環(huán)氧樹脂膠粘劑資料

1、. 第二章第二章 環(huán)氧樹脂膠黏劑環(huán)氧樹脂膠黏劑 Epoxy Resin Adhesive.n環(huán)氧樹脂是指分子中含有二個(gè)或二個(gè)以上環(huán)氧基并在適環(huán)氧樹脂是指分子中含有二個(gè)或二個(gè)以上環(huán)氧基并在適當(dāng)化學(xué)助劑如固化劑存在下能形成三向交聯(lián)結(jié)構(gòu)的化合當(dāng)化學(xué)助劑如固化劑存在下能形成三向交聯(lián)結(jié)構(gòu)的化合物之總稱。物之總稱。n它是一種膠接性能好、耐腐蝕，且電絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)它是一種膠接性能好、耐腐蝕，且電絕緣性能和機(jī)械強(qiáng)度都很高的熱固性樹脂。它具有許多優(yōu)良的性能，對(duì)金度都很高的熱固性樹脂。它具有許多優(yōu)良的性能，對(duì)金屬和非金屬都有很好的膠接效果，所以環(huán)氧樹脂有屬和非金屬都有很好的膠接效果，所以環(huán)氧樹脂有“萬(wàn)萬(wàn)能膠能膠

2、”之稱。之稱。n .n在在19世紀(jì)末和世紀(jì)末和20世紀(jì)世紀(jì)初兩個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)揭開了環(huán)氧樹脂初兩個(gè)重大的發(fā)現(xiàn)揭開了環(huán)氧樹脂發(fā)明的帷幕。發(fā)明的帷幕。n1891年德國(guó)的年德國(guó)的Lindmann用對(duì)苯二酚和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)生用對(duì)苯二酚和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)生成了樹脂狀產(chǎn)物。成了樹脂狀產(chǎn)物。1909年俄國(guó)化學(xué)家年俄國(guó)化學(xué)家Prileschajew發(fā)現(xiàn)用過(guò)發(fā)現(xiàn)用過(guò)氧化苯甲醚和烯烴反應(yīng)可生成環(huán)氧化合物。這兩種化學(xué)反氧化苯甲醚和烯烴反應(yīng)可生成環(huán)氧化合物。這兩種化學(xué)反應(yīng)至今仍是環(huán)氧樹脂合成中的主要途徑。應(yīng)至今仍是環(huán)氧樹脂合成中的主要途徑。.n1934年年Schlack用胺類化合物使含有大于一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的用胺類化合物使含有

3、大于一個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的化合物聚合得到高分子聚合物，作為德國(guó)專利發(fā)表?；衔锞酆系玫礁叻肿泳酆衔?，作為德國(guó)專利發(fā)表。n1938年后，年后，瑞士的瑞士的 P.Castan及美國(guó)的及美國(guó)的S.O.Greenlee所發(fā)表所發(fā)表的多項(xiàng)專利都揭示了雙酚的多項(xiàng)專利都揭示了雙酚A和環(huán)氧氯丙烷經(jīng)縮聚反應(yīng)合成和環(huán)氧氯丙烷經(jīng)縮聚反應(yīng)合成環(huán)氧樹脂，用有機(jī)多元胺或鄰苯二甲酸酐均可使樹脂固環(huán)氧樹脂，用有機(jī)多元胺或鄰苯二甲酸酐均可使樹脂固化，并具有優(yōu)良的膠接性能?；?，并具有優(yōu)良的膠接性能。.n不久，瑞士（汽巴）不久，瑞士（汽巴）CIBA公司、美國(guó)的公司、美國(guó)的Shell公司及公司及Dow Chemical公司都公司都開始了環(huán)氧

4、樹脂工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用開發(fā)開始了環(huán)氧樹脂工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用開發(fā)工作。工作。 n1947年瑞士汽巴公司牌號(hào)為年瑞士汽巴公司牌號(hào)為Araldite的粘結(jié)劑開始引人注的粘結(jié)劑開始引人注目，環(huán)氧樹脂從此以萬(wàn)能膠聞名于世。目，環(huán)氧樹脂從此以萬(wàn)能膠聞名于世。.n另外另外Shell公司的公司的EPON環(huán)氧樹脂作為涂料推向市場(chǎng)，環(huán)氧樹脂作為涂料推向市場(chǎng)，n1956年美國(guó)聯(lián)合碳化合物公司開始出售脂環(huán)族環(huán)氧樹脂年美國(guó)聯(lián)合碳化合物公司開始出售脂環(huán)族環(huán)氧樹脂1959年年Dow化學(xué)公司生產(chǎn)酚醛化學(xué)公司生產(chǎn)酚醛環(huán)氧樹脂。環(huán)氧樹脂。n發(fā)展至今已在各個(gè)領(lǐng)域中獲得廣泛的應(yīng)用發(fā)展至今已在各個(gè)領(lǐng)域中獲得廣泛的應(yīng)用。 . 第一節(jié)第一節(jié)

