环氧树脂固化剂和慢干固化剂起反应吗 会有什么后果

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慢干固化剂
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产品详细说明
产品规格:5L
产品包装:5L
牌:先达利
格:1元/公斤
&汽车漆用途:美国进口杜邦汽车漆先达利AK261 2K高浓慢干固化剂含催化成份,干固时间快,可提高漆膜硬度,漆膜流平效果佳,用途广泛。
汽车漆规格:1L/桶
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联系人:刘小姐
东莞市黄氏化工有限公司成立于2001年,公司座落在东莞市虎门镇,我公司是一家集化工研发、生产、销售、贸易于一体的综合性公司。 公司凭借完善的产品体系、优良的产品品质、专业的技术指导,在相关行业中得以广泛应用。 我公司已全面通过ISO国际质量体系认证及国家强制执行的&3C&认证、质量管理体系各个环节严格遵循技术规范,产品严格执行相关技术标准,产品通过的&ROHS&检测,被欧洲市场接受,使产品在国内外皆受好评。公司还连续多年被评为&重合同守信用单位&,&计量合格单位&,&消费者满意单位&等荣誉称号。 公司大部分产品采用来自德国、荷兰、美国、台湾等名厂出品的优质原材料,有独立自主的产品研发实力。引入了当今国际上最先进的 油漆 生产技术、原料、营销及管理模式。其产品门类丰富,品质优良,稳定性佳,性价比高。 公司主要生产销售:汽车漆、机械漆、家具漆、广告漆、玻璃漆、玻璃钢漆、地板漆、工业漆、原子灰等相关产品。 汽车漆系列:用在汽车、机械、广告、防腐设施,玻璃纤维等相关产品; 金属漆系列:用在机械、机床、设备、机壳、饰材、机电、仪表、灯饰、装饰品、机车、防腐设施等五金机械行业; 木器漆 系列:用在家具、展柜、橱柜、木门、音响等木制品行业; 塑胶漆系列:用在家电、电脑、手机、相机、机壳、塑胶、工艺品、机车外壳等塑胶制品业; 其它专业漆系列:航模漆、车模漆、船舶漆、拉链漆、针车漆、美术手工漆、橡胶手感漆、氟碳漆、五金烤漆、五金自干漆、点 胶漆、仿电镀漆、耐溶剂漆、耐高温漆(100-800℃)、三防漆、快干漆、透明漆、绝缘漆、UV漆等; 配套产品:家具原子灰、汽修原子灰、耐高温原子灰、填眼灰、稀释剂、化白水、色精、格丽斯、色浆、脱漆剂、色粉、砂纸等金属前处理系列产品等 我公司经过十年的创新和发展,积累了丰富的涂装工艺应用的经验,多年来黄氏化工持续不断地为客户提供质优价廉的产品,以实现客户最高性价比的涂装方案,受到广大客户的信赖和认可。热烈欢迎各界朋友光临我公司参观、考察。
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版权声 明&201432环氧树脂固化剂特点和反应机理
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32环氧树脂固化剂特点和反应机理
环氧树脂有机酸酐固化剂特点和反应机理;有机酸酐类固化剂,也属于加成聚合型固化剂;酸酐类固化剂用于大型浇铸等重电部门,至今仍是这类;酸酐类固化剂与多元胺类固化剂相比,有许多优点;但是,酸酐类固化剂所需的固化温度相对比较高,固化;在已知的酸酐化合物中,多数正在被广泛用作环氧树脂;一、在无促进剂存在时,首先环氧树脂中的羟基与酸酐;二、在促进剂存在的条件下,酸酐固化
