環(huán)氧樹脂的固化劑及固化機理
在工業(yè)中應用最廣泛的固化劑有胺類、酸酐類和含有活性基團的合成樹脂。
一、有機胺類固化劑
特點：常溫固化，速度快，放熱量大，使用期短。
典型的有機胺類固化劑：乙二胺，二乙烯三胺，三乙烯四胺，四乙烯五胺，間苯二胺，4,4’－二氨基二苯甲烷，4,4’－二氨基二苯砜。
胺的固化機理：
（一）伯胺和仲胺。通過親核加成反應進行。
（二）叔胺
能促使環(huán)氧基開環(huán)，按離子型聚合。
常見的品種：DMP－30，粘稠液體，7－8%可使E-51常溫固化。
伯胺、仲胺固化劑用量計算：
已二胺、二乙烯三胺使用較多，因有揮發(fā)等因素，固化劑的用量可比理論量多0~20%。
多元胺固化的環(huán)氧樹脂漆，在25℃時漆膜一般在1天內(nèi)即可干燥，但漆膜徹底干燥需要7天以后。圖6.2為胺固化環(huán)氧清漆的漆膜固化過程。
圖6.2 胺固化環(huán)氧清漆的漆膜固化過程。環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量500，固化劑三乙烯四胺
施工注意事項：
1.“泛白”問題。熟化。2.流平性很差，桔皮，縮邊。加入環(huán)氧樹脂5%用量的丁醇醚化三聚氰胺甲醛樹脂。
二、有機酸酐固化劑
大多數(shù)酸酐必須烘烤才能固化，固化放熱量低，常溫使用期長。固化產(chǎn)物機械強度，耐熱性較好。
（一）固化機理
高溫條件下，還能發(fā)生環(huán)氧基和羥基的醚化反應：
（二）酸酐固化的催化
叔胺等對酸酐固化環(huán)氧有明顯的催化作用，其機理如下：
由于反應中間產(chǎn)物能進一步打開環(huán)氧基使鏈增長，故用酸酐固化環(huán)氧可不按化學平衡方程式計算，應對具體酸酐進行試驗后決定。
100克環(huán)氧樹脂中酸酐添加量W
C：0.85（幾乎所有酸酐，除含氯酸酐）；0.6（含氯酸酐）；1.0（有機胺催化）
（三）低分子量聚酰胺
植物油酸的二聚體或三聚體和多元胺的反應產(chǎn)物，是一種琥珀色粘稠狀樹脂，室溫下能固化環(huán)氧樹脂。
由于聚酰胺分子結(jié)構(gòu)中有較長的脂肪酸碳鏈，固化產(chǎn)物具有很好的彈性。
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環(huán)氧樹脂/聚酰胺（質(zhì)量比） |
清漆漆膜特性 |
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漆膜具有極好的彈性 |
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漆膜性能全面 |
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抗化學品性、抗溶劑性優(yōu)良 |
聚酰胺環(huán)氧樹脂漆施工性能好，漆膜不易產(chǎn)生桔皮、泛白病態(tài)；漆的施工時限較長，對人體毒性較小�？梢运率┕�。
聚酰胺環(huán)氧樹脂漆可以在常溫下固化。若采用烘干，可以縮短干燥時間，同時漆膜性能有明顯提高。如在常溫下，漆膜徹底干燥需要7~10天，而在60℃烘干時只需4~5小時。
圖6.3 烘干溫度與固化程度的關(guān)系
（四）合成樹脂類固化劑
1.酚醛樹脂
酚醛樹脂具有羥甲基和酚基，能與環(huán)氧基團反應。
需高溫烘烤固化（150~200℃）。為了提高固化速度，常加入少量的酸來催化。
酚醛樹脂固化的環(huán)氧樹脂漆，是環(huán)氧樹脂漆中耐腐蝕性最好的一種。漆膜具有優(yōu)良的耐酸堿性、耐溶劑性、耐熱性。用于桶、貯罐、管道的內(nèi)壁、化工設(shè)備。
2.脲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、醇酸樹脂。耐化學藥品性比環(huán)氧酚醛差些，但漆膜的柔韌性很好，顏色淺，光澤強。適于涂裝醫(yī)療器械、儀器設(shè)備、金屬或塑料表面罩光。
（五）潛固化劑
1.雙氰胺
，細分散在環(huán)氧中，貯存期六個月。
主要與固體環(huán)氧混合制成粉末涂料。涂料用靜電噴涂，經(jīng)150~180℃烘15min，可得堅韌的涂層。
2.丁酮亞胺
丁酮亞胺可與環(huán)氧樹脂配漆，密閉貯存在罐內(nèi)。當涂刷后漆膜接觸空氣中的水分時，則丁酮亞胺可水解形成丁酮和已二胺，使環(huán)氧樹脂固化。
