環(huán)氧樹脂知識講解

1、1第七章第七章 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述第二節(jié)第二節(jié) 環(huán)氧樹脂分類環(huán)氧樹脂分類第三節(jié)第三節(jié) 環(huán)氧樹脂的性質與特性指標環(huán)氧樹脂的性質與特性指標第四節(jié)第四節(jié) 環(huán)氧樹脂的固化劑及固化反應環(huán)氧樹脂的固化劑及固化反應第五節(jié)第五節(jié) 環(huán)氧樹脂的合成環(huán)氧樹脂的合成第六節(jié)第六節(jié) 新型環(huán)氧樹脂固化劑的合成新型環(huán)氧樹脂固化劑的合成第七節(jié)第七節(jié) 環(huán)氧樹脂的改性環(huán)氧樹脂的改性第八節(jié)第八節(jié) 水性環(huán)氧樹脂水性環(huán)氧樹脂第九節(jié)第九節(jié) 環(huán)氧樹脂的應用環(huán)氧樹脂的應用第十節(jié)第十節(jié) 結結 語語2 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂（Epoxy Resin）是）是指分子結構中含有指分子結構中含有2個或個或2個以上

2、環(huán)氧個以上環(huán)氧基并在適當?shù)幕瘜W試劑存在下能形成三維網(wǎng)狀固化物的化合物的總稱，基并在適當?shù)幕瘜W試劑存在下能形成三維網(wǎng)狀固化物的化合物的總稱，是一類重要的熱固性樹脂是一類重要的熱固性樹脂。環(huán)氧樹脂既包括環(huán)氧基的低聚物，也包括含。環(huán)氧樹脂既包括環(huán)氧基的低聚物，也包括含環(huán)氧基的低分子化合物。環(huán)氧樹脂作為膠粘劑、涂料和復合材料等的樹環(huán)氧基的低分子化合物。環(huán)氧樹脂作為膠粘劑、涂料和復合材料等的樹脂基體，廣泛應用于水利、交通、機械、電子、家電、汽車及航空航天脂基體，廣泛應用于水利、交通、機械、電子、家電、汽車及航空航天等領域。等領域。 一、一、 環(huán)氧樹脂及其固化物的性能特點環(huán)氧樹脂及其固化物的性能特點 (1

3、) 力學性能高力學性能高。環(huán)氧樹脂具有很強的內聚力，分子結構致密，所以。環(huán)氧樹脂具有很強的內聚力，分子結構致密，所以它的力學性能高于酚醛樹脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹脂。它的力學性能高于酚醛樹脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹脂。 (2) 附著力強附著力強。環(huán)氧樹脂固化體系中含有活性極大的環(huán)氧基、羥基以。環(huán)氧樹脂固化體系中含有活性極大的環(huán)氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團，賦予環(huán)氧固化物對金屬、陶瓷、玻璃、及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團，賦予環(huán)氧固化物對金屬、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等極性基材以優(yōu)良的附著力。混凝士、木材等極性基材以優(yōu)良的附著力。 (3) 固化收縮率小固化收縮率小。一般為。一

4、般為12。是熱固性樹脂中固化收縮率最。是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一小的品種之一(酚醛樹脂為酚醛樹脂為810；不飽和聚酯樹脂為；不飽和聚酯樹脂為46；有；有機硅樹脂為機硅樹脂為48)。線脹系數(shù)也很小，一般為。線脹系數(shù)也很小，一般為610-5-5/。所以固化。所以固化后體積變化不大。后體積變化不大。3 (4) 工藝性好工藝性好。環(huán)氧樹脂固化時基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物，所以可。環(huán)氧樹脂固化時基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物，所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造無溶劑、高固體、粉低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造無溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。末涂料及水性涂料

5、等環(huán)保型涂料。 (5) 優(yōu)良的電絕緣性優(yōu)良。環(huán)氧樹脂是熱固性樹脂中介電性能最好的優(yōu)良的電絕緣性優(yōu)良。環(huán)氧樹脂是熱固性樹脂中介電性能最好的品種之一。品種之一。 (6) 穩(wěn)定性好，抗化學藥品性優(yōu)良穩(wěn)定性好，抗化學藥品性優(yōu)良。不合堿、鹽等雜質的環(huán)氧樹脂不。不合堿、鹽等雜質的環(huán)氧樹脂不易變質。只要貯存得當易變質。只要貯存得當(密封、不受潮、不遇高溫密封、不受潮、不遇高溫)，其貯存期為，其貯存期為1年。超年。超期后若檢驗合格仍可使用。環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性。其耐堿、期后若檢驗合格仍可使用。環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性。其耐堿、酸、鹽等多種介質腐蝕的性能優(yōu)于不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等熱固性酸、鹽

6、等多種介質腐蝕的性能優(yōu)于不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂。因此環(huán)氧樹脂大量用作防腐蝕底漆，又因環(huán)氧樹脂固化物呈三維樹脂。因此環(huán)氧樹脂大量用作防腐蝕底漆，又因環(huán)氧樹脂固化物呈三維網(wǎng)狀結構，又能耐油類等的浸漬，大量應用于油槽、油輪、飛機的整體網(wǎng)狀結構，又能耐油類等的浸漬，大量應用于油槽、油輪、飛機的整體油箱內壁襯里等。油箱內壁襯里等。 (7) 環(huán)氧固化物的耐熱性一般為環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80100。環(huán)氧樹脂的耐熱品種可。環(huán)氧樹脂的耐熱品種可達達200或更高。或更高。4 環(huán)氧樹脂也存在一些缺點環(huán)氧樹脂也存在一些缺點，比如耐候性差，環(huán)氧樹脂中一般含有芳，比如耐候性差，環(huán)氧樹脂中一般含有芳香醚鍵

7、，固化物經(jīng)日光照射后易降解斷鏈，所以通常的雙酚香醚鍵，固化物經(jīng)日光照射后易降解斷鏈，所以通常的雙酚A型環(huán)氧樹型環(huán)氧樹脂固化物在戶外日曬，易失去光澤，逐漸粉化，因此不宜用作戶外的面脂固化物在戶外日曬，易失去光澤，逐漸粉化，因此不宜用作戶外的面漆。另外，環(huán)氧樹脂低溫固化性能差，一般需在漆。另外，環(huán)氧樹脂低溫固化性能差，一般需在10以上固化，在以上固化，在10以下則固化緩慢，對于大型物體如船舶、橋梁、港灣、油槽等寒季施工以下則固化緩慢，對于大型物體如船舶、橋梁、港灣、油槽等寒季施工十分不便。十分不便。 二、二、 環(huán)氧樹脂發(fā)展簡史環(huán)氧樹脂發(fā)展簡史 環(huán)氧樹脂的研究始于環(huán)氧樹脂的研究始于20世紀世紀30年

8、代年代。1934年德國年德國I.G.Farben公司公司的的的的P. Schlack發(fā)現(xiàn)用胺類化合物可使含有多個環(huán)氧基團的化合物聚合發(fā)現(xiàn)用胺類化合物可使含有多個環(huán)氧基團的化合物聚合成高分子化合物，生成低收縮率的塑料，從而獲得德國專利。稍后，瑞成高分子化合物，生成低收縮率的塑料，從而獲得德國專利。稍后，瑞士士Gebr.de Trey公司的公司的Pierre Castan和美國和美國Devoe & Raynolds公司的公司的S. O. Greelee用雙酚用雙酚A和環(huán)氧氯丙烷經(jīng)縮聚反應制得環(huán)氧樹脂，用有機和環(huán)氧氯丙烷經(jīng)縮聚反應制得環(huán)氧樹脂，用有機多元胺或鄰苯二甲酸酐均可使樹脂固化，并具有