 环氧树脂有机酸酐固化剂特点和反应机理 有机酸酐类固化剂,也属于加成聚合型固化剂。早在1936年,瑞士的Dr.pierre Castan就开始用邻苯二甲酸酐固化的环氧树脂作假牙的材料。这一用法后来还在英国和美国申请了专利。酸酐类用作固化剂在1943年美国就有专利报导。酸酐类固化剂用于大型浇铸等重电部门,至今仍是这类固化剂应用的主要方向。日本这类固化剂消费量每年在3 kt以上,约占环氧树脂固化剂全部用量的23%,仅次于有机多胺的用量。在我国,以邻苯二甲酸酐为固化剂的环氧树脂浇铸、以桐油酸酐为固化剂的环氧树脂电机绝缘,都有20多年的应用历史。近年来,随着电气、电子工业的发展,酸酐类固化剂在中、小型电器方面也获得广泛的应用,特别是弱电方面,也获得了充分重视,如集成电路的包封、电容器的包封等。在涂料方面,如粉末涂料,这类固化剂也受到重视。酸酐类固化剂与多元胺类固化剂相比,有许多优点。从操作工艺性上看,主要有以下几点:一是挥发性小,毒性低,对皮肤的刺激性小;二是对环氧树脂的配合量大,与环氧树脂混熔后粘度低,可以加入较多的填料以改性,有利于降低成本;三是使用期长,操作方便。从固化物的性质上看,它主要特征有:一是由于固化反应较慢,收缩率较小;二是有较高的热变形温度,耐热性能优良,固化物色泽浅;三是机械、电性能优良。但是,酸酐类固化剂所需的固化温度相对比较高,固化周期也比较长;不容易改性;在贮存时容易吸湿生成游离酸而造成不良影响(固化速度慢、固化物性能下降);固化产物的耐碱、耐溶剂性能相对要差一些,等等,则是这类固化剂的不足之处。在已知的酸酐化合物中,多数正在被广泛用作环氧树脂固化剂,大约有20余种,可以分为单一型、混合型、共熔混合型。从化学结构上分,则可分为直链型、脂环型、芳香型、卤代酸酐型;如按官能团分类,又有单官能团型、两官能团型,两官能团以上的多官能团型无实用价值。和多胺类固化剂的情况相类似,官能团的数量也直接影响固化物的耐热性;另外,也可按游离酸的存在与否分类,因为游离酸的存在对固化反应起着促进作用。
这一类固化反应以有无促进剂的存在分成两种形式――一、在无促进剂存在时,首先环氧树脂中的羟基与酸酐反应,打开酸酐,然后进行加成聚合反应,其顺序如下:(1)羟基对酸酐反应,生成酯键和羧酸;(2)羧酸对环氧基加成,生成羟基;(3)生成的羟基与其他酐基继续反应。这个反应过程反复进行,生成体型聚合物。另外,在此种体系中,由于处于酸性状态,与上述反应平行进行的反应是别的环氧基与羟基的反应,生成醚键。从上述机理中可以看出,固化物中含有醚键和酯键两种结构,而且反应速度受环氧基浓度、羟基浓度的支配。二、在促进剂存在的条件下,酸酐固化反应用路易斯碱促进。促进剂(一般采用叔胺)对酸酐的进攻引发反应开始,其主要反应有:(1)促进剂进攻酸酐,生成羧酸盐阴离子;(2)羧酸盐阴离子和环氧基反应,生成氧阴离子;(3)氧阴离子与别的酸酐进行反应,再次生成羧酸盐阴离子。这样,酸酐与环氧基交互反应,逐步进行加成聚合。在促进剂路易斯碱存在的条件下,生成的键全是酯键,未发现如同无促进剂存在时所生成的醚键。在促进剂存在时,环氧树脂的固化速度也受体系内羟基浓度的支配。因此,添加促进剂对液态环氧树脂非常有效,120~150℃即能完成固化反应。但对于固态环氧树脂,则要充分注意适用期非常短的问题。在促进剂不存在时,从理论上讲,应当一个环氧基对一个酸酐,而实际上仅用化学理论量的80%~90%就足够了。在促进剂存在时,酸酐用量为化学理论量。 环氧树脂各种酸酐固化剂性能 一、邻苯二甲酸酐(PA)邻苯二甲酸酐为传统的固化剂,至今用量仍很大,主要用于电器的浇铸。