5、概概 述述.環(huán)氧樹脂主要性能指標(biāo)環(huán)氧樹脂主要性能指標(biāo)n1. 環(huán)氧值：環(huán)氧值：每每100克環(huán)氧樹脂中所含環(huán)氧基物質(zhì)的量?？谁h(huán)氧樹脂中所含環(huán)氧基物質(zhì)的量。n2. 環(huán)氧當(dāng)量環(huán)氧當(dāng)量：含有一克當(dāng)量環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的克數(shù)。：含有一克當(dāng)量環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的克數(shù)。 n3. 黏度：黏度：n4. 軟化點(diǎn)：軟化點(diǎn)：n5. 揮發(fā)分：揮發(fā)分：100g樹脂中低分子雜質(zhì)、易揮發(fā)成分含量。樹脂中低分子雜質(zhì)、易揮發(fā)成分含量。.1.環(huán)氧樹脂膠黏劑的特性環(huán)氧樹脂膠黏劑的特性 n（1）膠接力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高膠接力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高 ；n（2）固化過(guò)程中收縮率?。唬┕袒^(guò)程中收縮率?。籲（3）可室溫固化，也可高溫固化；）可室溫固化，也可高

6、溫固化；n（4）使用溫度范圍大。）使用溫度范圍大。-60150 。.2.環(huán)氧樹脂膠黏劑組成環(huán)氧樹脂膠黏劑組成n主要由環(huán)氧樹脂和固化劑兩大部分組成。主要由環(huán)氧樹脂和固化劑兩大部分組成。n為改善某些性能，還加入稀釋劑、促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、為改善某些性能，還加入稀釋劑、促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、n填料等。填料等。. 3.環(huán)氧樹脂類型環(huán)氧樹脂類型n環(huán)氧樹脂品種繁多，按其化學(xué)結(jié)構(gòu)和環(huán)氧基的結(jié)合方式環(huán)氧樹脂品種繁多，按其化學(xué)結(jié)構(gòu)和環(huán)氧基的結(jié)合方式分為一下幾類：分為一下幾類：n（1）縮水甘油醚類）縮水甘油醚類n（2）縮水甘油酯類）縮水甘油酯類n（3）縮水甘油胺類）縮水甘油胺類.n（4）脂肪族環(huán)氧化合物）脂肪族環(huán)氧化合物n

7、（5）脂環(huán)族環(huán)氧化合物）脂環(huán)族環(huán)氧化合物n（6）混合型環(huán)氧樹脂）混合型環(huán)氧樹脂.n按室溫下樹脂的狀態(tài)分為：按室溫下樹脂的狀態(tài)分為：n液態(tài)環(huán)氧樹脂液態(tài)環(huán)氧樹脂：可用作澆注料、無(wú)溶劑膠黏劑和涂料。：可用作澆注料、無(wú)溶劑膠黏劑和涂料。n固態(tài)環(huán)氧樹脂：固態(tài)環(huán)氧樹脂：相對(duì)分子質(zhì)量較大的單純環(huán)氧樹脂，一相對(duì)分子質(zhì)量較大的單純環(huán)氧樹脂，一種熱塑性的固態(tài)低聚物?？捎米魅軇┬屯苛稀⒎勰┩苛戏N熱塑性的固態(tài)低聚物。可用作溶劑型涂料、粉末涂料和固態(tài)成型材料等。和固態(tài)成型材料等。.環(huán)氧樹脂按其主要組成物質(zhì)分類環(huán)氧樹脂按其主要組成物質(zhì)分類代代 號(hào)號(hào)環(huán)環(huán) 氧氧 樹樹 脂脂 類類 型型E二酚基丙烷環(huán)氧樹脂二酚基丙烷環(huán)氧樹脂E

8、T有機(jī)鈦改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂有機(jī)鈦改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂EG有機(jī)硅改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂有機(jī)硅改性二酚基丙烷環(huán)氧樹脂F(xiàn)酚醛多環(huán)氧樹脂酚醛多環(huán)氧樹脂B丙三醇環(huán)氧樹脂丙三醇環(huán)氧樹脂IQ脂肪族縮水甘油酯脂肪族縮水甘油酯J間苯二酚環(huán)氧樹脂間苯二酚環(huán)氧樹脂D聚丁二烯環(huán)氧樹脂聚丁二烯環(huán)氧樹脂.4. 環(huán)氧樹脂命名環(huán)氧樹脂命名n命名原則：命名原則：在基本名稱之前加上型號(hào)。在基本名稱之前加上型號(hào)。n基本名稱仍采用我國(guó)已有習(xí)慣名稱：基本名稱仍采用我國(guó)已有習(xí)慣名稱：E-51，代表平均環(huán)氧值，代表平均環(huán)氧值(51/100=0.51，環(huán)氧值，環(huán)氧值N/100為為048-054 ). 產(chǎn)品牌號(hào)產(chǎn)品牌號(hào)618E-44環(huán)氧

