韧度,耐溶剂性,耐腐蚀性。

(4)环氧乙烷,环氧丙烷与胺的加成反应,环氧乙烷,环氧丙烷与低级脂肪族多元伯胺加成反应得到的固化剂既可常温固化,又可中温固化。此类改性胺毒性较低,工艺性能好,固化时放热峰值低,适用期长,对空气中的水汽和CO2敏感低,典型的固化剂,如β-羟乙基乙二胺,β-羟乙基二乙烯三胺,β-羟乙基己二胺,羟甲基已二胺等。

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