9、優(yōu)良的粘接性。不久，多元胺或鄰苯二甲酸酐均可使樹脂固化，并具有優(yōu)良的粘接性。不久，瑞士的瑞士的Ciba公司、美國的公司、美國的Shell公司以及公司以及Dow Chemical公司都開始了公司都開始了環(huán)氧樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)及應用開發(fā)研究。進入環(huán)氧樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)及應用開發(fā)研究。進入20世紀世紀50年代，在普通雙年代，在普通雙酚酚A環(huán)氧樹脂生產(chǎn)應用的同時，一些新型的環(huán)氧樹脂相繼問世。環(huán)氧樹脂生產(chǎn)應用的同時，一些新型的環(huán)氧樹脂相繼問世。1960年年前后，相繼出現(xiàn)了熱塑性酚醛環(huán)氧樹脂、鹵代環(huán)氧樹脂、聚烯烴環(huán)氧樹前后，相繼出現(xiàn)了熱塑性酚醛環(huán)氧樹脂、鹵代環(huán)氧樹脂、聚烯烴環(huán)氧樹脂。脂。5 中國研制環(huán)氧樹脂始

10、于中國研制環(huán)氧樹脂始于1956年年，在沈陽、上海兩地首先獲得了成功。，在沈陽、上海兩地首先獲得了成功。1958年上海、無錫開始了工業(yè)化生產(chǎn)。年上海、無錫開始了工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀世紀60年代中期開始研究一年代中期開始研究一些新型的脂環(huán)族環(huán)氧：酚醛環(huán)氧樹脂、聚丁二烯環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯些新型的脂環(huán)族環(huán)氧：酚醛環(huán)氧樹脂、聚丁二烯環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺環(huán)氧樹脂等，到環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺環(huán)氧樹脂等，到70年代末期中國已形成了從單體、年代末期中國已形成了從單體、樹脂、輔助材料，從科研、生產(chǎn)到應用的完整的工業(yè)體系。近年來我國樹脂、輔助材料，從科研、生產(chǎn)到應用的完整的工業(yè)體系。近年來我國環(huán)

11、氧樹脂開發(fā)和應用研究發(fā)展迅速，產(chǎn)量不斷增加，質量不斷提高，新環(huán)氧樹脂開發(fā)和應用研究發(fā)展迅速，產(chǎn)量不斷增加，質量不斷提高，新品種不斷涌現(xiàn)，由年產(chǎn)能力不足品種不斷涌現(xiàn)，由年產(chǎn)能力不足1.5萬噸發(fā)展到目前的萬噸發(fā)展到目前的20萬噸左右，預萬噸左右，預計到計到2010年將達到年將達到30萬噸左右。萬噸左右。返回返回6 第二節(jié)第二節(jié) 環(huán)氧樹脂分類環(huán)氧樹脂分類 環(huán)氧樹脂種類較多，且新品種不斷增多，因此到目前為此還沒有一環(huán)氧樹脂種類較多，且新品種不斷增多，因此到目前為此還沒有一種較明確的分類方法。種較明確的分類方法。 一、按化學結構分類一、按化學結構分類按化學結構差異，環(huán)氧樹脂可分為縮水甘油類環(huán)氧樹脂和非縮

12、水甘油類按化學結構差異，環(huán)氧樹脂可分為縮水甘油類環(huán)氧樹脂和非縮水甘油類環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂2大類。大類。 (1) 縮水甘油類環(huán)氧樹脂縮水甘油類環(huán)氧樹脂 縮水甘油類環(huán)氧樹脂可看成縮水甘油（縮水甘油類環(huán)氧樹脂可看成縮水甘油（ ）的衍生化）的衍生化合物。主要有縮水甘油醚類、縮水甘油酯類和縮水甘油胺類合物。主要有縮水甘油醚類、縮水甘油酯類和縮水甘油胺類3種。種。 縮水甘油醚類縮水甘油醚類 縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂是指分子中含縮水甘油醚的化合物，常見的縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂是指分子中含縮水甘油醚的化合物，常見的主要有以下幾種：主要有以下幾種： 雙酚雙酚A型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂（簡稱（簡稱DGEBA樹脂樹脂）：是目前

13、應用最廣的環(huán)氧樹）：是目前應用最廣的環(huán)氧樹脂，約占實際使用的環(huán)氧樹脂中的脂，約占實際使用的環(huán)氧樹脂中的85%以上。以上。CH2CHCH2OOH7其化學結構式為：其化學結構式為：雙酚雙酚F型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂（簡稱（簡稱DGEBF樹脂樹脂）：）： CCH3CH3OCH2CHOHCH2OOCH2CHOCCH3CH3OCH2CHCH2OnCH2CH2OCH2CHOHCH2OOCH2CHOCH2OCH2CHCH2OnCH28雙酚雙酚S型環(huán)氧樹脂（簡稱型環(huán)氧樹脂（簡稱DGEBS樹脂）：樹脂）： SO2OCH2CHOHCH2OOCH2CHOSO2OCH2CHCH2OnCH2氫化雙酚氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂：型

14、環(huán)氧樹脂： CCH3CH3OCH2CHOHCH2OOCH2CHOCCH3CH3OCH2CHCH2OnCH2線性酚醛型環(huán)氧樹脂線性酚醛型環(huán)氧樹脂 ：OCH2CHCH2OCH2OCH2CHCH2OCH2OCH2CHCH2On9脂肪族縮水甘油醚樹脂：脂肪族縮水甘油醚樹脂： CH2CHCH2OCH2CHCH2OCH2CHCH2OOOOCH2CHCH2四溴雙酚四溴雙酚A環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂： CCH3CH3OCH2CHOHCH2OOCH2CHOCCH3CH3OCH2CHCH2OnCH2BrBrBrBrBrBrBrBr10 縮水甘油酯類縮水甘油酯類 如鄰苯二甲酸二縮水甘油酯，其化學結構式為：如鄰苯二甲酸二縮水

15、甘油酯，其化學結構式為：CH2CHCH2OCH2CHCH2OOOCCOO 縮水甘油胺類縮水甘油胺類由多元胺與環(huán)氧氯丙烷反應而得，如：由多元胺與環(huán)氧氯丙烷反應而得，如：CH2CHCH2ONRR11 （2）非縮水甘油類環(huán)氧樹脂）非縮水甘油類環(huán)氧樹脂 非縮水甘油類環(huán)氧樹脂主要是用過醋酸等氧化劑與碳非縮水甘油類環(huán)氧樹脂主要是用過醋酸等氧化劑與碳-碳雙鍵反應而碳雙鍵反應而得。主要是指脂肪族環(huán)氧樹脂、環(huán)氧烯烴類和一些新型環(huán)氧樹脂。得。主要是指脂肪族環(huán)氧樹脂、環(huán)氧烯烴類和一些新型環(huán)氧樹脂。 脂環(huán)族環(huán)氧樹脂脂環(huán)族環(huán)氧樹脂OOOOO雙雙(2,3-環(huán)氧基環(huán)戊基環(huán)氧基環(huán)戊基)醚（醚（ERR-0300） 2,3-環(huán)氧