9、樹脂代表平均環(huán)氧值為環(huán)氧樹脂代表平均環(huán)氧值為44/100,(0.41-0.47),產(chǎn)品牌號(hào)為產(chǎn)品牌號(hào)為6101E-42 產(chǎn)品牌號(hào)為產(chǎn)品牌號(hào)為634. n環(huán)氧樹脂以一個(gè)或兩個(gè)漢語(yǔ)拼音字母與兩個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字環(huán)氧樹脂以一個(gè)或兩個(gè)漢語(yǔ)拼音字母與兩個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字作為型號(hào)，表示類別及品種。作為型號(hào)，表示類別及品種。主要組成物質(zhì)名稱代號(hào)主要組成物質(zhì)名稱代號(hào)環(huán)氧基平均值環(huán)氧基平均值基本名稱基本名稱改性物質(zhì)名稱代號(hào)或改性物質(zhì)名稱代號(hào)或“-”型號(hào)型號(hào)作粘接劑時(shí)最好選用中等環(huán)氧值（0.25-0.45）的樹脂，如6101、634 . 第二節(jié)第二節(jié) 環(huán)氧樹脂的合成原理環(huán)氧樹脂的合成原理.n最常用的環(huán)氧樹脂是雙酚最常用的環(huán)氧

10、樹脂是雙酚A同環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)制造的雙同環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)制造的雙酚酚A二縮水甘油醚，即雙酚二縮水甘油醚，即雙酚A型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂.n在在環(huán)氧樹脂中，它原料易得，成本最低，因而產(chǎn)量最大。環(huán)氧樹脂中，它原料易得，成本最低，因而產(chǎn)量最大。國(guó)內(nèi)約占環(huán)氧國(guó)內(nèi)約占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的樹脂總產(chǎn)量的90%，世界，世界約占環(huán)氧約占環(huán)氧樹脂總樹脂總產(chǎn)量產(chǎn)量75% 80%，被稱為通用型，被稱為通用型環(huán)氧環(huán)氧樹脂。樹脂。.2OClCH2CHCH2OHO ROCH2CHCH2OHClHO ROH+CH2CHCH2Cl（1）在在堿催化堿催化下，環(huán)氧氯丙烷的環(huán)氧基與下，環(huán)氧氯丙烷的環(huán)氧基與雙酚雙酚A酚羥基酚羥基反應(yīng)，生成端基為

11、氯化反應(yīng)，生成端基為氯化羥基羥基化合物化合物開環(huán)反應(yīng)開環(huán)反應(yīng).（2）在氫氧化鈉作用下，脫在氫氧化鈉作用下，脫HCl形成環(huán)氧基形成環(huán)氧基閉環(huán)反應(yīng)閉環(huán)反應(yīng)H2O2+NaCl2+OOCH2CH CH2O R O CH2CH CH2NaOH2+ClCH2CH CH2OHO R O CH2CH CH2OHCl.（3）新生成的環(huán)氧基再與雙酚新生成的環(huán)氧基再與雙酚A酚羥基反應(yīng)生成端羥基酚羥基反應(yīng)生成端羥基化合物化合物開環(huán)反應(yīng)開環(huán)反應(yīng)OOCH2CH CH2O R O CH2CH CH2NaOHHO R OH+OCH2CH CH2O RO CH2CH CH2OOHR OH.n（5）與與NaOH反應(yīng)，脫反應(yīng)，脫H

12、Cl再再形成環(huán)氧基形成環(huán)氧基閉環(huán)反應(yīng)閉環(huán)反應(yīng)n H2ONaCl+2nn2+OnOCH2CH CH2O RO CH2CH CH2OOHR O CH2CH CH2NaOH2+nn+2+OCH2CH CH2Cl+1+nHO R OH（4）端羥基化合物與環(huán)氧氯丙烷作用，生成端氯化羥端羥基化合物與環(huán)氧氯丙烷作用，生成端氯化羥基化合物基化合物開環(huán)反應(yīng)開環(huán)反應(yīng).工藝流程工藝流程n雙酚雙酚AnNaOH（10%)n環(huán)氧氯丙烷環(huán)氧氯丙烷縮合反應(yīng)縮合反應(yīng)洗滌洗滌分離分離脫水脫水成品成品.nn為平均聚合度。通常為平均聚合度。通常n = 019，相對(duì)分子質(zhì)量，相對(duì)分子質(zhì)量3407000。n調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)雙酚雙酚A和環(huán)氧氯丙烷

