環(huán)氧樹脂與固化劑反應,除了一般的脂肪胺和部分脂環(huán)胺類固化劑可以在常溫下固化外,其他大部分脂環(huán)胺和芳香胺以及幾乎全部的酸酐固化劑都需要在較高溫度才能發(fā)生固化交聯(lián)反應。為了降低固化反應溫度,縮短固化反應時間,必須采用固化促進劑。
親核型促進劑 它對胺類固化的環(huán)氧樹脂起單獨的催化作用,而對酸酐類則起雙重催化作用。即不但對酸酐而且對環(huán)氧樹脂也其催化作用。親核型促進劑在胺與環(huán)氧樹脂體系中對環(huán)氧基的催化作用時通過體系中的羥基進行陽離子醚化反應;親核型促進劑對環(huán)氧/酸酐固化體系中的催化作用是先生成烷氧陰離子與酸酐反應,產生新的羧基離子,它與環(huán)氧基反應,又產生新的烷氧陰離子。這種反應交替進行,形成聚酯型交聯(lián)結構,也可引發(fā)環(huán)氧基的催化聚合反應,得到聚醚交聯(lián)網絡結構。親核型促進劑大多屬于路易斯堿,廣泛用于酸酐和環(huán)氧樹脂固化體系。路易斯堿性愈強,取代基空間位阻越小,那么催化活性越大,促進劑的結構及性能對交聯(lián)固化反應速率和固化物性能影響越大。一些叔胺的鹽類配合物如DMP-30的三乙基己酸鹽和羧酸酯,咪唑的鎓鹽等在室溫下處于穩(wěn)定狀態(tài),使膠液的使用期大大延長,在加熱到100℃左右則迅速分解產生叔胺,繁盛催化效應。像這類催化促進劑被稱為潛伏性促進劑。親電型促進劑 在環(huán)氧樹脂/胺類固化劑體系和環(huán)氧樹脂/酸酐固化劑體系中,常用的是路易斯酸及其絡合物和硼胺絡合物。產生的氫離子可以促進環(huán)氧基與羥基的醚化反應,可以看作叔胺能抑制醚化反應而促進酯化反應。當用硼胺絡合物等酸性催化劑時則相反,它只能促進醚化反應。金屬有機化合物作促進劑 金屬羧酸鹽,涂環(huán)烷酸鉛、辛酸鋅等也可對環(huán)氧樹脂酸酐固化體系其催化作用。此外,羧酸金屬鹽還可直接固化環(huán)氧樹脂,形成醚鍵結構。因此金屬羧酸鹽的促進劑具有兩種不同的催化作用。但交聯(lián)體系固化物既具有酯健又有醚鍵結構。以過渡金屬元素與乙酰丙酮為基礎的金屬有機物時酸酐固化環(huán)氧樹脂非常有效的潛伏性促進劑。在室溫下使用期長,在150~170℃可很快凝膠固化。
促進劑可按用途分為環(huán)氧樹脂胺類固化劑體系的促進劑及環(huán)氧樹脂酸酐類固化劑的促進劑;促進劑按顯形性可分為潛伏性促進劑和顯在型促進劑;促進劑按化學成分可分為叔胺類、咪唑類、季鏻化合物等。環(huán)氧-胺體系的促進劑脂肪胺可以在室溫固化雙酚A環(huán)氧樹脂,但在15℃以下的低溫固化慢常常加入各種促進劑。對脂肪族胺類而言,苯酚>三苯基膦>羧酸>醇>叔胺>聚胺>聚硫>醇,特別是堿基及羧酸取代酚的促進效果更大,對芳香胺來說,苯酚及醇的促進效果小。環(huán)氧酸酐體系的促進劑酸酐固化劑常常添加促進劑,有三乙胺、芐基二甲胺(BDMA)、二甲氨基甲基苯酚(DMP-10)、三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30)、2-乙基己酸鹽(K-61B),2-甲基咪唑,2-乙基-4-甲基咪唑,N,N-二甲基苯胺,三乙醇胺,環(huán)烷酸鹽,辛酸鹽等。潛伏促進劑有乙酰丙酮鉻、乙酰丙酮鈷、乙酰丙酮鋁,芐基三甲基氯化銨,三乙醇胺肽酸酯,三乙醇胺硼酸酯,季鏻鹽,雙氰胺,咪唑金屬鹽,594、595、901和硼酸酯類硼胺絡合物。 環(huán)氧樹脂 - rvwvr.cn -(責任編輯:admin) |