邻苯二甲酸酐为白色结晶,熔点128℃,最大的特点是价格便宜,固化放热峰低,电气性能优良。邻苯二甲酸酐加热时易升华,并且需要在较高的温度下才能与环氧树脂相混熔,这可能导致配合物使用期变短,因此,使用时必须格外注意。二、四氢苯酐(THPA)四氢苯酐是顺丁烯二酸酐与丁二烯加成的产物,白色固体,熔点100℃,与环氧树脂混合比较困难,但没有升华性,可以改进PA大型浇铸配方的组份。可用于电器浇铸方面,也可以用于粉末涂料、环氧树脂传递膜塑料的固化剂。此外,还可以与苯酐、六氢苯酐一起混合作固化剂使用。THPA经异构化,形成以下四种异构体。这四种异构体组成的混合物,在室温下为液态,这种类型的固化剂,天津市津东化工厂生产的牌号为70酸酐。异构化的THPA的技术指标如下――分子质量:152,酸当量:72,比重:1.26,黏度(4*杯):17.4s,折光指数n25:1.5021,熔点:室温液态。三、六氢苯酐(HHPA)HHPA由THPA加氢而成,白色固体,有吸湿性,熔点36℃,在50~60℃时即易与环氧树脂混合,混合物黏度很低,使用期长,固化放热小,但应用的工艺性能较Me THPA、Me HHPA为差。由于分子结构中无双键,所固化的环氧树脂为无色透明物,所固化的脂环族环氧树脂具有优良的耐候性能和耐漏电痕迹性能。在美国,已用这类材料来浇铸发光二极管和外用的大型电器绝缘件。此外,用HHPA固化的环氧树脂还可以用来制作药品贮槽和耐油阀体材料,它对在100℃的30%H2S04有良好的耐蚀性,也能较好地耐苯、甲苯和醇类等溶剂,但不耐碱和卤化烃类溶剂。m(HHPA):m(THPA)=90:10的混合物在室温下为液态共熔混合物。m(HHPA):m(HET)=70:30的混合物反应活性低,室温下为液态,可以构成阻燃酸酐配合物。四、甲基四氢苯酐(Me THPA)用顺丁烯二酸酐分别与两种不同的二烯烃单体合成,可以得到两种结构不同的甲基四氢苯酐:4一甲基四氢苯酐和3一甲基四氢苯酐。它们都是固态酸酐(熔点分别为65℃和63℃),很少单独作为固化剂使用。经催化异构化可以得到同分异构的液态混合物。商品的液态Me THPA为不同的异构体混合物,不同制造厂的产品异构体的组成比各不相同,表3-25为日本两个牌号的甲基四氢苯酐固化剂的有关性能指标。由于甲基四氢苯酐固化的环氧树脂的电绝缘性能、机械强度、耐热性等综合性能较好,价格也相对便宜,因而用途比较广泛,主要用于发电机、机车马达线圈的浸渍,绝缘子、绝缘套管、变压器、互感器的浇铸,电视机电源变压器的灌封、,使甲基四氢苯酐成为一种最为通用的新型液态酸酐固化剂。在美国,还用它作单丝缠绕成型玻璃钢的固化剂,用于制造原油输送管、灌溉用管、兵器及宇航部件等。五、甲基六氢苯酐(MeHHPA)甲基六氢苯酐是MeTHPA加氢的产物。如前述MeTHPA有不同的异构体,因此,商品化的MeHHPA也随制造厂不同而在性能上略有差异。表3―26列出了日本的三种牌号的甲基六氢苯酐固化剂的性能指标。与MeTHPA相比较MeHHPA具有不同特点。主要有:(1)分子结构中不含双键,并且无色透明,所以可用于浇铸无色透明的固化物,用来生产发光二极管、镜片、激光磁盘等产品;(2)由于分子结构相对的非极性,所以其固化物具有较好的耐湿性;(3)其固化物的热变形温度较高,所需的固化时间较短,有利于大型电机的浸渍成型;(4)由于分子结构中不含双键,所以其固化的环氧树脂具有较好的耐气候性能。从不同配方浇铸物固化后的特性数据,可以看出组份中使用脂环族环氧树脂或者使用MeHHPA固化剂的,有较高的热变形温度;组份中使用HHPA,或者MeHHPA、或者脂环族环氧树脂的,在高温下其介电常数和介质损耗角正切也都比较低。