13、用量比，可得到相對(duì)分子質(zhì)量和環(huán)氧氯丙烷用量比，可得到相對(duì)分子質(zhì)量不同的環(huán)氧樹脂。不同的環(huán)氧樹脂。n液態(tài)液態(tài)雙酚雙酚A環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂：平均相對(duì)分子質(zhì)量較低，平均聚合：平均相對(duì)分子質(zhì)量較低，平均聚合度度n = 01.8。當(dāng)。當(dāng)n = 01時(shí)，室溫下為液體，如時(shí)，室溫下為液體，如E-51,E-44.n當(dāng)當(dāng)n = 11.8 時(shí)，為半固體，軟化點(diǎn)時(shí)，為半固體，軟化點(diǎn) 55。如。如E-31。.n固態(tài)固態(tài)雙酚雙酚A環(huán)氧樹脂：環(huán)氧樹脂：平均相對(duì)分子質(zhì)量較高。平均相對(duì)分子質(zhì)量較高。nn = 1.819n當(dāng)當(dāng)n = 1.85 時(shí)，為時(shí)，為中等中等相對(duì)分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂。相對(duì)分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂。n軟化點(diǎn)軟化點(diǎn)5595

14、。如。如E-20，E-12等。等。n當(dāng)當(dāng)n 5時(shí)，為時(shí)，為高高相對(duì)分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂，相對(duì)分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂，n軟化點(diǎn)軟化點(diǎn) 100。如。如E-06， E-03等。等。.n雙酚雙酚A型型環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂大分子結(jié)構(gòu)具有以下大分子結(jié)構(gòu)具有以下特征特征：n（1）大分子的兩端是反應(yīng)能力很強(qiáng)的大分子的兩端是反應(yīng)能力很強(qiáng)的環(huán)氧基；環(huán)氧基；n（2）分子主鏈上有許多醚鍵，是一種線型聚醚結(jié)構(gòu)；分子主鏈上有許多醚鍵，是一種線型聚醚結(jié)構(gòu)；n（3） n 值較大的樹脂分子鏈上有規(guī)律地、相距較遠(yuǎn)地出值較大的樹脂分子鏈上有規(guī)律地、相距較遠(yuǎn)地出現(xiàn)許多仲羥基，可以看成是一種長(zhǎng)鏈多元醇；現(xiàn)許多仲羥基，可以看成是一種長(zhǎng)鏈多元醇；n（4

15、）主鏈上還有大量苯環(huán)、次甲基和異丙基。主鏈上還有大量苯環(huán)、次甲基和異丙基。.各結(jié)構(gòu)單元賦予樹脂以下功能：各結(jié)構(gòu)單元賦予樹脂以下功能：n環(huán)氧基環(huán)氧基和和羥基羥基賦予樹脂反應(yīng)性，使樹脂固化物具有很強(qiáng)賦予樹脂反應(yīng)性，使樹脂固化物具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力和膠接力；的內(nèi)聚力和膠接力；n醚鍵醚鍵和和羥基羥基是極性基團(tuán)，有助于提高浸潤(rùn)性和黏附力；是極性基團(tuán)，有助于提高浸潤(rùn)性和黏附力；n醚鍵醚鍵和和C-C鍵鍵使大分子具有柔韌性；使大分子具有柔韌性；n苯環(huán)苯環(huán)賦予聚合物以耐熱性和剛性。賦予聚合物以耐熱性和剛性。.環(huán)氧樹脂的選擇環(huán)氧樹脂的選擇n1、從用途上選擇、從用途上選擇n作粘接劑時(shí)最好選用中等環(huán)氧值（作粘接劑時(shí)最好選