16、基環(huán)戊基環(huán)戊基醚（環(huán)氧基環(huán)戊基環(huán)戊基醚（ERLA-0400） HCCH2OOCCH2CH3OOCH3乙烯基環(huán)己烯二環(huán)氧化物（乙烯基環(huán)己烯二環(huán)氧化物（ERL-4206） 二異戊二烯二環(huán)氧化物（二異戊二烯二環(huán)氧化物（ERL-4269）12CH2OCH3OCOOH3CCH2OOCOOCH2OCH3OC(CH2)4COOH3COOCH2OO3,4-環(huán)氧基環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己基甲酸甲基環(huán)己基甲酸-3,4-環(huán)氧環(huán)氧 3,4環(huán)氧基環(huán)己基甲酸環(huán)氧基環(huán)己基甲酸-3,4-環(huán)氧環(huán)氧基基-6-甲基環(huán)己基甲酯甲基環(huán)己基甲酯 （ERL-4201） 基環(huán)己基甲酯基環(huán)己基甲酯 （ERL-4221）己二酸二（己二酸二（3,4-

17、環(huán)氧基環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己基甲酯）甲基環(huán)己基甲酯） （ERL-4289） 二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物 （EP-207）13 環(huán)氧化烯烴類環(huán)氧化烯烴類 CH2CHCHOCH2CH2CHCHOCH2 新型環(huán)氧樹脂新型環(huán)氧樹脂NORNOOOOO 此外，還有混合型環(huán)氧樹脂，即分子結構中同時具有兩種不同類型此外，還有混合型環(huán)氧樹脂，即分子結構中同時具有兩種不同類型環(huán)氧基的化合物。環(huán)氧基的化合物。14 二、按官能團的數(shù)量分類二、按官能團的數(shù)量分類 按分子中官能團的數(shù)量，環(huán)氧樹脂可分為雙官能團環(huán)氧樹脂和多官按分子中官能團的數(shù)量，環(huán)氧樹脂可分為雙官能團環(huán)氧樹脂和多官能團環(huán)氧樹脂。對反應性樹脂而言

18、，官能團數(shù)的影響是非常重要的。典能團環(huán)氧樹脂。對反應性樹脂而言，官能團數(shù)的影響是非常重要的。典型的雙酚型的雙酚A型環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂屬于雙官能團環(huán)氧樹脂。多官能型環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂屬于雙官能團環(huán)氧樹脂。多官能團環(huán)氧樹脂是指分子中含有團環(huán)氧樹脂是指分子中含有2個以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂。幾種有代表個以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂。幾種有代表性的多官能團環(huán)氧樹脂如下：性的多官能團環(huán)氧樹脂如下： CHCHOCH2CH2CHOOCH2CH2CHOOCH2CHCH2OOCH2CHCH2O四縮水甘油醚基四苯基乙烷四縮水甘油醚基四苯基乙烷 (tert-PGEE)CHOCH2CH2CHOOCH2CH2CHOOC

19、H2CHCH2O三苯基縮水甘油醚基甲烷三苯基縮水甘油醚基甲烷 (tri-PGEM)15NCH2NCH2CH2CHOCH2CH2CHOCH2CHCH2OCH2CHCH2OOCH2CH2CHONCH2CHCH2OCH2CHCH2OCH2NCH2NCH2CH2CHOCH2CH2CHOCH2CHCH2OCH2CHCH2OCNCNCNOOOCH2CH2CHOCH2CH2CHOCH2CHCH2O四縮水甘油基二甲苯二胺四縮水甘油基二甲苯二胺 (tert-GXDA)三縮水甘油基三縮水甘油基-p-氨基苯酚氨基苯酚 (tri-PAP)四縮水甘油基二氨基二亞甲基苯四縮水甘油基二氨基二亞甲基苯 (tert-GDDM)

20、三縮水甘油基三聚異氰酸酯三縮水甘油基三聚異氰酸酯 (tri-GIC)16 三、三、 按狀態(tài)分類按狀態(tài)分類 按室溫下的狀態(tài)，環(huán)氧樹脂可分為按室溫下的狀態(tài)，環(huán)氧樹脂可分為液態(tài)環(huán)氧樹脂液態(tài)環(huán)氧樹脂和和固態(tài)環(huán)氧樹脂固態(tài)環(huán)氧樹脂。液態(tài)樹脂指相對分子質量較低的樹脂，可用作澆注料、無溶劑膠粘劑和液態(tài)樹脂指相對分子質量較低的樹脂，可用作澆注料、無溶劑膠粘劑和涂料等。固態(tài)樹脂是相對分子質量較大的環(huán)氧樹脂，是一種熱塑性的固涂料等。固態(tài)樹脂是相對分子質量較大的環(huán)氧樹脂，是一種熱塑性的固態(tài)低聚物，可用于粉末涂料和固態(tài)成型材料等。態(tài)低聚物，可用于粉末涂料和固態(tài)成型材料等。返回返回17 第三節(jié)第三節(jié) 環(huán)氧樹脂的性質與特性

21、指標環(huán)氧樹脂的性質與特性指標 一、環(huán)氧樹脂的性質一、環(huán)氧樹脂的性質 環(huán)氧樹脂都含有環(huán)氧基，因此環(huán)氧樹脂及其固化物的性能相似，但環(huán)氧樹脂都含有環(huán)氧基，因此環(huán)氧樹脂及其固化物的性能相似，但環(huán)氧樹脂的種類繁多，不同種類的環(huán)氧樹脂因碳架結構有較大的差別，環(huán)氧樹脂的種類繁多，不同種類的環(huán)氧樹脂因碳架結構有較大的差別，其性質有一定差別。同一種類、不同牌號的環(huán)氧樹脂因相對分子質量、其性質有一定差別。同一種類、不同牌號的環(huán)氧樹脂因相對分子質量、分子量分布差異，其黏度、軟化點、化學反應性等理化性質也有一定差分子量分布差異，其黏度、軟化點、化學反應性等理化性質也有一定差異。即使是同一種類同一牌號的環(huán)氧樹脂，其固化

22、物的性質也因固化劑異。即使是同一種類同一牌號的環(huán)氧樹脂，其固化物的性質也因固化劑及固化工藝的不同而有所不同。也就是說，環(huán)氧樹脂的性質與其分子結及固化工藝的不同而有所不同。也就是說，環(huán)氧樹脂的性質與其分子結構、制備工藝以及樹脂組成有關，固化物的性質還與固化劑的種類及分構、制備工藝以及樹脂組成有關，固化物的性質還與固化劑的種類及分子結構、固化工藝等有關。子結構、固化工藝等有關。 一般來說，作為目前應用最廣的一般來說，作為目前應用最廣的雙酚雙酚A型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂，其分子中的雙酚，其分子中的雙酚A骨架提供強韌性和耐熱性，亞甲基鏈賦予柔軟性，醚鍵賦予耐化學藥品骨架提供強韌性和耐熱性，亞甲基鏈賦予柔軟