这些都说明,树脂或者固化剂中的双键对固化物的性能有一定的影响。六、甲基纳迪克酸酐(MNA)又称甲基内次甲基四氢邻苯二甲酸酐(MHAC),由顺丁烯二酸酐与甲基环戊二烯通过双烯加成反应生成。这是一种有较长应用历史的液态酸酐固化剂,在国外广泛通用。对双酚A型环氧树脂(液态)用量为70%~90%,加入0.5%的叔胺类后,在室温下仍有两个月的适用期,固化条件为120℃/16h+180℃/lh。如果采用阶梯升温固化条件:90℃/2h+120℃/2h+160℃/4h,可以得到综合性能更好的固化物。商品MHAC的有关性能如下――外观:淡黄色透明液体,色泽(加德纳法):1,比重(25℃):1.23,黏度/(25℃,mPa?s):200~230,凝固点/℃:&-15,中和当量:88~92,相对分子质量:178。与Me THPA、Me HHPA相比,MNA的黏度稍高一点,但其吸湿性小,与环氧树脂混合物的使用期长,固化时放热量少,固化后体积收缩小,固化物颜色浅,电气性能,特别是耐电弧性优良,因而国外广泛用于电器绝缘材料,尤其是大型电器(大型电机和大型变压器等)的绝缘材料。另外,MNA固化的环氧树脂具有较高的热变形温度,和良好的高温长期热稳定性,因此,还用于制作要求可靠性极高的半导体封装材料和碳纤维增强塑料。表3-28列出了用MHAC固化的环氧树脂的有关性能。七、偏苯三甲酸酐(TMA)及其改性物偏苯三甲酸酐(TMA)为白色晶体,熔点168℃,分子质量192,与双酚A 型环氧树脂反应较快,所得到的固化物耐热性(HDT)能达到200℃,另外,还具有良好的化学稳定性,耐药品性能好,电气性能也十分优良。固化100份双酚A型环氧树脂时,加入量为33份,但需要研成粉末,均匀分散于树脂中,加热至125℃才能溶解。TMA能溶于丙酮中,也能溶于丙酮与环氧树脂的溶液中。这两种溶液都可以用作芳胺固化剂的促进剂。TMA由于熔点高而应用困难,现在用乙二醇、丙三醇对其改性,制成酯类,目前已用于涂料方面,具有较好的应用前景。八、脂肪族酸酐和脂肪聚酐脂肪酸酐应用较多的是十二烯基琥珀酸酐(DDSA),它由丙烯四聚体和顺丁烯二酸酐反应合成,常温下呈液态。这种酸酐与环氧树脂混熔性好,配合料有较长使用期。多与其他酸酐配合使用,以提高其固化物的热变形温度。美国在电气绝缘产品成型中,应用这种固化剂已有多年业绩,而且用量比较大。脂肪聚酐脂肪聚酐是脂肪族二元羧酸经分子间脱水反应缩合而成的产物,其中以聚己二酸酐、聚壬二酸酐和聚癸二酸酐较常用。在我国环氧树脂浇铸行业中,这类线型聚酐常用作增韧固化剂。目前,国内已生产的主要是PAPA、PSPA两种。PAPA的分子质量为,白色粉末,熔点60℃,易吸水,60℃时黏度为0.8~1Pa?s。PAPA用量一般为E-51环氧树脂100g;PAPA 70g;DMP一30 lg。固化物延伸率为100%,拉伸强度35MPa,在150℃下热老化8周,失重仅为1%左右。PAPA熔点偏高,可与其它多种酸酐形成低温共熔混合物,以方便应用工艺操作。PSPA的熔点80℃,一般与液态双酚A型环氧树脂配合,用量为每100g树脂加入85g,加人DMP-30 1份,在90℃时使用期为1h,120℃下固化2h后,拉伸强度可达21MPa,延伸率为80%。单用聚酐固化的环氧树脂的热变形温度低,但耐冷热冲击性能与电绝缘性能优良。聚乙基十七烷二羧酸酐(SB-20AH)、聚二苯基取代十六烷二羧酸酐(ST-2P-AH)是两种新型的聚酐类环氧类固化剂,在常温下为液态,容易与环氧树脂混熔。