16、用中等環(huán)氧值（0.25-0.45）的樹脂，如）的樹脂，如6101、634；作澆注料時(shí)最好選用高環(huán)氧值（；作澆注料時(shí)最好選用高環(huán)氧值（0.40）的樹）的樹脂，如脂，如618、6101；作涂料用的一般選用低環(huán)氧值（；作涂料用的一般選用低環(huán)氧值（0.25）的樹脂的樹脂.2、從機(jī)械強(qiáng)度上選擇、從機(jī)械強(qiáng)度上選擇n 環(huán)氧值過(guò)高的樹脂強(qiáng)度較大，但較脆；環(huán)氧值過(guò)高的樹脂強(qiáng)度較大，但較脆；n環(huán)氧值中等的高低溫度時(shí)強(qiáng)度均好；環(huán)氧值中等的高低溫度時(shí)強(qiáng)度均好；n環(huán)氧值低的則高溫時(shí)強(qiáng)度差些。環(huán)氧值低的則高溫時(shí)強(qiáng)度差些。 因?yàn)閺?qiáng)度和交聯(lián)度的大小有關(guān)，環(huán)氧值高固化后交聯(lián)度因?yàn)閺?qiáng)度和交聯(lián)度的大小有關(guān)，環(huán)氧值高固化后交聯(lián)度也高

17、，環(huán)氧值低固化后交聯(lián)度也低，故引起強(qiáng)度上的差異也高，環(huán)氧值低固化后交聯(lián)度也低，故引起強(qiáng)度上的差異.3、從操作要求上選擇、從操作要求上選擇n不需耐高溫，對(duì)強(qiáng)度要求不大，希望環(huán)氧樹脂能快干，不需耐高溫，對(duì)強(qiáng)度要求不大，希望環(huán)氧樹脂能快干，不易流失，可選擇環(huán)氧值較低的樹脂；不易流失，可選擇環(huán)氧值較低的樹脂；n強(qiáng)度較好的，可選用環(huán)氧值較高的樹脂。強(qiáng)度較好的，可選用環(huán)氧值較高的樹脂。. 第三節(jié)第三節(jié) 環(huán)氧樹脂的固化環(huán)氧樹脂的固化.n 環(huán)氧樹脂本身是熱塑性線型結(jié)構(gòu)的化合物，不能直接環(huán)氧樹脂本身是熱塑性線型結(jié)構(gòu)的化合物，不能直接作膠黏劑使用，必須加入固化劑并在一定條件下進(jìn)行固化作膠黏劑使用，必須加入固化劑并

18、在一定條件下進(jìn)行固化交聯(lián)反應(yīng)，生成不溶（熔）體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)交聯(lián)反應(yīng)，生成不溶（熔）體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) ，才有實(shí)際應(yīng)，才有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。因此，用價(jià)值。因此，固化劑固化劑是環(huán)氧樹脂膠黏劑必不可少的組是環(huán)氧樹脂膠黏劑必不可少的組分。分。 . 1. 環(huán)氧樹脂固化劑種類環(huán)氧樹脂固化劑種類 n常用環(huán)氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、聚常用環(huán)氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、樹脂類、叔胺，另外在光引發(fā)劑的作用酰胺、酸酐、樹脂類、叔胺，另外在光引發(fā)劑的作用下紫外線或光也能使環(huán)氧樹脂固化。下紫外線或光也能使環(huán)氧樹脂固化。常溫或低溫常溫或低溫固化固化一般選用胺類固化劑，一般選用胺類固化劑，加溫固化加

19、溫固化則常用酸酐、芳香類則常用酸酐、芳香類固化劑。固化劑。.n固化溫度和耐熱性按下列順序提高：脂肪固化溫度和耐熱性按下列順序提高：脂肪族多胺脂環(huán)族多胺芳香族多胺族多胺脂環(huán)族多胺芳香族多胺酚醛酚醛酸酐酸酐 .n固化反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng)，受固化溫度影響很固化反應(yīng)屬于化學(xué)反應(yīng)，受固化溫度影響很大，溫度增高，反應(yīng)速度加快，凝膠時(shí)間變大，溫度增高，反應(yīng)速度加快，凝膠時(shí)間變短；但固化溫度過(guò)高，常使固化物性能下降，短；但固化溫度過(guò)高，常使固化物性能下降，所以存在固化溫度的上限；必須選擇使固化所以存在固化溫度的上限；必須選擇使固化速度和固化物性能折衷的溫度，作為合適的速度和固化物性能折衷的溫度，作為合適的固化溫度

20、。固化溫度。 .n按固化溫度可把固化劑分為四類：低溫固按固化溫度可把固化劑分為四類：低溫固化劑固化溫度在室溫以下；化劑固化溫度在室溫以下；室溫固化劑固室溫固化劑固化溫度為室溫化溫度為室溫50；中溫固化劑為中溫固化劑為50100；高溫固化劑固化溫度在；高溫固化劑固化溫度在100以以上。上。 .n低溫固化型低溫固化型的固化劑品種很少。屬于室溫固的固化劑品種很少。屬于室溫固化型的種類很多：脂肪族多胺、脂環(huán)族多胺；化型的種類很多：脂肪族多胺、脂環(huán)族多胺；低分子聚酰胺以及改性芳胺等。低分子聚酰胺以及改性芳胺等。中溫固化型中溫固化型的有一部分脂環(huán)族多胺、叔胺、咪唑類以及的有一部分脂環(huán)族多胺、叔胺、咪唑類以

