多元胺改性類型固化劑
多元胺改性類型固化劑是環(huán)氧樹脂固化劑中品種最多的,主要分為四大類:?jiǎn)我欢喟?,包括脂肪族多胺、聚酰胺多胺、脂環(huán)族多胺、芳香族多胺及其它品種;混合多胺;改性多胺,包括環(huán)氧化合物加成多胺、邁克爾加成多胺、曼尼斯加成多胺、酮類封閉的多胺;共熔混合多胺。
多胺固化劑固化環(huán)氧樹脂的熱效應(yīng)。胺固化劑與環(huán)氧基之間的反應(yīng)為放熱反應(yīng),而環(huán)氧樹脂固化成型物大多為絕熱材料,所以研究樹脂固化時(shí)的熱效應(yīng)有重要意義。比較了不同環(huán)氧-胺固化系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)的放熱峰值。
二乙烯三胺、三乙烯四胺、N一氨乙基哌嗪,由于固化時(shí)放熱,配料溫度可以上升至200℃以上,而低分子聚酰胺固化環(huán)氧樹脂時(shí)放熱的升溫值就比較低。這說明固化劑本身的結(jié)構(gòu)對(duì)產(chǎn)生熱效應(yīng)有極大的影響。
多元胺改性類型固化劑又稱加成聚合型。多元胺改性類型固化劑固化反應(yīng)機(jī)理是:多胺固化劑在與環(huán)氧樹脂反應(yīng)時(shí),首先是伯胺中的活性氫與環(huán)氧基反應(yīng),生成仲胺;仲胺中的活性氫與環(huán)氧基再進(jìn)一步反應(yīng),生成叔胺,此間分兩步進(jìn)行。
第一步——反應(yīng)中生成的叔胺基,具有催化機(jī)能,但在伯胺、仲胺存在的條件下,其機(jī)能一般是難以發(fā)揮的。(注:實(shí)際應(yīng)用中也會(huì)發(fā)生一些使人們認(rèn)為活性氫的加成作用與叔胺的催化作用同時(shí)存在的情況。
產(chǎn)品應(yīng)用:間苯二酚二(2-羥乙基)醚(芳香族二醇擴(kuò)鏈劑HER)是一種對(duì)稱的芳香族二醇擴(kuò)鏈劑,它與MDI有著良好的配伍性。廣泛應(yīng)用于混煉型、澆注型、熱塑型的PU彈性體制品。這種材料已經(jīng)被證實(shí)能夠較大限度地維持彈性體的持久性、彈性和可塑性,并把收縮性限制到較小,沒有污染。同時(shí),該材料除具有芳香族擴(kuò)鏈的優(yōu)點(diǎn)外,還避免了HQEE在稍微降溫情況下迅速結(jié)晶現(xiàn)象的不足,提供了更好的可塑性、撕裂強(qiáng)度、初始強(qiáng)度、邵氏硬度、壓縮變形、斷裂變形以及低收縮性、抗切割、柔韌性好、防滲透性、熔點(diǎn)低、操作方便等特殊優(yōu)點(diǎn)。如鑄輪、密封件、壓制墊、非粘結(jié)合輪胎、泥漿管內(nèi)襯、滑板輪、鞋部件、飲料容器、氨綸以及軟質(zhì)和硬質(zhì)包裝材料等。
包裝儲(chǔ)運(yùn):紙板桶,內(nèi)襯黑色塑料袋;20公斤裝。
分子式:C10H14O4
分子量:198.22
羥值 545-565mg KOH/g
熔點(diǎn)℃≥83℃
如用二乙氨基丙胺固化雙酚A環(huán)氧樹脂時(shí),當(dāng)按活性氫與環(huán)氧基等物質(zhì)的量計(jì)量的二乙氨基丙胺僅消耗75%時(shí),體系中的環(huán)氧基卻消耗了95%;又如用1,6-己二胺作固化劑時(shí),按活性氫與環(huán)氧基等物質(zhì)的量計(jì)量的己二胺僅消耗50%時(shí),體系中的環(huán)氧基已消耗了95%。
對(duì)于這種情況。有人解釋為:加成反應(yīng)過程放出大量的熱、同時(shí)伴隨形成的羥基,使叔胺對(duì)固化反應(yīng)產(chǎn)生了催化作用。)對(duì)上述多胺的固化反應(yīng),有兩點(diǎn)需要說明。其一,因化學(xué)結(jié)構(gòu)和堿性不同有相當(dāng)大的區(qū)別。
對(duì)脂肪胺來說,k1/k2≌2,在伯胺優(yōu)先反應(yīng)的情況下,鏈增長(zhǎng)反應(yīng)和基于仲胺的交聯(lián)反應(yīng)平行進(jìn)行。對(duì)芳胺來說,k1/k2≌7~12,基于伯胺的反應(yīng)的鏈增長(zhǎng)反應(yīng)占?jí)旱箖?yōu)勢(shì)。因此,環(huán)氧樹脂與脂肪族伯胺反應(yīng)過程中B-階段時(shí)間很短,難以控制,而在芳香胺中卻有較長(zhǎng)的B-階段時(shí)間。這個(gè)B-階段時(shí)間長(zhǎng)短是十分重要的,利用這一特性可以制成B-階段成型材料,如粉末涂料等。
第二步——路易斯酸對(duì)此反應(yīng)能起促進(jìn)作用,其促進(jìn)作用受酸的PKa支配,排列順序?yàn)椋核?gt;酚>醇類>腈>硝基苯。
在應(yīng)用芳香胺類固化劑的配方中,有時(shí)需要加入促進(jìn)劑,以縮短凝膠時(shí)間,但加促進(jìn)劑會(huì)給固化物的性能帶來不利的影響。對(duì)某些胺與環(huán)氧基反應(yīng)而言,加入適量的水或醇類化合物(均含有羥基),可以加速其反應(yīng)。
就苯基縮水甘油醚而言,醇的加速作用順序?yàn)椋杭状?gt;乙醇>正丙醇>叔丁醇>異丁醇>環(huán)己醇。胺固化劑分子結(jié)構(gòu)中的羥基對(duì)固化反應(yīng)同樣具有加速作用。如對(duì)雙酚A環(huán)氧樹脂的凝膠時(shí)間順序?yàn)椋憾蚁┒?,羥乙基二乙烯三胺>雙羥乙基二乙烯三胺,不同的有機(jī)酸對(duì)胺固化劑與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)也有影響。
就雙酚A環(huán)氧樹脂與胺反應(yīng)而言,加人不同酸的反應(yīng)速度順序?yàn)椋簩?duì)甲苯磺酸>水楊酸>甲酸>苯甲酸>乳酸>草酸>乙酸>正丁酸>順丁烯二酸>鄰苯二甲酸。環(huán)氧一胺固化反應(yīng)中,加入物質(zhì)對(duì)反應(yīng)速率的影響,可歸結(jié)為它們是否有利于產(chǎn)生氫鍵,因?yàn)闅滏I的形成加速了胺一環(huán)氧基之間的反應(yīng)。
文章版權(quán):張家港雅瑞化工有限公司
http://343800.com.cn
