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環(huán)氧樹脂固化劑總體分為兩大類:堿性固化劑和酸性固化劑。其中堿性固化劑主要包括伯胺類、仲胺類、酰胺類及其他可與環(huán)氧樹脂發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)的含氮化合物等Lewis堿;酸性固化劑包含有機(jī)酸酐、有機(jī)酸、硫醇、硼-胺絡(luò)合物和酚類化合物等Lewis酸。
在環(huán)氧樹脂固化劑的研究和應(yīng)用中,為廣泛的當(dāng)屬胺類固化劑,其中又以芳香胺固化劑、脂環(huán)胺固化劑、脂肪胺固化劑為主。
芳香胺類固化劑的分子結(jié)構(gòu)中含有穩(wěn)定的苯環(huán)結(jié)構(gòu),由于苯環(huán)的存在,固化物具有較高的耐熱性和良好的耐水性、電性能以及力學(xué)性能,因此芳香胺固化劑在宇航材料和絕緣材料行業(yè)有很大的應(yīng)用前景。同時芳香胺固化劑也存在明顯的缺點,由于胺基直接與苯環(huán)相連,苯環(huán)的主體障礙作用導(dǎo)致固化交聯(lián)反應(yīng)活性較小,而且它們?nèi)埸c一般較高,因此需要高溫固化,所以應(yīng)用方面存在限制。此外芳香胺固化劑存在毒性較大、易被空氣氧化等缺點。
揚(yáng)州化工原料脂環(huán)胺固化劑分子中含有脂環(huán),這賦予其更好的耐熱性和力學(xué)性能,同時還具有色淺、光澤度高和耐紫外線性能優(yōu)異等優(yōu)點。由于脂環(huán)的存在,其反應(yīng)活性較脂肪胺類低,適用期較長。但同時,也導(dǎo)致部分脂環(huán)胺固化劑很難在室溫下充分反應(yīng),需要升溫后才能充分固化。異佛爾酮二胺是一種常用的脂環(huán)胺固化劑,主要用于要求低色澤、低氣味、高抗彎強(qiáng)度和耐化學(xué)性的環(huán)氧配方,適用于地坪涂料、鋪路填料和混合料。
脂肪胺固化劑主要包括乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺等。此類固化劑在室溫或較低溫度下能與環(huán)氧樹脂發(fā)生充分的固化交聯(lián)反應(yīng),且固化物具有良好的耐腐蝕性、耐水性、機(jī)械強(qiáng)度和粘接能性能。但是大部分的脂肪胺固化劑都是低分子量線性分子,它們蒸汽壓高、刺激性強(qiáng)、毒性大,且它們配比嚴(yán)格,對操作者的要求較高,這些缺點限制了它們的應(yīng)用。為了改善脂肪胺固化劑明顯的缺點,研究者們以低分子量的初級脂肪胺為原料,經(jīng)過一定的化學(xué)改性得到胺類加合物,改善了初級脂肪胺的氣味,配比要求降低,從而大大拓寬了其應(yīng)用范圍。