幾種典型固化劑對環(huán)氧樹脂涂料性能的影響

1、幾種典型固化劑對環(huán)氧樹脂涂料性能的影響 2005-10-10     摘要：本文選取了目前國內(nèi)市場上常用的幾種典型固化劑，進(jìn)行了系統(tǒng)的應(yīng)用測試，研究了不同類型的固化劑對環(huán)氧樹脂類涂料性能的影響，在此基礎(chǔ)上提出了環(huán)氧樹脂涂料適用的固化劑方案以供大家參考。    主題詞：固化劑 環(huán)氧樹脂 涂料性能    一、 前言    目前國內(nèi)市場上所用的環(huán)氧樹脂固化劑品種繁多，所述功能也都有不同程度的夸張，而在實(shí)際使用中卻發(fā)現(xiàn)了不少問題，如何才能使用戶正確選用固化劑產(chǎn)品，我們在這一

2、方面作了一些研究，從理論和實(shí)際應(yīng)用中進(jìn)行了具體探討。    二、 理論分析    為了做好這次的對比研究，我們選取了有代表性的幾種固化劑樣品進(jìn)行了分析和試驗(yàn)，這幾種樣品分別是593固化劑、T31固化劑、651固化劑、810固化劑、酮亞胺固化劑、NX-2040等，對這幾種固化劑，從文獻(xiàn)和資料的介紹看，從其理論上分析具有以下特點(diǎn)：    593固化劑是二亞乙基三胺和環(huán)氧丙烷丁基醚加成反應(yīng)的產(chǎn)物，能在室溫下和環(huán)氧樹脂起固化反應(yīng)，由于其分子結(jié)構(gòu)中含有C11 的長鏈結(jié)構(gòu)，因此具有較好的韌性和彎曲、沖擊強(qiáng)度。

3、0;   T31固化劑是多胺、甲醛、苯酚經(jīng)曼尼斯反應(yīng)而成的曼尼斯加成多元胺，T31固化劑是實(shí)際無毒等級的固化劑，應(yīng)用安全，并能在低溫下固化雙酚A型環(huán)氧樹脂，可在濕度80%和水下應(yīng)用，固化收縮率小。    651固化劑是一種聚酰胺類環(huán)氧樹脂固化劑，由桐油酸和多元胺反應(yīng)制成的桐油酸二聚體多元胺，由于結(jié)構(gòu)中含有較長的脂肪酸碳鏈和氨基，可使固化產(chǎn)物具有高的彈性和粘接力及耐水性，它的施工性能較好，配料比例比較寬，毒性小，基本無揮發(fā)物，能在潮濕的金屬和混凝土表面施工，缺點(diǎn)是固化速度較慢，耐熱性比較低，熱變形溫度低，耐汽油、烴類溶劑性差。 

4、0;  810固化劑是改性胺類固化劑，在水下、潮濕、低溫（0）、干燥等條件下，均能固化環(huán)氧樹脂，也可在帶水的表面上進(jìn)行涂裝，具有良好的浸潤性。    酮亞胺固化劑是酮類與多元胺反應(yīng)制得的產(chǎn)物，使用酮亞胺類固化劑能配制成潮濕條件和水下固化涂料。    NX-2040是美國卡德萊生產(chǎn)的一種性能獨(dú)特的，不含苯酚的，多用途取代酚醛胺環(huán)氧樹脂固化劑。它的分子結(jié)構(gòu)上即帶憎水性優(yōu)異的長脂肪鏈，常溫反應(yīng)活性高的脂肪胺，又含抗化學(xué)腐蝕的苯環(huán)結(jié)構(gòu)。使它即具有一般酚醛胺的低溫，潮濕快速固化，又有一般低分子聚酰胺固化劑的長操作期，優(yōu)異的柔韌性和較寬

5、的樹脂混合比。它的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，使它在環(huán)保型，高性能，低成本，多用途，快速固化，重防腐環(huán)氧樹脂涂料中得到廣泛的應(yīng)用。    三、試驗(yàn)條件    為了便于比較固化劑的性能，本文按照固化劑說明的配比用量，用同一種環(huán)氧樹脂材料進(jìn)行了固化反應(yīng)，在常溫下經(jīng)過二十四小時后，測其機(jī)械性能，并經(jīng)過了一周時間的保養(yǎng)期，然后在同時進(jìn)行化學(xué)性能的測試。    試驗(yàn)條件如下表所示： 序號甲組份乙組份 （固化劑）甲組份：乙組份 （E44環(huán)氧樹脂：固化劑）涂刷道數(shù)干膜厚度，m1E44環(huán)氧樹脂涂料T31100：302100265

6、1100：4021003810100：3021004酮亞胺100：2521005593100：30210062040100：302100    說明：實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度 25±2，相對濕度 60%    四、試驗(yàn)結(jié)果     1、測試結(jié)果見表一及表二：                      

