環(huán)氧樹脂用胺類固化劑
為了克服胺類固化劑的脆性,不良的耐沖擊性,欠佳的耐候性及毒害作用,必須對(duì)胺類固化劑進(jìn)行進(jìn)一步改性,以便獲得無毒或低毒、可在室溫條件下固化的胺類固化劑。
環(huán)氧樹脂用胺類固化劑目前有眾多牌號(hào),絕大多數(shù)是改性胺的種類、改性類型、原料比例等方面未公開的商品。
即使所謂對(duì)同種固化劑進(jìn)行改性,由于環(huán)氧樹脂用胺類固化劑制造廠家不同,其性質(zhì)也頗有差異。每一種環(huán)氧樹脂用胺類固化劑都有一定的適用范圍,所以在應(yīng)用時(shí)要注意選擇。改性胺產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)主要是胺值和粘度。
胺值是固化劑中胺基含量的表征值,通常用與中和1g改性固化劑中胺基所需的酸等物質(zhì)的量的KOH的毫克數(shù)來表示,可以用化學(xué)分析方法測(cè)定。黏度的意義與樹脂黏度的意義相同。
胺的改性方法很多,歸納起來有以下幾種方法經(jīng)常采用。有時(shí)應(yīng)用其中一種方法,有時(shí)幾種方法并用,所以改性產(chǎn)物十分復(fù)雜。
多胺與含有環(huán)氧基的化合物或者樹脂進(jìn)行加成反應(yīng)。一般胺過量,生成的加合物分子質(zhì)量增大,沸點(diǎn)和黏度增高,對(duì)皮膚和黏膜的刺激性大幅度減少。由于加成反應(yīng)生成羥基,提高了固化活性。
曼尼斯(Mannich)加成多胺。多胺與甲醛、苯酚進(jìn)行縮合反應(yīng)稱為曼尼斯反應(yīng),而目前利用多聚甲醛代替甲醛水溶液,在溶劑中使多聚甲醛與尿素,苯酚反應(yīng),制得不揮發(fā)的尿素-苯酚-甲醛單體,然后將此單體與乙二胺反應(yīng)制得新型環(huán)氧樹脂固化劑UP-FA。利用此工藝,可以避免使用甲醛水溶液,使體系中引入水,產(chǎn)品處理復(fù)雜,乙二胺損失較大等。同時(shí)可以降低成本,使反應(yīng)條件溫和,易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的工業(yè)化和商品化。
這種改性方法可用于乙二胺、二乙烯三胺、己二胺、間苯二胺、二氨基二苯基甲烷等。根據(jù)所用多胺、酚類的不同,以及這些原料不同的配比和反應(yīng)方式不同,可以制得一系列的產(chǎn)物。雙氰胺是一種最為常用的潛伏型固化劑,但固化溫度高,在環(huán)氧樹脂中溶解性不好,不利于濕法成型。
2,2-二羥甲基丙酸(擴(kuò)鏈劑親水劑dmpa)用途:dmpa是一種既有羥基又有羧基基團(tuán),
多功能受阻的二元醇分子,自由酸基團(tuán)在與堿中和后,能積極提高樹脂的水溶性或分散性能;引入極性基團(tuán),改進(jìn)涂料的附著力和合成纖維的染色性能;增加鍍膜的堿溶性。dmpa是一種多用途的有機(jī)原料。本產(chǎn)品在水性聚氨酯制造中既是擴(kuò)鏈劑,又能使聚氨酯獲得自乳化性能,可制成穩(wěn)定性優(yōu)良的自乳化性水性聚氨酯;還用于制備聚氨酯水乳液型皮革涂飾劑,是傳統(tǒng)的水乳性聚丙烯酸酯皮革涂飾劑的升級(jí)換代產(chǎn)品;用作改進(jìn)聚酯樹脂的添加剤;用作制造光敏樹脂和液晶的原料;用于環(huán)氧酯涂料、聚氨酯彈性體及粉末涂料;用于制造磁性記錄材料及其粘合劑,以生產(chǎn)錄音磁帶、錄像磁帶、計(jì)算機(jī)磁帶、數(shù)據(jù)記錄磁帶和磁卡等。
擴(kuò)鏈劑dmpa 親水劑dmpa 2,2-二羥甲基丙酸用途:
1.涂料,膠粘劑,樹脂等化工產(chǎn)品的重要原料。
2.用于涂料,膠粘劑,樹脂等化工產(chǎn)品的重要原料。它還可應(yīng)用于皮化材料、液晶、油墨、食品添加劑及粘合劑化工等方面。用于制備聚氨酯水乳型皮革涂飾劑、光敏樹脂、磁性記錄材料及其粘合劑等。
3.用于制備聚氨酯水乳型皮革涂飾劑、光敏樹脂、磁性記錄材料及其粘合劑等
利用苯胺-甲醛對(duì)其改性,改性后的雙氰胺可溶于丙酮和酒精的混合溶劑之中,并在丙烯酸鈍化咪唑的作用下,可于125℃中溫固化樹脂,該固化產(chǎn)物具有良好的室溫性能和濕熱性能。目前國(guó)內(nèi)已有這類改性胺固化劑的多種牌號(hào),并且大量生產(chǎn)。這類固化劑具有室溫以下固化環(huán)氧的活性,因而又稱為低溫固化劑品種,廣泛用于涂料,膠粘劑中,尤其在防腐涂料中應(yīng)用極為廣泛。由于固化劑中含有少量水分,與環(huán)氧樹脂反應(yīng)較快,所以不宜用作澆鑄材料用的固化劑。
多胺與羰基化合物反應(yīng)。用酮類化合物封閉多胺,形成一種潛伏性固化劑一酮亞胺類固化劑。遇到水或水蒸氣,酮亞胺與H20作用再生成伯胺,這就是酮亞胺在水和潮濕環(huán)境中可以使環(huán)氧樹脂固化的基本原因。
由多胺與環(huán)氧樹脂得到的加合物的固化產(chǎn)物性能與多胺固化產(chǎn)物十分相似。由多胺與環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷制備的加成物,因含有羥基多,一般固化反應(yīng)速度比較快,其固化產(chǎn)物的機(jī)械、電氣、耐化學(xué)藥品性能較原來多胺的稍差。
為了克服這類改性胺固化反應(yīng)較快的缺點(diǎn)以滿足某些應(yīng)用的工藝要求,通常采用環(huán)氧化合物與低分子聚酰胺樹脂進(jìn)行加合的辦法。由于后者已經(jīng)進(jìn)行過一次改性,分子鏈比較長(zhǎng),氨基的質(zhì)量濃度也比較低,只要選擇得當(dāng),就可以制造出符合各種工藝性能要求的環(huán)氧一多胺加合物固化劑。
邁克爾加成的多胺(Michaclreaction)。具有α、β不飽和鍵的化合物,如丙烯腈、丙烯酸酯、丙烯酰胺等,可與多胺的活潑氫進(jìn)行加成反應(yīng)、以降低多胺的刺激性及改善多胺與環(huán)氧樹脂的相溶性。
其中被稱為氰乙基化的多胺與丙烯腈的加成反應(yīng)(CyamomeHcylation),尤其是有效的改性方法;根據(jù)不同的反應(yīng)條件,可以生成各種不同氰乙基化程度的產(chǎn)物。這些產(chǎn)物用于固化劑時(shí),其固化物的機(jī)械、電氣性能都下降,耐化學(xué)藥品性能沒有大的變化,耐溶劑性改善了。
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