咪唑類化合物作為環(huán)氧樹脂固化劑及固化促進(jìn)劑具有獨(dú)到之處。它們的固化行為和叔胺相似是陰離子型催化聚合，但在高溫下因沒有叔胺那樣有鏈轉(zhuǎn)移，所以能在中等溫度下固化，獲得較高的熱變形溫度，達(dá)到與芳香族固化產(chǎn)物大體相當(dāng)?shù)乃?。咪唑的堿性比較弱且揮發(fā)性小。毒性也就比脂肪族胺、芳香族胺小得多，通常它們?cè)?font face="Times New Roman">250℃以下幾乎不分解。各種咪唑的特性見表7-52。

   在咪唑類化合物中最引人注目的是2-乙基-4-甲基咪唑。在室溫下易與環(huán)氧樹脂混合，得到低黏度混合物，適用期長(zhǎng)（見表7-53）。固化物有較高的熱變形溫度，當(dāng)用量為2%時(shí)，經(jīng)150℃4h固化后馬丁耐熱度大160℃。如果在樹脂混合物中添加125%的二氧化硅填料，固化物的機(jī)械強(qiáng)度有明顯提高，馬丁耐熱度大于225℃。由圖7-7及圖7-8可見，2-乙基-4-甲基咪唑的樹脂固化物和酸酐及芳香胺的比較，經(jīng)高溫、短時(shí)間的后固化處理后可得到相當(dāng)高的熱變形溫度（約240℃），這種特性對(duì)制備纏繞結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料是極其有利的。

表 7-52 各種咪唑類化合物的特性

表 7-53  2-乙基-4-甲基咪唑用量與適用期關(guān)系

2-乙基-4-甲基咪唑的耐熱老化性能優(yōu)于通常使用的間苯二胺（圖7-8），并且耐藥品性，特別是耐酸性也都比間苯二胺好（表7-54）。2-乙基-4-甲基咪唑與耐熱性好的線型酚醛樹脂型環(huán)氧樹脂（DEN-438）的固化物，在204℃長(zhǎng)時(shí)間老化，其熱變形溫度的降低及熱失量都很小（表7-55），足見2-乙基-4-甲基咪唑的的熱穩(wěn)定性相當(dāng)高。

由表7-56可見，2-乙基-4-甲基咪唑作酸酐固化反應(yīng)促進(jìn)劑與2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚比較，顯示了良好的促進(jìn)效果。在與甲基納迪克酸酐共用時(shí)，可將固化溫度降低。

表 7-54  2-乙基-4-甲基咪唑固化物①的耐藥品性②/%

① 環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量190；②+號(hào)增量，-號(hào)失量。

表 7-55  2-乙基-4-甲基咪唑與DEN-438固化物的熱穩(wěn)定性

表 7-56  2-乙基-4-甲基咪唑作促進(jìn)劑的效果

    2-乙基-4-甲基咪唑的熔點(diǎn)為45℃，但它能在常溫下以過冷液體的狀態(tài)出現(xiàn)。但從熱力學(xué)角度來看，過冷液態(tài)不是真正相平衡態(tài)，這種狀態(tài)一旦遭到破壞就會(huì)很快結(jié)晶固化。其實(shí)2-乙基-4-甲基咪唑在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中受到激烈振動(dòng)、摩擦或混入異物，都會(huì)促使它生成晶核，晶體很快便在結(jié)晶核上生成，直至全部結(jié)晶。此時(shí)它與環(huán)氧樹脂的混溶性就變得很差，必須將其加熱融化后再用。這樣既費(fèi)時(shí)又耗能很不經(jīng)濟(jì)。為了防止2-乙基-4-甲基咪唑結(jié)晶化使其保持液態(tài)，余逸，白南燕開展了研究，提出添加結(jié)晶抑制劑4,4-亞甲基-雙-（2-乙基-5-甲基）咪唑不但可推遲結(jié)晶化，而且還保持原有的固化特性。另一種方法是3種咪唑（2-乙基-4甲基咪唑、2-甲基咪唑、丁基-2-甲基咪唑）按一定的比列共混，這種混合物即使冷卻到0℃也有3個(gè)月的液態(tài)化時(shí)間。其他咪唑加入比例小于40%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，混合咪唑仍保持著2-乙基-4-甲基咪唑的固化產(chǎn)物性能。