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高分子环氧树脂氧固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2018-1-26 12:00:02
环氧树脂是发展较早也应用最广的热固型树脂之一,其问世半个多世纪以来不断的改进发展,在涂料、浇注、模塑、胶黏剂及复合材料里都可以看到它的身影,尤其最近几年的环氧基复合材料为航天航空事业做出了很大的贡献,其中与固化剂改进有着很大的关系,今天我们大概介绍下高分子环氧树脂氧固化剂的种类及特点。

带有活波氢的基团都可以用作高分子环氧树脂氧固化剂,包括氨基、羟基、酚羟基及羧基等,这种经改性的高分子环氧树脂氧固化剂不仅仅能提高环氧树脂本身的性能,也能保留母体的某些性能,从而大大改善了环氧树脂本身的缺点。

用酰胺树脂做固化剂,由于本身结构中的长碳链及氨基的原因,可以使得固话后的环氧树脂具有一定的弹性和粘结力,也产生一定的输水效果,同时具有更好的工艺性及配方的宽泛性,而耐热方面较环氧树脂则不足,耐化学品及溶剂性有所下降,不过由于酰胺是多成分的混合物,也导致分别存在伯仲氨基因此需要较长的二次硫化时间,目前应用较为的可能是建筑方面的粘合剂。

用酚醛树脂做高分子环氧树脂氧固化剂,由于本身的刚性及较大体积苯环,可以提高环氧树脂的耐热性及机械强度,是锦上添花式的加强了环氧本身的优势,包括耐化学品在内的性能都有提高。缺点是熔点不低,工艺性一般,应用最多的可能是层压电子板,经长链醚类共聚后也可以用作涂料方面。

用氨基树脂作为固化剂的最突出特点是相容性好,甚至不必添加稀释剂及增塑剂等助剂就可以实现良好的混合效果及工艺性。主要用作涂料,具有色泽浅、色度饱和等特点。

用羧基树脂做固化剂主要是作为环氧树脂的粉末涂料的应用,多数羧基树脂其实是饱和的含有羧基的聚酯树脂,通过调节树脂中的分子量、酸值、官能度等来实现固化密度控制及增韧效果。

用聚醚多元胺也可以做固化剂,其特点是可以改善环氧树脂的冲击强度,实现增韧的同时改善工艺条件;多数胺醚是低粘度液体,该类低聚物也可用作聚脲喷涂的原材料。

用端氨基聚氨酯预聚物做环氧固化剂可以给环氧树脂带来高柔性,同时具有很宽泛的凝胶时间调节,及良好的相容性及工艺性,不过要注意水分的影响,水的存在会使固化剂分解交换。

最后补充一点,环氧树脂和聚氨酯一样,在没有固话或硬化之间是没有实用价值的,只有在固话后形成三维网络后才能成为热固树脂也才有实际应用,无疑固化剂的选择及品质是相当关键的,而目前环氧的固化剂种类繁多及各种改性,甚至很多固化剂只有代号,是很难详细列举的,只能从应用或结构角度做大概的介绍。



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。



缩水甘油酯类环氧树脂和二酚基丙烷环氧化树脂比较,它具有粘度低,使用工艺性好;反应活性高;粘合力比通用环氧树脂高,固化物力学性能好;电绝缘性好;耐气候性好,并且具有良好的耐超低温性,在超低温条件下,仍具有比其它类型环氧树脂高的粘结强度。有较好的表面光泽度,透光性、耐气候性好。

缩水甘油胺类环氧树脂的优点是多官能度、环氧当量高,固化密度大,耐热性显著提高。上前国内外已利用缩水甘油胺环氧树脂优越的粘接性和耐热性,来制造碳纤维增强的复合材料(CFRP)用于飞机二次结构材料。

根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同,化学改性法制备的水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。

通过适当的方法在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸等功能性基团,中和成盐后的环氧树脂就具备了水可分散的性质。常用的改性方法有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法。

功能性单体扩链法是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反应,在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团,中和成盐后就可分散在水相中。

自由基接枝改性法是利用双酚A环氧树脂分子链中的亚甲基活性较大,在过氧化物作用下易于形成自由基,能与乙烯基单体共聚,可将丙烯酸、马来酸酐等单体接枝到环氧树脂分子链中,再中和成盐后就可制得能自乳化的环氧树脂。


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