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脂肪族多胺类固化剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-6-10 15:20:45
本文介绍脂肪族多胺类固化剂

脂肪族多元胺含有较高度活泼的氢,是强亲核试剂,在室温下就能打开环氧树脂的环氧基,短时间内即可凝胶使之固化。由于它们早在环氧树脂发现之前,许多脂肪族多胺已大量生产,因此脂肪族多胺类固化剂是环氧树脂最早的固化剂。

脂肪族多胺类固化剂体系的特点。活性高,反应剧烈放热,适用期短;室温固化7 d左右,再经2 h/80~100 ℃后固化,性能更好;固化物的热变形温度较低,一般为80~90 ℃;固化物脆性较大;挥发性和毒性较大。

脂肪族多胺改性进展。脂肪族多胺在环氧树脂固化剂中的使用非常广泛,但是单独使用有着很多缺点,比如毒性和挥发性较大,黏度大等。

而对于这类固化剂的改性方法一般有与环氧树脂或单环氧化合物加成,迈克尔反应,酰胺化反应,与酮类缩合反应和曼尼期反应等。常用的脂肪族多元胺固化剂有乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺等。

一般资料中选用脂肪族多胺作为环氧树脂固化剂的较多,国外内对其的研究也较广泛。早期对于脂肪族多胺固化剂的选用,会首选乙二胺。但其性能较差,对人体健康有很大危害。目前,它主要作为胺类改性固化剂的原料。

工业上最初由UCC公司以1,2-二氯乙烷(EDC)和氨反应制备,称为EDC法。20世纪60年代初BASF公司以一乙醇胺(MEA)和氨反应生产乙二胺,1976年Berol kemi公司随其后也以MEA法生产乙二胺。

对于乙二胺的改性Frederick Herbert Walker等发明一种环氧树脂胺类固化剂,是一种新型N,N’-二甲基乙二胺聚合物,有着优良的室温快固性能。 

二乙烯三胺是脂肪族多胺中的代表物,无论是单独使用或是作为变性物使用,都占有一席之地。通常在25 ℃下24 h内大体上就能充分固化,固化7 d可以达到最高值,加热进行固化之后,其性能可以得到进一步改善。

汪水平等人用液体环氧树脂与二乙烯三胺反应生物低聚物,再用环氧油酸酸对其端胺基进行封端改性,得到封端改性的柔性固化剂。对合成的固化剂结构进行表征,结果表明引入柔性链段的固化剂具有一定的增韧作用,而且克服了纯DETA毒性大易挥发的特点。



二乙基甲苯二胺产品用途

DETDA是一只十分有效的聚氨酯弹性体扩链剂,尤其适用于RIM(反应注射成型)和SPUA(喷涂聚脲弹性体)上;同时也可用作是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂,用于浇注、涂料、RIM及胶黏剂,也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂。 detda是一种位阻型芳香族二胺,乙基和甲基的位阻作用使得其活性比甲苯二胺(TDA)低得多。它与聚氨酯预聚体的反应速度比DMTDA快数倍,比MOCA快约30倍。主要用于RIM聚氨酯体系以及喷涂聚氨酯(脲)弹性体涂料体系,具有反应速度快,脱模时间短、初始强度高、制品耐水解、耐热等优点。另外该品还可用作弹性体、润滑剂及工业油脂的抗氧剂,以及化学合成中间体。


刘晓非等人发明了一种室温固化水性环氧树脂固化剂的制备方法。对二乙烯三胺进行改性并加入固化促进剂,与环氧树脂配合后在室温下显示出良好的固化性和涂膜性。

三乙烯四胺20 ℃ 2 h再100 ℃ 30 min固化或20 ℃ 7 d固化。毒性比二乙烯三胺稍低、放热量大、适用期短。

周继亮等人以三乙烯四胺和液体环氧树脂(EPON828)为原料,在物料物质的量比为2.2/1,反应温度为65 ℃,反应时间为4 h的工艺条件下合成EPON828-TETA加成物。再以具有多支链柔韧性链段的C12~14叔碳酸缩水甘油酯在反应温度为70 ℃ 3 h的工艺条件下对该加成物进行封端改性。

用叔碳酸缩水甘油酯改性后的水性环氧固化剂与液体环氧树脂在室温下固化所形成的涂膜性能良好,其柔韧性和耐冲击性优于用传统封端改性剂BGE或CGE改性水性环氧固化剂所形成的涂膜。

倪维良等人对三乙烯四胺环氧树脂固化剂进行了曼尼希改性及其固化性能的研究,经改性的固化剂固化速率明显好于未改性的,与环氧树脂可在24 h内固化。

多乙烯多胺室温下2 d或100 ℃ 1 h固化。毒性较小,挥发性低、适用期较长、价廉。近期对于脂肪族多胺固化剂的改性大多针对多乙烯多胺进行。

张小博等利用多元胺与烯双键的加成改性,将多乙烯多胺与甲基丙烯酸酯反应,合成新型环氧权威脂室温柔性固化剂,结果表明:制备的室温固化剂明显提高了环氧树脂的性能,具有一定的推广价值。

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二乙基甲苯二胺(DETDA)  http://www.yaruichemical.com