23、性，醚鍵賦予耐化學藥品性，羥基賦予反應性和粘接性。性，羥基賦予反應性和粘接性。雙酚雙酚F型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂與雙酚與雙酚A型環(huán)氧樹脂性型環(huán)氧樹脂性質相似，只不過其黏度比雙酚質相似，只不過其黏度比雙酚A型環(huán)氧樹脂低得多，適合作無溶劑涂料。型環(huán)氧樹脂低得多，適合作無溶劑涂料。雙酚雙酚S型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂也與雙酚型也與雙酚型A型環(huán)氧樹脂相似，其黏度比雙酚型環(huán)氧樹脂相似，其黏度比雙酚A型環(huán)氧型環(huán)氧樹脂略高，其最大的特點是固化物具有比雙酚樹脂略高，其最大的特點是固化物具有比雙酚A型環(huán)氧樹脂固化物更高的型環(huán)氧樹脂固化物更高的18熱變型溫度和更好的耐熱性能。熱變型溫度和更好的耐熱性能。氫化雙酚氫化雙酚A型

24、環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂的特點是樹脂的的特點是樹脂的黏度非常低，但凝膠時間比雙酚黏度非常低，但凝膠時間比雙酚A型環(huán)氧樹脂凝膠時間長兩倍多，其固型環(huán)氧樹脂凝膠時間長兩倍多，其固化物的最大特點是耐候性好，可用于耐候性的防腐蝕涂料?；锏淖畲筇攸c是耐候性好，可用于耐候性的防腐蝕涂料。酚醛環(huán)氧樹酚醛環(huán)氧樹脂脂主要包括苯酚線性酚醛環(huán)氧樹脂和鄰甲酚線性酚醛環(huán)氧樹脂，其特點主要包括苯酚線性酚醛環(huán)氧樹脂和鄰甲酚線性酚醛環(huán)氧樹脂，其特點是每分子的環(huán)氧官能度大于是每分子的環(huán)氧官能度大于2，可使涂料的交聯(lián)密度大，固化物耐化學，可使涂料的交聯(lián)密度大，固化物耐化學藥品性、耐腐蝕性以及耐熱性比雙酚藥品性、耐腐蝕性以及耐熱性比雙

25、酚A型環(huán)氧樹脂好，但漆膜較脆，附型環(huán)氧樹脂好，但漆膜較脆，附著力稍低，且常常需要較高的固化溫度，常用作集成電路和電子電路、著力稍低，且常常需要較高的固化溫度，常用作集成電路和電子電路、電子元器件的封裝材料。電子元器件的封裝材料。溴化環(huán)氧樹脂溴化環(huán)氧樹脂因分子中含有阻燃元素，因此其因分子中含有阻燃元素，因此其阻燃性能高，可作為阻燃型環(huán)氧樹脂使用，常用于印刷電路板、層壓板阻燃性能高，可作為阻燃型環(huán)氧樹脂使用，常用于印刷電路板、層壓板等。等。脂環(huán)族環(huán)氧樹脂脂環(huán)族環(huán)氧樹脂因為其環(huán)氧基直接連在脂環(huán)上，因此其固化物比縮因為其環(huán)氧基直接連在脂環(huán)上，因此其固化物比縮水甘油型環(huán)氧樹脂固化物更穩(wěn)定，表現(xiàn)在良好的熱

26、穩(wěn)定性、耐紫外線性水甘油型環(huán)氧樹脂固化物更穩(wěn)定，表現(xiàn)在良好的熱穩(wěn)定性、耐紫外線性好、樹脂本身的黏度低，缺點是固化物的韌性較差，這類樹脂在涂料中好、樹脂本身的黏度低，缺點是固化物的韌性較差，這類樹脂在涂料中應用較少，主要用作防紫外線老化涂料。應用較少，主要用作防紫外線老化涂料。19 二、環(huán)氧樹脂的特性指標二、環(huán)氧樹脂的特性指標 環(huán)氧樹脂有多種型號，各具不同的性能，其性能可由特性指標確定。環(huán)氧樹脂有多種型號，各具不同的性能，其性能可由特性指標確定。 （1）環(huán)氧當量環(huán)氧當量（或（或環(huán)氧值環(huán)氧值）：環(huán)氧當量（或環(huán)氧值）是環(huán)氧樹脂最）：環(huán)氧當量（或環(huán)氧值）是環(huán)氧樹脂最重要的特性指標，表征樹脂分子中環(huán)氧基

27、的含量。環(huán)氧當量是指含有重要的特性指標，表征樹脂分子中環(huán)氧基的含量。環(huán)氧當量是指含有1mol環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的質量克數(shù)，以環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的質量克數(shù)，以EEW表示。而環(huán)氧值是指表示。而環(huán)氧值是指100g環(huán)氧樹脂中環(huán)氧基的摩爾數(shù)。環(huán)氧樹脂中環(huán)氧基的摩爾數(shù)。環(huán)氧值環(huán)氧當量100 環(huán)氧當量的測定方法有化學分析法和光譜分析法。國際上通用的環(huán)氧當量的測定方法有化學分析法和光譜分析法。國際上通用的化學分析法有高氯酸法，其他的還有鹽酸丙酮法、鹽酸吡啶法和鹽酸二化學分析法有高氯酸法，其他的還有鹽酸丙酮法、鹽酸吡啶法和鹽酸二氧六環(huán)法。氧六環(huán)法。 鹽酸丙酮法方法簡單，試劑易得，使用方便。其方法是：準確稱量鹽酸丙酮

28、法方法簡單，試劑易得，使用方便。其方法是：準確稱量0.51.5g樹脂置樹脂置于具塞的三角燒瓶中，用移液管加入于具塞的三角燒瓶中，用移液管加入20mL的鹽酸丙酮溶液（的鹽酸丙酮溶液（1mL相對密度相對密度1.19的鹽酸溶的鹽酸溶于于40mL丙酮中），加塞搖蕩，使樹脂完全溶解，在陰涼處放置丙酮中），加塞搖蕩，使樹脂完全溶解，在陰涼處放置1小時，鹽酸與環(huán)氧基作小時，鹽酸與環(huán)氧基作用生成了氯醇，之后加入甲基紅指示劑用生成了氯醇，之后加入甲基紅指示劑3滴，用滴，用0.1mol/L 的的NaOH溶液滴定過量的鹽酸至溶液滴定過量的鹽酸至紅色褪去變成黃色時為終點。同樣操作，不加樹脂，做一空白試驗。由樹脂消耗的

29、鹽酸紅色褪去變成黃色時為終點。同樣操作，不加樹脂，做一空白試驗。由樹脂消耗的鹽酸的量即可計算出樹脂的環(huán)氧當量。的量即可計算出樹脂的環(huán)氧當量。20 （2）羥值羥值（或（或羥基當量羥基當量）：羥值是指）：羥值是指100g環(huán)氧樹脂中所含的羥基環(huán)氧樹脂中所含的羥基的摩爾數(shù)。而羥基當量是指含的摩爾數(shù)。而羥基當量是指含1mol羥基的環(huán)氧樹脂的質量克數(shù)。羥基的環(huán)氧樹脂的質量克數(shù)。羥值羥基當量100羥值的測定方法有兩種：一是直接測定環(huán)氧樹脂中的羥基含量；二是羥值的測定方法有兩種：一是直接測定環(huán)氧樹脂中的羥基含量；二是打開環(huán)氧基形成羥基，并進一步測定羥基含量的總和。前一方法是根打開環(huán)氧基形成羥基，并進一步測定羥