21、及三氟化硼絡(luò)合物等。三氟化硼絡(luò)合物等。高溫型固化劑高溫型固化劑的有芳香的有芳香族多胺、酸酐、族多胺、酸酐、甲階酚醛樹脂甲階酚醛樹脂、氨基樹脂、氨基樹脂、雙氰胺等。雙氰胺等。.一、胺類固化劑一、胺類固化劑n 胺類固化劑包括脂肪族胺類、芳香族胺類和改性胺類，胺類固化劑包括脂肪族胺類、芳香族胺類和改性胺類，是環(huán)氧樹脂最常用的一類固化劑。是環(huán)氧樹脂最常用的一類固化劑。.n （1）脂肪族胺類：脂肪族胺類：n脂肪族胺類如乙二胺、二乙烯三胺等，由于具有能在常脂肪族胺類如乙二胺、二乙烯三胺等，由于具有能在常溫下固化、固化速度快、粘度低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，所溫下固化、固化速度快、粘度低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，所以在固化

22、劑中使用較為普遍。以在固化劑中使用較為普遍。.n（2）芳香族胺類：芳香族胺類：n芳香族胺類如間苯二胺等。由于分子中存在很穩(wěn)定的苯芳香族胺類如間苯二胺等。由于分子中存在很穩(wěn)定的苯環(huán)，固化后的環(huán)氧樹脂耐熱性較好。與脂肪族類相比，環(huán)，固化后的環(huán)氧樹脂耐熱性較好。與脂肪族類相比，在同樣條件下固化，其熱變形溫度可提高在同樣條件下固化，其熱變形溫度可提高4060。.n（3） 改性胺類：改性胺類：n所謂改性胺類固化劑是指胺類與其它化合物的加成物。所謂改性胺類固化劑是指胺類與其它化合物的加成物。 .n二、酸酐類固化劑二、酸酐類固化劑n 酸酐類如順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐等都可以作為酸酐類如順丁烯二酸酐、鄰苯二

23、甲酸酐等都可以作為環(huán)氧樹脂的固化劑。固化后樹脂有較好的機(jī)械性能和環(huán)氧樹脂的固化劑。固化后樹脂有較好的機(jī)械性能和耐熱性，但由于固化后樹脂中含有酯鍵，容易受堿侵耐熱性，但由于固化后樹脂中含有酯鍵，容易受堿侵蝕。酸酐固化時(shí)放熱量低，適用期長(zhǎng)，但必須在較高蝕。酸酐固化時(shí)放熱量低，適用期長(zhǎng)，但必須在較高溫度下烘烤才能完全固化。溫度下烘烤才能完全固化。 .三、合成類固化劑三、合成類固化劑 n有許多合成樹脂，如酚醛樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂、有許多合成樹脂，如酚醛樹脂、氨基樹脂、醇酸樹脂、聚酰胺樹脂等都含有能與環(huán)氧樹脂反應(yīng)的活潑基團(tuán)，能聚酰胺樹脂等都含有能與環(huán)氧樹脂反應(yīng)的活潑基團(tuán)，能相互交聯(lián)固化。這些合成樹脂

24、本身都各具特性，當(dāng)它們相互交聯(lián)固化。這些合成樹脂本身都各具特性，當(dāng)它們作為固化劑使用引入環(huán)氧結(jié)構(gòu)中時(shí)，就給予最終產(chǎn)物某作為固化劑使用引入環(huán)氧結(jié)構(gòu)中時(shí)，就給予最終產(chǎn)物某些優(yōu)良的性能。些優(yōu)良的性能。. （1） 酚醛樹脂酚醛樹脂n酚醛樹脂可直接與環(huán)氧樹脂混合作為膠粘劑，膠接強(qiáng)度酚醛樹脂可直接與環(huán)氧樹脂混合作為膠粘劑，膠接強(qiáng)度高，耐溫性能好。但在膠合時(shí)，必須加溫加壓處理，才高，耐溫性能好。但在膠合時(shí)，必須加溫加壓處理，才能獲得比較理想的效果。能獲得比較理想的效果。 n作為固化劑的酚醛樹脂是堿性催化劑制得的。作為固化劑的酚醛樹脂是堿性催化劑制得的。 . （2）氨基樹脂氨基樹脂 n羥甲基與環(huán)氧基、羥基起反

