胺類物質(zhì)固化劑
本文介紹胺類物質(zhì)固化劑固化機理和胺類物質(zhì)固化劑品種。
一級胺固化機理。若按氮原子上取代基(R)數(shù)目可分為一級胺、二級胺和三級胺;若按N數(shù)目可分為單胺、雙胺和多胺;按結(jié)構(gòu)可分為脂肪胺、脂環(huán)胺和芳香胺。
一級胺對環(huán)氧樹脂固化作用按親核加成機理進行,每一個活潑氫可以打開一個環(huán)氧基團,使之交聯(lián)固化。芳香胺與脂環(huán)胺的固化機理與一級胺相似(伯胺、仲胺和叔胺)
①與環(huán)氧基反應(yīng)生成二級胺
②與另一環(huán)氧基反應(yīng)生成三級胺
③生成的羥基與環(huán)氧樹脂反應(yīng)
胺類物質(zhì)固化劑固化促進機理:在固化體系中加入含給質(zhì)子基團的化合物如苯酚,就會促進胺類固化,這可能是一個雙分子反應(yīng)機理,即給質(zhì)子體羥基上的固發(fā)氫首先與環(huán)氧基上的氧形成氫鍵,是環(huán)氧基進一步極化,有利于胺類的N對環(huán)氧基Cδ+的親核進攻,同時完成氫原子的加成。
促進劑對環(huán)氧樹脂和二乙烯二胺固化體系的凝膠化影響,例如乙二醇、甘油和苯酚使凝膠化時間縮短7min,12min和13min。
脂肪胺(脂環(huán)胺)固化劑。在室溫很快固化環(huán)氧樹脂,固化反應(yīng)為放熱反應(yīng)。熱量能進一步促使環(huán)氧樹脂與固化劑反應(yīng),其使用期較短。胺類物質(zhì)固化劑與空氣中的CO2反應(yīng)生成不能與環(huán)氧基起反應(yīng)的碳酸銨鹽而引起氣泡的發(fā)生。
脂肪胺對皮膚有一定刺激作用,其蒸汽毒性很強。
脂肪胺和脂環(huán)胺固化劑名稱簡稱胺值當(dāng)量用量% 25℃可使用期熱變形溫度性能
乙二胺EDA 15 8 低粘度,室溫快速固化,體系發(fā)熱量大,可使用時間短。
二乙烯三胺DTA 20.7 11 26分95-115
三乙烯四胺TTA 24.4 13 26分95
四乙烯五胺TPA 27 14 27 min 95-115
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二環(huán)己基甲烷(環(huán)脂胺固化劑擴鏈劑dmdc,dacm,macm)產(chǎn)品應(yīng)用:
產(chǎn)品性能與巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一樣;用途如下:
1、用于環(huán)氧樹脂固化劑(高檔打磨,飾品膠);
2、環(huán)氧涂料固化劑(船舶漆,重防腐漆等工業(yè)建筑漆);
3、還氧復(fù)合材料固化劑(風(fēng)力葉片固化劑,風(fēng)力模具料固化劑,膠輥固化劑);
4、應(yīng)用用于聚氨酯(PU),聚脲噴涂彈性體(SPUA)等的擴鏈劑,助劑;
5、應(yīng)用于聚天門冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成異氰酸酯,進一步制備成UV涂料、PU漆、透明彈性體及膠粘劑等,此外,也應(yīng)用于聚酰胺和環(huán)氧樹脂工業(yè)。
推薦用量:配合比100:32(相對于EEW=190環(huán)氧樹脂),可使用時間400min(25° 150g)。
N,N一二乙氨基丙胺DEAPA 65 8 120 min 78-94加熱固化
蓋脘二胺MDA 43 22 480 min 148-158加熱固化,使用期合適
N—(ß—氨基乙基)哌嗪 43 23 17 min 110加熱固化,抗沖擊性能
2.1乙二胺(EDA):反應(yīng)活性大,在常溫迅速固化環(huán)氧樹脂但完全固化需4天左右。它和環(huán)氧樹脂混合后發(fā)熱量大,可使用期短,用量為8%。
2.2二乙烯三胺(DTA)和三乙烯四胺(TTA)
DTA和TTA是低粘度的淺黃色液體,在25℃一天內(nèi)基本固化環(huán)氧樹脂,4天內(nèi)可以固化完全;在70-90℃固化,則性能較好。二乙烯三胺用量為9-12%,最佳用量12%;三乙烯四胺用量10-14%,最佳用量14%。
2.3 N,N一二甲基氨基丙胺和N,N一二乙氨基丙胺
低粘度液體,加熱催化固化,其固化物柔韌性好。
胺類物質(zhì)固化劑對環(huán)氧樹脂膠抗剪強度的影響固化劑乙二胺二乙烯三胺三乙烯四胺650#聚酰胺
用量(g)8 10 12 100
剪切(kg/cm2)室溫1天42 67 88 156
室溫2天95 103 118 231
室溫3天100 127 131 238
室溫4天124 165 137 238
80℃,3H 149 151 171 244
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