7、;                         表一：機(jī)械性能測試結(jié)果  序號固化劑名稱附著力柔韌性沖擊強(qiáng)度初期硬度凝膠時間，h干燥性表干h實(shí)干h1T3111504H4724265111405H572438101150H58304酮亞胺1150H6836559311502H610406204011502H5518  

8、0;                                            表二：化學(xué)性能測試結(jié)果  序號固化劑名稱耐油性耐油水耐鹽水耐蒸餾水耐

9、鹽霧硫酸5%12%NaOH溶劑(丙酮)原板劃痕1T31水相變色變色大泡中泡2651水相變色膨脹變色大泡3810變色水相變色膨脹變色變色中泡變色4酮亞胺變色水相變色大量中泡少量大泡小泡中泡膨脹變色中泡大泡5593變色水相變色膨脹變色大泡62040膨脹變色中泡備注浸泡2400小時，鹽霧連續(xù)噴霧時間700小時    說明：表一和表二的測試結(jié)果是按涂料測試國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制板和測試的結(jié)果。    五、試驗(yàn)分析     1、從表一的試驗(yàn)結(jié)果看，機(jī)械性能的差異主要體現(xiàn)在漆膜硬度、凝膠時間和漆膜干燥時間上，漆膜硬度的排列順

10、序（從大到?。┮来螢椋?51、T31、2040、593、810、酮亞胺，凝膠時間的排列順序（從大到?。┮来螢椋和獊啺?、593、2040、651、810、T31，漆膜干燥時間的排列順序（從大到?。┮来螢椋?93、酮亞胺、810、T31、651、2040，綜合性能最好的是美國卡德萊公司生產(chǎn)的2040固化劑，具有較長的操作使用期，同時又有較快的干燥時間，漆膜硬度也適中，表一的測試結(jié)果中有一項(xiàng)數(shù)據(jù)比較反常，也就是651的柔韌性較差和初期硬度很高，從性能介紹看，651固化劑應(yīng)有較好的柔韌性，而初期硬度也不應(yīng)太高，分析原因可能與固化劑的用量有關(guān)系，用量太大，可以加快干燥速度，但同時也會犧牲某些性能，因此在

11、使用時要綜合考慮情況而定。     2、從表二的試驗(yàn)結(jié)果看，化學(xué)性能的差異主要體現(xiàn)在耐油性、耐油水混合性、耐酸性和耐溶劑性上，從表中可看出，環(huán)氧樹脂的通病是耐酸性和耐丙酮溶劑性較差，酮亞胺類水下環(huán)氧固化劑，由于其分子結(jié)構(gòu)中含有水分子基團(tuán)，因此耐水和耐鹽霧性能較差，T31固化劑、651固化劑耐油水混合性較差，810固化劑、593固化劑耐油性和耐油水混合性能較差，T31、651、810和593固化劑的其他性能都不錯，綜合比較化學(xué)性能，最好的還是美國卡德萊公司生產(chǎn)的2040固化劑，具有優(yōu)異的耐化學(xué)腐蝕性能。    六、結(jié)論  &#

12、160;  根據(jù)以上試驗(yàn)分析，我們得出以下幾個結(jié)論，以供大家參考：    1、這幾種固化劑都可用作環(huán)氧樹脂的常溫固化劑，但在選用固化劑時，應(yīng)根據(jù)所處的環(huán)境來確定固化劑的品種和用量，如在潮濕環(huán)境下，可用酮亞胺和810固化劑，而酮亞胺固化劑受水份影響則更大一些；在高溫環(huán)境下，可選用凝膠時間長的固化劑來提高涂料的適用期，可選用2040固化劑。在用量上要考慮整體效果，如使用651固化劑時不能只考慮干燥速度而影響了其機(jī)械和化學(xué)性能。     2、由于各種固化劑的結(jié)構(gòu)不同，對環(huán)氧樹脂涂料性能的影響不同，為了達(dá)到一種較好的性能，可采用多種

13、固化劑復(fù)配方式來滿足要求，如使用T31固化劑和2040固化劑可以提高涂料的適用期，同時可以提高漆膜的初期硬度。     3、從試驗(yàn)分析可看出，2040固化劑的綜合性能是所有固化劑中最好的，其具有較快的干燥速度，同時又有較長的適用期，可在夏季施工時不產(chǎn)生爆聚等現(xiàn)象，而在氣溫較低時也具有較快的干燥速度，因此適用范圍較廣，同時又具有較好的耐化學(xué)腐蝕性能，是一種較理想的環(huán)氧樹脂固化劑。     4、環(huán)氧樹脂涂料的耐酸性能普遍較差，因此在設(shè)計(jì)耐酸涂料時，應(yīng)考慮與其他樹脂，如聚乙烯樹脂等復(fù)配使用。     5、本試驗(yàn)有一定的局限性，試驗(yàn)分析及結(jié)論僅供參