SB-20AH固化物的热变形温度与机械强度都很低,基本上无实用价值;而ST-2PAH固化物则有相对高的热变形温度与机械强度,但与DDSA、Me HHPA固化物相比,其数值仍然较低。聚酐类固化剂最突出的性能是其固化物具有良好的耐冷热冲击性能,表3-35列出了有关试验数据。从中可以看出,用Me HHPA固化的环氧树脂基本上不耐冷热冲击;DDSA的固化物略好,但也不理想;聚酐类固化物这方面的性能都良好,其中又以SB--20AH和PSPA的固化物最好。九、三烷基代四氢邻苯二甲酸酐(TATHPA)这是一种25℃下黏度为129m Pa?s的液状酸酐,分子质量234。用它固化的环氧树脂的机械强度、绝缘性能与Me HHPA、Me THPA固化物相近。但是,由于这种固化剂含有较多的疏水基团,不易吸湿,与固化促进剂并用时不会产生气体,所以固化后的环氧树脂具有良好的耐水性。这是TATHPA固化剂明显的特性。十、甲基环己烯基四酸二酐(MCTC)也称丁二酸酐代甲基环己烯二羧酸酐,熔点167℃,由3一Me TI-IPA与顺丁烯二酸酐反应合成。其突出的特性为所固化的环氧树脂热变形温度,可高于均苯四甲酸酐(PMDA)固化的环氧树脂,而它的熔点则比PMDA的熔点(286℃低119℃,因而应用较为方便。MCTC除应于浇铸以外,还应用于粉末涂料、层压板及其它成型材料。十一、均苯四甲酸二酐(PMDA)这是一种熔点高达286℃的白色粉末,性质比较活泼。由于熔点高,难于直接加入环氧树脂中作固化剂,通常使用方法有3种;①与顺丁烯二酸酐(MA)或邻苯二甲酸酐(PA)按一定比例混合以降低熔点,用于环氧树脂浇铸料;②先将PMDA溶于丙酮,再与环氧树脂配合,用于层压浸渍料;③将PMDA粉碎后分散在环氧树脂之中,再进行高温固化。表3-36列出了用PMDA与MA、PA混合所固化的环氧树脂的有关性能。从数据可以看出,用MA与PMDA混合物固化的环氧树脂的热变形温度高,在高温(150℃、200℃)仍有一定的机械强度和电绝缘性能。用PMDA固化的环氧树脂还具有较好的耐化学腐蚀性能,对酸、碱、有机溶剂均有较好的抵抗能力。这种固化剂一般与其他有机酸酐固化剂混合使用,用以改善固化产品的耐热,耐药品性能。十二、苯酮四酸二酐(BTDA)BTDA为白色粉末,熔点227℃,与MA按3:l组成混合酸酐固化Epon828环氧树脂的热变形温度大于280℃,其耐溶剂性、高温热老化稳定性十分优良,是另一种可利用的耐热型环氧树脂固化剂。十三、卤代酸酐主要品种有六氯内次甲基四氢苯二甲酸酐(又称氯茵酸酐,略称HET酸酐)、四溴代邻苯二甲酸酐(略称TBPA酸酐)。HET由六氯环戊二烯与顺丁二烯酸酐反应而成,为熔点240℃的白色粉末。TBPA由邻苯二甲酸酐溴化而来,为熔点280℃的黄白色粉末。这两种卤代酸酐熔点都比较高,难与环氧树脂混熔,一般与其它有机酸酐混合应用,以提高固化物的热变形温度。这两种酸酐多用来生产环氧树脂层压板。 环氧树脂多胺固化剂的分类及反应机理 多胺类固化剂是环氧树脂固化剂中品种最多的,主要分为四大类:单一多胺,包括脂肪族多胺、聚酰胺多胺、脂环族多胺、芳香族多胺及其它品种;混合多胺;改性多胺,包括环氧化合物加成多胺、迈克尔加成多胺、曼尼斯加成多胺、酮类封闭的多胺;共熔混合多胺。
