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催化类固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-1-27 10:38:46
催化类固化剂仅对环氧树脂发生引发作用,打开环氧基后,催化环氧树脂本身聚合成网状结构,生成以醚键为主要结构的均聚物。

环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。

环氧树脂的分类目前尚未统一,一般按照强度、耐热等级以及特性分类,环氧树脂的主要品种有16种,包括通用胶、结构胶、耐高温胶、耐低温胶、水中及潮湿面用胶、导电胶、光学胶、点焊胶、环氧树脂胶膜、发泡胶、应变胶、软质材料粘接胶、密封胶、特种胶、潜伏性固化胶、土木建筑胶16种。

环氧树脂具有仲羟基和环氧基,仲羟基可以与异氰酸酯反应。环氧树脂作为多元醇直接加入聚氨酯胶黏剂含羟基的组分中,使用此方法只有羟基参加反应,环氧基未能反应。

由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的催化类固化剂发生固化反应而形成不溶的具有三向网状结构的高聚物。凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。

催化类固化剂固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变形收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定。

由于羧基纯聚酯粉末涂料的成本远远高于环氧或混合型粉末涂料的成本,国内选用羧基纯聚酯粉末涂料的用户,其目的都是户外应用。因而对羟烷基酰胺用羧基聚酯其耐侯性要求是不言而喻的。图一是HAA粉末涂料、TGIC粉末涂料、纯环氧粉末涂料的耐侯性对比测试结果。

HAA体系与TGIC体系的耐候性能几乎相当。

通过对HAA专用聚酯的研究,用实验的方法来验证HAA聚酯的特性。对聚酯的选择主要概括为以下几个方面:1、选择低Tg和低软化点聚酯,有利于粉末涂料的流平及针孔的减少; 2、选择反应活性较低的聚酯,也有助于粉末涂料涂液有充足的流平及排气时间;3、选择抗黄变性能优异的聚酯,适合于白色的粉末体系应用。同时粉末涂料的耐候性能、机械性能、光泽等指标,很大程度上都由聚酯决定。



甲基环己二胺(脂环胺类固化剂扩链剂HTDA)参考指标:

外观(25℃):无色或淡黄透明液体

色度≤1

粘度(mPa.s/25℃):5-15

胺值(mgKOH/g):850-900

活泼氢当量(g/ep):32

纯度(%)≥99.5

含水量(%)≤0.2

沸点(℃):213

比重(g/mm3):0.94

添加量(100份128树脂):16-17

甲基环己二胺(脂环胺类固化剂扩链剂HTDA)是一种带侧甲基的脂环胺单体,是一支新型的脂环胺类环氧树脂固化剂。

该产品可单独用作固化剂,还可与其他普通环氧固化剂(如:脂肪胺,脂环胺、芳香胺、酸酐等)或通用促进剂(如:叔胺、咪唑)混合使用,在宽广的温度范围类固化环氧树脂,适用于复合材料、涂料、胶粘剂和地坪等领域;可用于聚酰胺、聚酰亚胺等有机合成;可用于聚氨酯做胺类扩链剂,与异氰酸酯基形成脲键,提高产品的综合性能。



选择的所有固化剂都是低黏度,推荐用于低VOC环氧体系。聚酰胺-胺加成物1#以苯甲醇溶液形式供应,而其它都是不含任何溶剂。所有的固化剂的典型性能。在这项研究中,LITE 3060被称为腰果壳油酚醛酰胺,而聚酰胺-胺加合物称为PolyA。

按照ASTM D5895-03用8密耳的湿膜厚度(WFT)测定所有四种固化剂的干燥时间。将固化剂与双酚A液体环氧树脂(EEW190)混合2分钟且不再提供进一步的诱导时间。

在室温和低温条件下,腰果壳油酚醛酰胺和PolyA#2能比PolyA#1和PolyA#3提供更快的反应性,这样就能提高生产率。尽管这些产品以更快的速率固化,它们能提供可施工的适用期。

芳香胺比脂肪胺的活性小,与环氧基的反应速度慢。室温下只有30%左右的树脂参加了反应。这是由于芳香胺氮原子上的不对称电子被苯环部分地分散了(苯核的E效应),造成碱性降低,以及苯环的立体位阻效应所致。然而芳香胺与脂环环氧基的反应却要比脂肪胺快。

这可能是芳香胺的相对酸度大一些的缘由。芳香胺与却氧基的反应也可被醇类、酚季、三氟化硼络合物和辛酶亚锡等加建。辛酸亚锡对脂环族环氧树脂的固化加速作用特别明显。

酰胺基上氢原子的活性就更小了。室温下与环氧基很难发生反应。需在KOH、NaOH或苯二甲酸钠等强碱性促进剂存在下;或在150℃以上的高温下才能产生开环加成反应。此反应,可用于环氧树脂的改性。


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