25、應(yīng)。羥甲基與環(huán)氧基、羥基起反應(yīng)。n固化后，可提高機(jī)械強(qiáng)度、耐化學(xué)藥品等性能。固化后，可提高機(jī)械強(qiáng)度、耐化學(xué)藥品等性能。 .（3） 聚酰胺樹脂聚酰胺樹脂 n聚酰胺本身既是固化劑，又是性能良好的增塑劑。只要聚酰胺本身既是固化劑，又是性能良好的增塑劑。只要兩種樹脂按一定量配合攪拌均勻，就可在常溫下操作和兩種樹脂按一定量配合攪拌均勻，就可在常溫下操作和固化。固化。 .多元胺固化劑的毒性多元胺固化劑的毒性n 國(guó)外科研工作者認(rèn)為，能源問(wèn)題和固化劑毒性是環(huán)氧樹國(guó)外科研工作者認(rèn)為，能源問(wèn)題和固化劑毒性是環(huán)氧樹脂應(yīng)用中不可避免的兩個(gè)問(wèn)題。因此，對(duì)脂應(yīng)用中不可避免的兩個(gè)問(wèn)題。因此，對(duì)固化劑毒性固化劑毒性問(wèn)題問(wèn)題十

26、分重視。以十分重視。以半致死量半致死量LD50指標(biāo)為主要目標(biāo)。指標(biāo)為主要目標(biāo)。n半致死量：半致死量：就是對(duì)動(dòng)物集團(tuán)（如一群白鼠）就是對(duì)動(dòng)物集團(tuán)（如一群白鼠）50%致死的致死的藥品劑量。用毫克每千克藥品劑量。用毫克每千克（mg/kg）來(lái)表示。）來(lái)表示。 表示固化劑的急性毒性數(shù)據(jù)。表示固化劑的急性毒性數(shù)據(jù)。.n伯胺、仲胺刺激性比叔胺強(qiáng)，芳香胺毒性比脂肪胺大。伯胺、仲胺刺激性比叔胺強(qiáng)，芳香胺毒性比脂肪胺大。n間苯二酚的毒性比二乙烯三胺毒性強(qiáng)間苯二酚的毒性比二乙烯三胺毒性強(qiáng)10倍。倍。. 幾種胺類固化劑的幾種胺類固化劑的LD50值及值及SPI分類分類固化劑名稱固化劑名稱LD50 / /（mg/kg）S

27、PI分類分類二乙烯三胺二乙烯三胺208045三乙烯四胺三乙烯四胺434045二乙氨基丙胺二乙氨基丙胺141045間苯二胺間苯二胺1303002聚酰胺聚酰胺8002間苯二甲胺間苯二甲胺625175045注：注：1.無(wú)毒性；無(wú)毒性；2.有弱刺激性；有弱刺激性；3.有中等程度刺激性；有中等程度刺激性；4.有強(qiáng)烈敏感性有強(qiáng)烈敏感性 5.有強(qiáng)烈刺激性；有強(qiáng)烈刺激性；6.對(duì)動(dòng)物有致癌可能性。對(duì)動(dòng)物有致癌可能性。.酸酐類與胺類固化劑性能比較酸酐類與胺類固化劑性能比較項(xiàng)目項(xiàng)目類別類別有機(jī)胺有機(jī)胺酸酐酸酐混溶性混溶性大部分為液體，易于互溶大部分為液體，易于互溶大部分為固體，須熔化混合大部分為固體，須熔化混合用量

28、用量較嚴(yán)較嚴(yán)較寬較寬配制量配制量不宜大量，現(xiàn)用現(xiàn)配不宜大量，現(xiàn)用現(xiàn)配可配較大量可配較大量適用期適用期較短較短較長(zhǎng)較長(zhǎng)操作情況操作情況固化時(shí)放熱大，難控制固化時(shí)放熱大，難控制固化時(shí)放熱小，易控制固化時(shí)放熱小，易控制固化溫度固化溫度室溫或高溫皆可室溫或高溫皆可需較高溫度需較高溫度固化產(chǎn)物固化產(chǎn)物耐熱性差，強(qiáng)度較低耐熱性差，強(qiáng)度較低耐熱性較好，強(qiáng)度較高耐熱性較好，強(qiáng)度較高毒性毒性較大較大較小較小價(jià)格價(jià)格較高較高較低較低. 2. 環(huán)氧樹脂固化原理環(huán)氧樹脂固化原理 .一、有機(jī)胺類固化環(huán)氧樹脂反應(yīng)一、有機(jī)胺類固化環(huán)氧樹脂反應(yīng)n有機(jī)胺是一類使用最為廣泛的固化劑。能與環(huán)氧樹脂有機(jī)胺是一類使用最為廣泛的固化劑。