30、基含量的總和。前一方法是根據(jù)氫化鋁鋰能和含有活潑氫的基團進行快速、定量反應的原理，用于據(jù)氫化鋁鋰能和含有活潑氫的基團進行快速、定量反應的原理，用于直接測定環(huán)氧樹脂中的羥基，是一種較可靠的方法。后一方法是以乙直接測定環(huán)氧樹脂中的羥基，是一種較可靠的方法。后一方法是以乙酸酐、吡啶和濃硫酸混合后的乙?；噭┡c環(huán)氧樹脂進行反應，形成酸酐、吡啶和濃硫酸混合后的乙?；噭┡c環(huán)氧樹脂進行反應，形成羥基，然后測定總的羥基含量，再以二倍的環(huán)氧基減之，即可測定環(huán)羥基，然后測定總的羥基含量，再以二倍的環(huán)氧基減之，即可測定環(huán)氧樹脂中的羥基含量即羥值。氧樹脂中的羥基含量即羥值。21 （3）酯化當量酯化當量：酯化當量是指

31、酯化：酯化當量是指酯化1mol單羧酸（單羧酸（60g醋酸或醋酸或280gC18脂肪酸）所需環(huán)氧樹脂的質量克數(shù)。環(huán)氧樹脂中的羥基和環(huán)氧基都能與羧脂肪酸）所需環(huán)氧樹脂的質量克數(shù)。環(huán)氧樹脂中的羥基和環(huán)氧基都能與羧酸進行酯化反應。酯化當量可表示樹脂中羥基和環(huán)氧基的總含量。酸進行酯化反應。酯化當量可表示樹脂中羥基和環(huán)氧基的總含量。羥值環(huán)氧值酯化當量2100 （4）軟化點軟化點：環(huán)氧樹脂的軟化點可以表示樹脂的分子量大小，軟化：環(huán)氧樹脂的軟化點可以表示樹脂的分子量大小，軟化點高的相對分子質量大，軟化點低的相對分子質量小。點高的相對分子質量大，軟化點低的相對分子質量小。低相對分子質量環(huán)氧樹脂低相對分子質量環(huán)氧

32、樹脂軟化點軟化點50聚合度聚合度2中相對分子質量環(huán)氧樹脂中相對分子質量環(huán)氧樹脂軟化點軟化點5095聚合度聚合度25高相對分子質量環(huán)氧樹脂高相對分子質量環(huán)氧樹脂軟化點軟化點100聚合度聚合度522 （5）氯含量氯含量：是指環(huán)氧樹脂中所含氯的摩爾數(shù)，包括有機氯和無機氯。：是指環(huán)氧樹脂中所含氯的摩爾數(shù)，包括有機氯和無機氯。無機氯主要是指樹脂中的氯離子，無機氯的存在會影響固化樹脂的電性能。無機氯主要是指樹脂中的氯離子，無機氯的存在會影響固化樹脂的電性能。樹脂中的有機氯含量標志著分子中未起閉環(huán)反應的那部分氯醇基團的含量，樹脂中的有機氯含量標志著分子中未起閉環(huán)反應的那部分氯醇基團的含量，它含量應盡可能地降

33、低，否則也會影響樹脂的固化及固化物的性能。它含量應盡可能地降低，否則也會影響樹脂的固化及固化物的性能。 （6）黏度黏度：環(huán)氧樹脂的黏度是環(huán)氧樹脂實際使用中的重要指標之一。：環(huán)氧樹脂的黏度是環(huán)氧樹脂實際使用中的重要指標之一。不同溫度下，環(huán)氧樹脂的黏度不同，其流動性能也就不同。黏度通?？捎貌煌瑴囟认?，環(huán)氧樹脂的黏度不同，其流動性能也就不同。黏度通常可用杯式黏度計、旋轉黏度計、毛細管黏度計和落球式黏度計來測定。杯式黏度計、旋轉黏度計、毛細管黏度計和落球式黏度計來測定。 三、三、 國產(chǎn)環(huán)氧樹脂的牌號國產(chǎn)環(huán)氧樹脂的牌號 國產(chǎn)環(huán)氧樹脂的牌號及規(guī)格見下表：國產(chǎn)環(huán)氧樹脂的牌號及規(guī)格見下表：注：下表中注：下表中

34、FJ-47和和FJ-43為鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂。為鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂。23國家統(tǒng)一型號舊牌號規(guī) 格軟化點/(或黏度/Pas)環(huán)氧值eq/100g有機氯mol/100g無機氯mol/100g揮發(fā)分/%雙酚A型E-54616（68）0.550.560.020.0012E-51618（2.5）0.480.540.020.0012619液體0.480.020.0052.5E-44610112200.410.470.020.0011E-4263421270.380.450.020.0011E-39-D24280.380.410.010.0010.5E-3563720350.300.400.020.0051E-

35、3163840550.230.380.020.0051E-2060164760.180.220.020.0011E-1460378850.100.180.020.0051E-1260485950.090.140.020.0011E-10605951050.080.120.020.0011E-066071101350.040.071E-036091351550.020.0451酚醛型F-5128(2.5)0.480.540.020.0012F-48648700.440.480.080.0052F-44644100.440.10.0052FJ-47350.450.50.020.0052FJ-436

36、5750.400.450.020.0052返返回回24 第四節(jié)第四節(jié) 環(huán)氧樹脂的固化劑及固化反應環(huán)氧樹脂的固化劑及固化反應 一、環(huán)氧樹脂的反應一、環(huán)氧樹脂的反應 環(huán)氧樹脂本身很穩(wěn)定，如雙酚環(huán)氧樹脂本身很穩(wěn)定，如雙酚A型環(huán)氧樹脂即使加熱到型環(huán)氧樹脂即使加熱到200也不發(fā)也不發(fā)生變化。但環(huán)氧樹脂分子中含有活潑的環(huán)氧基，因而反應性很強，能與生變化。但環(huán)氧樹脂分子中含有活潑的環(huán)氧基，因而反應性很強，能與固化劑發(fā)生固化反應生成網(wǎng)狀大分子。環(huán)氧樹脂的固化反應主要與分子固化劑發(fā)生固化反應生成網(wǎng)狀大分子。環(huán)氧樹脂的固化反應主要與分子中的環(huán)氧基和羥基有關。中的環(huán)氧基和羥基有關。 (1) 環(huán)氧基與含活潑氫的化合物

37、反應環(huán)氧基與含活潑氫的化合物反應 與伯胺、仲胺反應與伯胺、仲胺反應CHCH2O+H2NRCHCH2OHNHRCHCH2O+HNRCHCH2OHRNRR 叔胺不與環(huán)氧基反應叔胺不與環(huán)氧基反應，但可催化環(huán)氧基開環(huán)，使環(huán)氧樹脂自身聚，但可催化環(huán)氧基開環(huán)，使環(huán)氧樹脂自身聚合。故叔胺類化合物可以作為環(huán)氧樹脂的固化劑。合。故叔胺類化合物可以作為環(huán)氧樹脂的固化劑。CHCH2OnR3NCHCH2On25 與酚類反應與酚類反應CHCH2O+HOCHCH2OHO 與羧酸反應與羧酸反應CHCH2O+CHCH2OHCORCOOHOR 與無機酸反與無機酸反應應 CHCH2O+H3PO4POOOOCH2CHCH2CHOH