多胺固化剂又称加成聚合型之二。其固化反应机理是:多胺固化剂在与环氧树脂反应时,首先是伯胺中的活性氢与环氧基反应,生成仲胺;仲胺中的活性氢与环氧基再进一步反应,生成叔胺,此间分两步进行。第一步――反应中生成的叔胺基,具有催化机能,但在伯胺、仲胺存在的条件下,其机能一般是难以发挥的。(注:实际应用中也会发生一些使人们认为活性氢的加成作用与叔胺的催化作用同时存在的情况。如用二乙氨基丙胺固化双酚A环氧树脂时,当按活性氢与环氧基等物质的量计量的二乙氨基丙胺仅消耗75%时,体系中的环氧基却消耗了95%;又如用1,6-己二胺作固化剂时,按活性氢与环氧基等物质的量计量的己二胺仅消耗50%时,体系中的环氧基已消耗了95%。对于这种情况。有人解释为:加成反应过程放出大量的热、同时伴随形成的羟基,使叔胺对固化反应产生了催化作用。) 对上述多胺的固化反应,有两点需要说明。其一,因化学结构和碱性不同有相当大的区别。对脂肪胺来说,k1/k2≌2,在伯胺优先反应的情况下,链增长反应和基于仲胺的交联反应平行进行。对芳胺来说,k1/k2≌7~12,基于伯胺的反应的链增长反应占压倒优势。因此,环氧树脂与脂肪族伯胺反应过程中B-阶段时间很短,难以控制,而在芳香胺中却有较长的B-阶段时间。这个B-阶段时间长短是十分重要的,利用这一特性可以制成B-阶段成型材料,如粉末涂料等。第二步――路易斯酸对此反应能起促进作用,其促进作用受酸的PKa支配,排列顺序为:酸&酚&醇类&腈&硝基苯。在应用芳香胺类固化剂的配方中,有时需要加入促进剂,以缩短凝胶时间,但加促进剂会给固化物的性能带来不利的影响。对某些胺与环氧基反应而言,加入适量的水或醇类化合物(均含有羟基),可以加速其反应。就苯基缩水甘油醚而言,醇的加速作用顺序为:甲醇&乙醇&正丙醇&叔丁醇&异丁醇&环己醇。胺固化剂分子结构中的羟基对固化反应同样具有加速作用。如对双酚A环氧树脂的凝胶时间顺序为:二乙烯二胺,羟乙基二乙烯三胺&双羟乙基二乙烯三胺,不同的有机酸对胺固化剂与环氧树脂的反应也有影响。就双酚A环氧树脂与胺反应而言,加人不同酸的反应速度顺序为:对甲苯磺酸&水杨酸&甲酸&苯甲酸&乳酸&草酸&乙酸&正丁酸&顺丁烯二酸&邻苯二甲酸。环氧一胺固化反应中,加入物质对反应速率的影响,可归结为它们是否有利于产生氢键,因为氢键的形成加速了胺一环氧基之间的反应。多胺固化剂固化环氧树脂的热效应。胺固化剂与环氧基之间的反应为放热反应,而环氧树脂固化成型物大多为绝热材料,所以研究树脂固化时的热效应有重要意义。图3―7比较了不同环氧-胺固化系统反应时的放热峰值。从图可以看出,二乙烯三胺、三乙烯四胺、N一氨乙基哌嗪,由于固化时放热,配料温度可以上升至200℃以上,而低分子聚酰胺固化环氧树脂时放热的升温值就比较低。这说明固化剂本身的结构对产生热效应有极大的影响。
固化过程的热效应一方面可以加速固化过程,有利于在冬季施工使用;另一方面也给成型工艺带来极不利的影响,因为发热会造成配料温度上升,大大减少施工操作时间,给配料带来麻烦。同样地,在进行浇铸成型时,由于放出的热无法散出,进一步加速了固化反应,如此恶性循环的结果,造成浇铸料固化过快,气泡无法排除,甚至产生局部过热烧焦。因此,在实际应用中,经常根据不同需要设法改进固化剂和配方料的工艺操作性能,努力减少因热效应带来的不利影响。芳香多胺在室温下多为固体,它们与环氧树脂混合时,放热效应不明显,但随着温度升高,固化物体系同样明显出现放热峰值。因为芳胺固化体系经常需要进行加热固化,所以在用芳胺作固化剂的成型操作中,同样应注意放热效应造成的不利影响。包含各类专业文献、外语学习资料、高等教育、文学作品欣赏、应用写作文书、专业论文、各类资格考试、幼儿教育、小学教育、中学教育、32环氧树脂固化剂特点和反应机理等内容。 
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