环氧树脂固化剂定义及分类

    1、定义
    环氧树脂本身是热塑性的线型结构,不能直接拿来就应用,必须在向树脂中加入第二组分,在一定温度(或湿度)等条件下,与环氧树脂的环氧基进行加成聚合反应,或催化聚合反应,生成三维网络结构(体型网状结构)的固化物后才能使用。这个充当第二组分的化合物称作固化剂,分为加成型固化剂和触媒型固化剂。
2、固化剂的分类
固化剂化学
1、伯胺与环氧基的反应
当用伯胺固化环氧树脂时,在阶段伯胺和环氧基反应生成仲胺;在第二阶段,生成的仲胺和环氧基反应生成叔胺,并且生成的羟基亦能和环氧基反应、具有加速反应进行的倾向。
胺的化学结构不同,它们与环氧基的反应速度也不相同,在初期反应速度比较快,环氧基消耗的比较我,到达一定的时间后,环氧基的消耗不像开始那么多。环氧基的反应程度在3周的期间内非常低,聚酰胺只有40%,二亚乙基三胺也只不过65%,要进一步提高环氧基的反应程度,有必要在高温下进行固化反应。
当多胺固化环氧树脂时,醇或酚的存在会促进反应加快,但不能改变后的反应程度。醇、酚的羟基和环氧基的氧原子形成氢键而促进开环,醇羟基容易开成这种键,因此显示更大的从促进作用。除了酚、醇之外,有机酸、硫酰胺等对反应也有促进作用。但邻苯二甲酸、顺丁烯二酸没有促进作用,这是由于它们和胺反应和成了酰亚胺之故。有些基团具有抑制作用。如:-OR、-COOR、-SO3R、-CON2R、-SO2NR2、-CN、-NO2等。
2、叔胺与环氧基的反应
叔胺是强碱性化合物。叔胺固化环氧树脂按阴离子聚合反应进行。阴离子聚合固化剂先作用环氧基,使其开环,生成氧阴离子,氧阴离子攻击环氧基,开环加成,这种开环加成连锁反应进行下去固化环氧树脂。
3、咪唑化合物与环氧基反应
咪唑化合物为五元杂环化合物。结构式中含有两个氮原子,一个氮原子处于仲胺,另一个氮原子为叔胺。先仲胺基的活泼氢和环氧基反应生成加成物,该加成物再和别的环氧基反应生成在分子内兼具