38、OHCH2CHOH 與巰基反應與巰基反應 CHCH2O+ HSRCHCH2OHSR 與醇羥基反應與醇羥基反應 該反應需要在催化和高溫下發(fā)生。而常溫下，環(huán)氧基與醇羥基反應該反應需要在催化和高溫下發(fā)生。而常溫下，環(huán)氧基與醇羥基反應極微弱。極微弱。 CHCH2O+ HORCHCH2OHOR催化26(2) 環(huán)氧樹脂中羥基的反應環(huán)氧樹脂中羥基的反應OOOCHOH+COOHC OOCH 與羧酸反應與羧酸反應 CHOH+RCOOHCHOCOR+ H2O 與羥甲基或烷氧基反應與羥甲基或烷氧基反應CHOH+OHCH2HOOHCH2OCHCHOH+CHOROCH2NHCONHCH2NHCONH+ ROH 與酸酐反

39、應與酸酐反應27 與異氰酸酯反應與異氰酸酯反應CHOH+CHOCONHOCNRR 與硅醇或其烷氧基縮合與硅醇或其烷氧基縮合CHOH+ HOSiO+ H2OCH3CH3OSiOCH3CH3HCCHOH+ ROSiO+ ROHCH3CH3OSiOCH3CH3HC 二、二、 固化劑固化劑 環(huán)氧樹脂的固化反應是通過加入固化劑，利用固化劑中的某些基團環(huán)氧樹脂的固化反應是通過加入固化劑，利用固化劑中的某些基團與環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基或羥基發(fā)生反應來實現(xiàn)的。固化劑種類繁多，按與環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基或羥基發(fā)生反應來實現(xiàn)的。固化劑種類繁多，按化學組成和結構的不同，常用的固化劑可分為胺類固化劑、酸酐類固化化學組成和結構

40、的不同，常用的固化劑可分為胺類固化劑、酸酐類固化劑、合成樹脂類固化劑、聚硫橡膠類固化劑。劑、合成樹脂類固化劑、聚硫橡膠類固化劑。28 1. 胺類固化劑胺類固化劑 胺類固化劑的用量與固化劑的相對分子質量、分子中活潑氫原子數(shù)胺類固化劑的用量與固化劑的相對分子質量、分子中活潑氫原子數(shù)以及環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值有關。以及環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值有關。100%環(huán)氧值胺分子中活潑氫原子數(shù)胺的相對分子質量胺類固化劑的用量 胺類固化劑包括胺類固化劑包括多元胺類固化劑、叔胺和咪唑類固化劑、硼胺及其多元胺類固化劑、叔胺和咪唑類固化劑、硼胺及其硼胺配合物固化劑。硼胺配合物固化劑。 （1）多元胺類固化劑）多元胺類固化劑 單一的多元

41、胺類固化劑有脂肪族多元胺類固化劑、聚酰胺多元胺固單一的多元胺類固化劑有脂肪族多元胺類固化劑、聚酰胺多元胺固化劑、脂環(huán)族多元胺類固化劑、芳香族多元胺類固化劑及其他胺類固化化劑、脂環(huán)族多元胺類固化劑、芳香族多元胺類固化劑及其他胺類固化劑。劑。 脂肪族多元胺類固化劑脂肪族多元胺類固化劑 能在常溫下使環(huán)氧樹脂固化，固化速能在常溫下使環(huán)氧樹脂固化，固化速度快，黏度低，可用來配制常溫下固化的無溶劑或高固體涂料，常用的度快，黏度低，可用來配制常溫下固化的無溶劑或高固體涂料，常用的脂肪族多元胺類固化劑有乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞脂肪族多元胺類固化劑有乙二胺、二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五

42、胺、己二胺、間苯二甲胺等。乙基五胺、己二胺、間苯二甲胺等。29 一般用直鏈脂肪胺固化的環(huán)氧樹脂固化物韌性好，粘接性能優(yōu)良，一般用直鏈脂肪胺固化的環(huán)氧樹脂固化物韌性好，粘接性能優(yōu)良，且對強堿和無機酸有優(yōu)良的耐腐蝕性，但漆膜的耐溶劑性較差。且對強堿和無機酸有優(yōu)良的耐腐蝕性，但漆膜的耐溶劑性較差。 脂肪族多元胺類固化劑有以下缺點：固化時放熱量大，一般配漆不脂肪族多元胺類固化劑有以下缺點：固化時放熱量大，一般配漆不能太多，施工時間短；活潑氫當量很低，配漆稱量必須準確，過量或不能太多，施工時間短；活潑氫當量很低，配漆稱量必須準確，過量或不足會影響性能；有一定蒸氣壓，有刺激性，影響工人健康；有吸潮性，足會

43、影響性能；有一定蒸氣壓，有刺激性，影響工人健康；有吸潮性，不利于在低溫高溫下施工，且易吸收空氣中不利于在低溫高溫下施工，且易吸收空氣中CO2變成碳酰胺；高度極性，變成碳酰胺；高度極性，與環(huán)氧樹脂的混溶性欠佳，易引起漆膜縮孔、桔皮、泛白等。與環(huán)氧樹脂的混溶性欠佳，易引起漆膜縮孔、桔皮、泛白等。 聚酰胺多元胺固化劑聚酰胺多元胺固化劑 是一種改性的多元胺，是用植物油脂肪酸是一種改性的多元胺，是用植物油脂肪酸與多元胺縮合而成，含有酰胺基和氨基：與多元胺縮合而成，含有酰胺基和氨基： RCO O H + H2N(C H2)2N H(C H2)2N H2N H(C H2)2N H(C H2)2N H2R C

44、O產(chǎn)物中有產(chǎn)物中有3個活潑氫原子，可與環(huán)氧基反應。對環(huán)境濕度不敏感，對基個活潑氫原子，可與環(huán)氧基反應。對環(huán)境濕度不敏感，對基材有良好的潤濕性。材有良好的潤濕性。30 脂環(huán)族多元胺類固化劑脂環(huán)族多元胺類固化劑 色澤淺，保色性好，黏度低，但反應遲色澤淺，保色性好，黏度低，但反應遲緩，往往需與其他固化劑配合使用，或加促進劑，或制成加成物，或需緩，往往需與其他固化劑配合使用，或加促進劑，或制成加成物，或需加熱固化。如：加熱固化。如：H3CH2NCH2NH2CH3雙（雙（4-氨基氨基-3-甲基環(huán)己基）甲烷甲基環(huán)己基）甲烷 異佛爾酮二胺異佛爾酮二胺 NH2H3CCH3H3CCH2NH2 芳香族多元胺類固化

45、劑芳香族多元胺類固化劑 芳香族多元胺中氨基與芳環(huán)直接相連，芳香族多元胺中氨基與芳環(huán)直接相連，與脂肪族多元胺相比，堿性弱，反應受芳香環(huán)空間位阻影響，固化速度與脂肪族多元胺相比，堿性弱，反應受芳香環(huán)空間位阻影響，固化速度大幅度下降，往往需要加熱才能進一步固化。但固化物比脂肪胺體系的大幅度下降，往往需要加熱才能進一步固化。但固化物比脂肪胺體系的固化物在耐熱性、耐化學藥品性方面優(yōu)良。芳香族多元胺必須經(jīng)過改性，固化物在耐熱性、耐化學藥品性方面優(yōu)良。芳香族多元胺必須經(jīng)過改性，制成加成物等，或加入催化劑，如苯酚、水楊酸、苯甲醇等，才能配成制成加成物等，或加入催化劑，如苯酚、水楊酸、苯甲醇等，才能配成良好的固

