環(huán)氧樹脂胺類固化劑的研究現(xiàn)狀

環(huán)氧樹脂胺類固化劑的研究現(xiàn)狀胺類固化劑脂肪族固化劑在室溫下一般是液體,與環(huán)氧樹脂混合方便,固化也比較容易。常見的固化劑主要有:己二胺、二乙烯基三胺、三乙烯基四胺。這類固化劑固化的環(huán)氧樹脂產(chǎn)物一般具有良好的韌性、粘接性等,并且具有優(yōu)良的耐堿性,但卻又耐溶劑性較差、毒性大、對皮膚的刺激性很大和反應(yīng)速度過快等缺點,因此脂肪族固化劑往往不會直接應(yīng)用在固化環(huán)氧樹脂而是先進行改性李梅等用高級脂肪醇聚氧乙烯醚經(jīng)酯化、封端最后合成了脂肪醇聚醚性水性胺類環(huán)氧固化劑，通過對這類固化劑固化的涂料漆膜性能分析,了解到該類固化劑能有效地提高環(huán)氧樹脂涂膜柔韌性和抗沖擊性。胡家朋等通過聚合反應(yīng)用二乙烯基三胺、甲醛和腰果酚合成了一種新型固化劑腰果酚縮醛胺。研究表明這種化合物與常見脂肪胺固化劑(如二乙烯基三胺)相比，在環(huán)氧樹脂的相容性、對不理想表面的附著性、固化物的物理力學(xué)性及耐化學(xué)介質(zhì)性等方面的綜合性能較好,可適應(yīng)一些不理想性環(huán)境,如潮濕、誘蝕的環(huán)境下仍能保持良好作業(yè)。脂環(huán)族胺脂環(huán)胺主要有:孟烷二胺(MDA)、異佛爾酮二胺(IPDA)、雙(4-氨基-3-甲基環(huán)己基)甲烷、雙(4-氨基環(huán)己基)甲烷等。這類固化劑常溫下為液態(tài),與環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)活性較低,除非對其改行否則在室溫條件下較難與環(huán)氧樹脂充分固化,往往在高溫(lO0℃上)下才會固化。脂環(huán)胺比短鏈的脂肪胺類的揮發(fā)性要小得多,適用于運用在要求VOC低的涂料中,通常與少量的液態(tài)環(huán)氧化合物制成加成物。脂環(huán)族胺分子中有環(huán)形單元結(jié)構(gòu),因而固化后的環(huán)氧樹脂具有更好的耐熱性和力學(xué)性能。其玻璃化溫度(Tg)較髙，因而其抗化學(xué)性比聚酰胺還要好,但柔韌性很差。為此人們做了很多優(yōu)化脂環(huán)族性能的研究。如盧先明等通過在疊氮固化劑結(jié)構(gòu)中引入了極性強的氮雜環(huán)結(jié)構(gòu),從而增強了分子間的作用力,使疊氮聚氨酯彈性體的力學(xué)性能和柔初性有了較大的提高。芳香族胺常用的芳香胺固化劑有:4,4'-二胺基二苯砜(DDS)、4,4'-二胺基二苯甲烷(DDM)、4,4'-二胺基二苯醚(DDE)、間苯二胺(m-PDA)等。芳香族胺是雙官能脂肪族的類似物。由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)給予分子很大的剛性,聚合物與脂肪族胺比較,有著優(yōu)良的物化性和耐熱性。熱變形溫度比高度固化的脂肪族胺還高40-60℃,對有機和無機酸有很好的耐性。芳香族胺一般是固體物質(zhì),固化溫度高至200℃上,除非用加成物改良,例如苯酚縮水甘油醚或低分子量雙酚A基環(huán)氧化合物,還需添加合適的増初劑(如芐醇或鄰苯二甲酸酯)和酸性物質(zhì)來促進(如苯筋或水楊酸)。經(jīng)過改性耐熱性會有所降低,但耐溶劑性、耐化學(xué)性及耐酸堿性會得到顯著的提離。聚酰胺類固化劑聚酰胺固化劑是由雙伯胺與二聚酸預(yù)聚合得到,通常是使用從植物油類得到長鏈脂肪酸二聚物與多官能胺類作用。實際上,二聚酸通常是由單、雙和三聚脂肪酸組成的混合物,不過主要是二聚物,占全部酸的60-85%。由于一般存在的三聚物脂肪酸比單官能酸多,所以二聚酸的官能度大于2,可通過添加單官能酸類使體系聚合度向下調(diào)整。因此,實驗過程中不僅可以控制產(chǎn)品的官能度,還能用它控制聚酰胺的分子量,由此控制固化物的溶解度和粘度。聚醜胺在與環(huán)氧樹脂交聯(lián)反應(yīng)是通過樹脂胺末端的伯氨和仲氨作用的,而不是通過酰胺氫。聚酰胺分子量比它們的母體多元胺類大,因此端位胺基間具有更大的分子距離,這種結(jié)構(gòu)大大地降低了固化劑的蒸汽壓,使臭味降低,固化物使用起來將更加安全。同時也降低了環(huán)氧固化膜的交聯(lián)密度,使化合物分子顯著地張開形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種張開分子網(wǎng)絡(luò)得到的涂膜比用單一胺類固化的膠膜更加柔軟和耐沖擊,雖然，在耐化學(xué)性和耐溶劑性上會有所下降(特別是耐強溶劑性,如酯類、酮類及氯化的碳?xì)浠衔锏?,但在一般的抗性上仍保持較高的性能。不過,聚酰胺對濃有機酸、強無機酸及氧化性酸類的抗性仍然十分有限。而在抗水牲和耐腐蝕性上比單一胺要強,同時聚酰胺中的酰胺鍵使固化體系有更大的粘附性、更好的剝離強度、更好的潤濕性及較低的交聯(lián)密度。因此環(huán)氧聚酰胺膜一般能用蒸汽或去垢劑反復(fù)洗凈而不變壞。聚酰胺在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,常用于在水的存儲與處理、食物與飲料的加工及造紙等相應(yīng)設(shè)備的保護和裝飾。酰胺多元胺酰胺多元胺是由多胺與單一官能脂肪酸縮合而成。固化性能更接近多胺。酰胺多元胺分子的交聯(lián)密度很高,在抗水性、耐腐蝕性、柔韌性、附著力等方面都要比聚酰胺固化物差,但比多胺要好。酰胺多元胺的分子當(dāng)量很高,因而粘度并不高,一般在200-600cps,這也使其有較低的VOC。酰胺多元胺通常作為粘結(jié)劑應(yīng)用于地坪涂料、混凝土涂料及潮濕和較難粘附的底材的涂料。酰胺多元