46、化劑，能在低溫下固化，漆混合后的發(fā)熱量不高，耐腐蝕性優(yōu)良好的固化劑，能在低溫下固化，漆混合后的發(fā)熱量不高，耐腐蝕性優(yōu)良，耐酸及耐熱水，廣泛應用工廠的地坪涂料，耐濺滴、耐磨。良，耐酸及耐熱水，廣泛應用工廠的地坪涂料，耐濺滴、耐磨。31 芳香族多元胺類固化劑主要有芳香族多元胺類固化劑主要有4,4-二氨基二苯甲烷、二氨基二苯甲烷、4,4-二氨基二二氨基二苯基砜、間苯二胺等。固化劑苯基砜、間苯二胺等。固化劑NX-2045的結構式為：的結構式為：OHH2NNH2(CH2)7CHCHCH2CHCHCH2CHCH該固化劑的分子結構上帶有憎水性優(yōu)異且常溫反應活性高該固化劑的分子結構上帶有憎水性優(yōu)異且常溫反應活

47、性高(帶雙鍵帶雙鍵)的柔的柔性長脂肪鏈，還帶有抗化學腐蝕的苯環(huán)結構，使其既有一般酚醛胺的低性長脂肪鏈，還帶有抗化學腐蝕的苯環(huán)結構，使其既有一般酚醛胺的低溫、潮濕快速固化特性，又有一般低分子聚酰胺固化劑的長使用期。溫、潮濕快速固化特性，又有一般低分子聚酰胺固化劑的長使用期。 其他胺類固化劑其他胺類固化劑 雙氰胺雙氰胺 結構式為結構式為 ，很早就被用作潛伏性固化劑應用，很早就被用作潛伏性固化劑應用于粉末涂料、膠粘劑等領域。雙氰胺在于粉末涂料、膠粘劑等領域。雙氰胺在145165能使環(huán)氧樹脂在能使環(huán)氧樹脂在30min內固化，但在常溫下是相對穩(wěn)定的，將固態(tài)的雙氰雙胺充分粉碎內固化，但在常溫下是相對穩(wěn)定的

48、，將固態(tài)的雙氰雙胺充分粉碎分散在液體樹脂內，其貯存穩(wěn)定性可達分散在液體樹脂內，其貯存穩(wěn)定性可達6個月。與固體樹脂共同粉碎，個月。與固體樹脂共同粉碎，制成粉末涂料，貯存穩(wěn)定性良好。制成粉末涂料，貯存穩(wěn)定性良好。CH2NNHNHCN32 乙二酸二酰肼乙二酸二酰肼 結構式為：結構式為：在常溫下與環(huán)氧樹脂的配合物貯存穩(wěn)定，在加熱后才緩慢溶解發(fā)生固化在常溫下與環(huán)氧樹脂的配合物貯存穩(wěn)定，在加熱后才緩慢溶解發(fā)生固化反應，也可加入叔胺、咪唑等促進劑加快其固化反應。反應，也可加入叔胺、咪唑等促進劑加快其固化反應。 酮亞胺類化合物酮亞胺類化合物 結構式為：結構式為：是一種潛伏性固化劑。當與環(huán)氧樹脂混合制成的漆膜暴

49、露于空氣中時，是一種潛伏性固化劑。當與環(huán)氧樹脂混合制成的漆膜暴露于空氣中時，酮亞胺類化合物會吸收空氣中的水分產(chǎn)生多元胺，從而使漆膜迅速固化。酮亞胺類化合物會吸收空氣中的水分產(chǎn)生多元胺，從而使漆膜迅速固化。 曼尼斯加成多元胺曼尼斯加成多元胺 曼尼斯（曼尼斯（Mannich）反應是由酚、甲醛及多元）反應是由酚、甲醛及多元胺三者的縮合反應。胺三者的縮合反應。 H2NHNC(CH2)4CNHNH2OORNCRRNCRROHHCHOOHCH2OHH2NCH2CH2NHCH2CH2NH2OHCH2NHCH2CH2NHCH2CH2NH2分子中有酚羥基，能促進固化。其固化特點是即使在低溫、潮濕的環(huán)分子中有酚羥

50、基，能促進固化。其固化特點是即使在低溫、潮濕的環(huán)境下也能固化。常用于寒冷季節(jié)時需快速固化的環(huán)氧樹脂漆。境下也能固化。常用于寒冷季節(jié)時需快速固化的環(huán)氧樹脂漆。33 （2）叔胺和咪唑類固化劑）叔胺和咪唑類固化劑 叔胺類固化劑叔胺類固化劑 叔胺屬于路易斯堿，其分子中沒有活潑氫原子，叔胺屬于路易斯堿，其分子中沒有活潑氫原子，但氮原子上仍有一對孤對電子，可對環(huán)氧基進行親核進攻，催化環(huán)氧樹脂但氮原子上仍有一對孤對電子，可對環(huán)氧基進行親核進攻，催化環(huán)氧樹脂自身開環(huán)固化。固化反應機理如下：自身開環(huán)固化。固化反應機理如下：R3N +CH2CHOCH2R3NCH2CHOCH2CH2CHOCH2R3NCH2CHOC

51、H2CH2CHOCH2是陰離子型的催化反應。叔胺類固化劑具有固化劑用量、固化速度、固化是陰離子型的催化反應。叔胺類固化劑具有固化劑用量、固化速度、固化產(chǎn)物性能變化較大，且固化時放熱量較大的缺點，因此不適應于大型澆鑄。產(chǎn)物性能變化較大，且固化時放熱量較大的缺點，因此不適應于大型澆鑄。最典型的叔胺類固化劑為最典型的叔胺類固化劑為DMP-30（或（或K-54）固化劑，其結構式如下：）固化劑，其結構式如下：OH(CH3)2NCH2CH2N(CH3)2CH2N(CH3)2該化合物分子中氨基上沒有活潑氫原子，不能與環(huán)氧基結合，但它能促該化合物分子中氨基上沒有活潑氫原子，不能與環(huán)氧基結合，但它能促進聚酰胺、

52、硫醇等與環(huán)氧基交聯(lián)。進聚酰胺、硫醇等與環(huán)氧基交聯(lián)。34其他具有代表性的叔胺類固化劑有：其他具有代表性的叔胺類固化劑有： N(CH2CH2OH)3 三乙醇胺三乙醇胺 四甲基胍四甲基胍 N,N-二甲基哌嗪二甲基哌嗪 三亞乙基二胺三亞乙基二胺 (CH3)2NCNHN(CH3)2NNCH3CH3NNCH2N(CH3)2OHCH2N(CH3)2芐基二甲胺芐基二甲胺 DMP-10 咪唑類固化劑咪唑類固化劑 咪唑類固化劑是一種新型固化劑，可在較低的咪唑類固化劑是一種新型固化劑，可在較低的溫度下使環(huán)氧樹脂固化，并得到耐熱性優(yōu)良、力學性能優(yōu)異的固化產(chǎn)物。溫度下使環(huán)氧樹脂固化，并得到耐熱性優(yōu)良、力學性能優(yōu)異的固化

53、產(chǎn)物。咪唑類固化劑主要是一些咪唑類固化劑主要是一些1位、位、2位或位或4位取代的咪唑衍生物。典型的咪位取代的咪唑衍生物。典型的咪唑類固化劑如下：唑類固化劑如下：35NHNCH3NHNC2H5H3CNHNC11H23NHNC17H35NHNPh 1-甲基咪唑甲基咪唑 2-乙基乙基-4-甲基咪唑甲基咪唑 2-十一烷基咪唑十一烷基咪唑 2-十七烷基咪唑十七烷基咪唑 2-苯基咪唑苯基咪唑 NNCH3CH2PhNNCH3CH2CH2CNNNC2H5CH2CH2CNH3CNNC11H23CH2CH2CN 1-芐芐-2-甲基咪唑甲基咪唑 1-氰乙基氰乙基-2-甲基咪唑甲基咪唑 1-氰乙基氰乙基-2-乙基乙基

54、-4-甲基咪唑甲基咪唑 1-氰乙基氰乙基-2-十一烷基咪唑十一烷基咪唑NHNC11H23NCCH2CH2OOCCOOHCOOHNHNPhNCCH2CH2OOCCOOHCOOH偏苯三酸偏苯三酸1-氰乙基氰乙基-2-十一烷基咪唑鹽十一烷基咪唑鹽 偏苯三酸偏苯三酸1-氰乙基氰乙基-2-苯基咪唑鹽苯基咪唑鹽36NNC2H5CH2CH2NNNNH2NH2NNC2H5CH2CH2NNNNH2NH2H3C NNC11H23CH2CH2NNNNH2NH22,4-二氨基二氨基-6-2-乙基咪唑基乙基咪唑基乙基順式三嗪乙基順式三嗪 2,4-二氨基二氨基-6-2-乙基乙基-4-甲基咪唑基甲基咪唑基 乙基順式三嗪乙基

55、順式三嗪NNCH3C12H25CH2PhClNNCH3CH2CH2PhClPh 2,4-二氨基二氨基-6-2-十一烷基咪唑基十一烷基咪唑基乙基順式三嗪乙基順式三嗪 1-十二烷基十二烷基-2-甲基甲基-3-芐基咪唑鹽酸鹽芐基咪唑鹽酸鹽1,3-二芐基二芐基-2-甲基咪唑鹽酸鹽甲基咪唑鹽酸鹽37咪唑類固化劑與環(huán)氧樹脂的固化反應機理如下：咪唑類固化劑與環(huán)氧樹脂的固化反應機理如下： NNRRH+CHOCH2NNRRHCHOCH2H+ 轉移NNRRCHOHCH2CHOCH2NNRRCHOHCH2CH2CHOCHOCH2NNRRCHOHCH2CH2CHOCH2CHOCHOCH2NNR+CHOCH2NNRCH

56、OCH2RRRRCHOCH2NNRCHOCH2RRCH2CHOCHOCH238 咪唑類固化劑的結構不同，其性質也有所不同。一般來說，咪唑類咪唑類固化劑的結構不同，其性質也有所不同。一般來說，咪唑類固化劑的堿性越強，固化溫度就越低。咪唑環(huán)內有兩個氮原子，固化劑的堿性越強，固化溫度就越低。咪唑環(huán)內有兩個氮原子，1位氮位氮原子的孤電子對參與環(huán)內芳香大原子的孤電子對參與環(huán)內芳香大鍵的形成，而鍵的形成，而3位氮原子的孤電子對則位氮原子的孤電子對則沒有，因此沒有，因此3位氮原子的堿性比位氮原子的堿性比1位氮原子的強，起催化作用的主要是位氮原子的強，起催化作用的主要是3位氮原子。位氮原子。1位氮上的取代基對

57、咪唑類固化劑的反應活性影響較大，當位氮上的取代基對咪唑類固化劑的反應活性影響較大，當取代基較大時，取代基較大時， 1位氮上的孤電子對不能參與環(huán)內芳香大位氮上的孤電子對不能參與環(huán)內芳香大鍵形成，此鍵形成，此時時1位氮的作用相當于叔胺。位氮的作用相當于叔胺。 （3）硼胺配合物及帶胺基的硼酸酯類固化劑）硼胺配合物及帶胺基的硼酸酯類固化劑 三氟化硼三氟化硼-胺配合物固化劑胺配合物固化劑 三氟化硼分子中的硼原子缺電子，三氟化硼分子中的硼原子缺電子，易與富電子物質結合，因此三氟化硼屬路易斯酸，能與環(huán)氧樹脂中的環(huán)易與富電子物質結合，因此三氟化硼屬路易斯酸，能與環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧結合，催化環(huán)氧樹脂進行陽離子聚合

58、。三氟化硼活性很大，在室溫下氧結合，催化環(huán)氧樹脂進行陽離子聚合。三氟化硼活性很大，在室溫下與縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂混合后很快固化，并放出大量的熱，且三氟化與縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂混合后很快固化，并放出大量的熱，且三氟化硼在空氣中易潮解并有刺激性，因此一般不單獨用做環(huán)氧樹脂的固化劑。硼在空氣中易潮解并有刺激性，因此一般不單獨用做環(huán)氧樹脂的固化劑。通常是將三氟化硼與路易斯堿結合成配合物，以降低其反應活性。所用通常是將三氟化硼與路易斯堿結合成配合物，以降低其反應活性。所用的路易斯堿主要是單乙胺，此外還有正丁胺、芐胺、二甲基苯胺等。三的路易斯堿主要是單乙胺，此外還有正丁胺、芐胺、二甲基苯胺等。三氟化硼氟化

59、硼-胺配合物與環(huán)氧樹脂混合后在室溫下是穩(wěn)定的，但在高溫下配合胺配合物與環(huán)氧樹脂混合后在室溫下是穩(wěn)定的，但在高溫下配合物分解產(chǎn)生三氟化硼和胺，很快與環(huán)氧樹脂進行固化反應。物分解產(chǎn)生三氟化硼和胺，很快與環(huán)氧樹脂進行固化反應。 39最具有代表性的三氟化硼最具有代表性的三氟化硼-胺配合物固化劑是三氟化硼單乙胺配合物，其胺配合物固化劑是三氟化硼單乙胺配合物，其結構式為，在常溫下與環(huán)氧樹脂混合后穩(wěn)定，但加熱至結構式為，在常溫下與環(huán)氧樹脂混合后穩(wěn)定，但加熱至100以上時，以上時，該配合物分解成三氟化硼和乙胺，進而引發(fā)環(huán)氧樹脂固化。該配合物分解成三氟化硼和乙胺，進而引發(fā)環(huán)氧樹脂固化。三氟化硼三氟化硼-胺配合物

60、的反應活性主要取決于胺的堿性強弱，對于堿性弱的胺配合物的反應活性主要取決于胺的堿性強弱，對于堿性弱的苯胺、單乙胺，其配合物的反應起始溫度低，而對于堿性強的哌啶、三苯胺、單乙胺，其配合物的反應起始溫度低，而對于堿性強的哌啶、三乙胺，其配合物的反應起始溫度就高。乙胺，其配合物的反應起始溫度就高。 帶胺基的硼酸酯類固化劑帶胺基的硼酸酯類固化劑 該類固化劑是我國該類固化劑是我國20世世70年代研制成年代研制成功的帶胺基的環(huán)狀硼酸酯類化合物。常見的帶胺基的硼酸酯類固化劑見功的帶胺基的環(huán)狀硼酸酯類化合物。常見的帶胺基的硼酸酯類固化劑見下表：下表：型 號化學結構外 觀沸點/黏度（20）/（mPas）901無色透明液