29、能與環(huán)氧樹脂發(fā)生發(fā)生加成反應(yīng)加成反應(yīng)。n以伯胺為例，與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)為：以伯胺為例，與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)為：.n（1）伯胺與環(huán)氧基反應(yīng)生成仲胺并產(chǎn)生一個(gè)羥基。伯胺與環(huán)氧基反應(yīng)生成仲胺并產(chǎn)生一個(gè)羥基。 CH2CHO+RNH2RNH CH2CHOH.n（2）仲胺與另外的環(huán)氧基反應(yīng)生成叔胺并產(chǎn)生仲胺與另外的環(huán)氧基反應(yīng)生成叔胺并產(chǎn)生n另一個(gè)羥基。另一個(gè)羥基。OCHCH2+RNHCH2CHOHRNCH2CHOH 2.n（3）新生成的羥基與環(huán)氧基反應(yīng)參與交聯(lián)結(jié)構(gòu)的形成。新生成的羥基與環(huán)氧基反應(yīng)參與交聯(lián)結(jié)構(gòu)的形成。 2CH2CHO2+ 2RNCH2CHOHRNCH2CHO CH2CHOH.n含有含有羥基羥基的醇

30、、酚和水等能對(duì)固化反應(yīng)起的醇、酚和水等能對(duì)固化反應(yīng)起促進(jìn)作用促進(jìn)作用； n含有含有羰基羰基、硝基硝基、氰基氰基等基團(tuán)的試劑對(duì)固化反應(yīng)等基團(tuán)的試劑對(duì)固化反應(yīng)起起抑制作用。抑制作用。.n由以上反應(yīng)機(jī)理可以看出，由以上反應(yīng)機(jī)理可以看出，氨基氨基與與環(huán)氧基環(huán)氧基反應(yīng)有嚴(yán)格定反應(yīng)有嚴(yán)格定量關(guān)系，氨基上量關(guān)系，氨基上一個(gè)活潑氫一個(gè)活潑氫和和一個(gè)環(huán)氧基一個(gè)環(huán)氧基反應(yīng)。反應(yīng)。n根據(jù)這種關(guān)系，可以計(jì)算出伯胺、仲胺類根據(jù)這種關(guān)系，可以計(jì)算出伯胺、仲胺類固化劑用量固化劑用量。n 100g環(huán)氧樹脂固化所需胺的質(zhì)量（環(huán)氧樹脂固化所需胺的質(zhì)量（g）x 為：為：n n x = 環(huán)氧基環(huán)氧基 胺的分子量胺的分子量胺中活潑氫原

31、子個(gè)數(shù)胺中活潑氫原子個(gè)數(shù).二、酸酐類固化環(huán)氧樹脂反應(yīng)二、酸酐類固化環(huán)氧樹脂反應(yīng)n早在早在1936年，瑞士的年，瑞士的Pierre Castan就開始用鄰苯二就開始用鄰苯二甲酸酐固化的環(huán)氧樹脂作假牙材料。這種用法在英甲酸酐固化的環(huán)氧樹脂作假牙材料。這種用法在英國(guó)和美國(guó)申請(qǐng)了專利。國(guó)和美國(guó)申請(qǐng)了專利。.n酸酐酸酐與環(huán)氧樹脂反應(yīng)速度與環(huán)氧樹脂反應(yīng)速度非常緩慢非常緩慢，很少單獨(dú)使用。，很少單獨(dú)使用。常加入常加入含羥基含羥基化合物或叔胺類化合物作促進(jìn)劑，加快化合物或叔胺類化合物作促進(jìn)劑，加快固化反應(yīng)進(jìn)行。固化反應(yīng)進(jìn)行。n酸酐與環(huán)氧樹脂反應(yīng)為：酸酐與環(huán)氧樹脂反應(yīng)為：.n（1）活潑氫對(duì)酸酐的開環(huán)作用活潑氫對(duì)

32、酸酐的開環(huán)作用n酸酐與酸酐與羥基羥基反應(yīng)生成單酯和羧基。反應(yīng)生成單酯和羧基。n（2）單酯的單酯的羧基羧基與與環(huán)氧基環(huán)氧基反應(yīng)生成雙酯，反應(yīng)生成雙酯，又產(chǎn)生一個(gè)又產(chǎn)生一個(gè)羥基羥基。.n100g環(huán)氧樹脂固化所需酸酐的質(zhì)量（環(huán)氧樹脂固化所需酸酐的質(zhì)量（g）x 為：為：n x = k M(酸酐分子量酸酐分子量) EV（環(huán)氧值環(huán)氧值）n式中式中 k 經(jīng)驗(yàn)數(shù)值一般取經(jīng)驗(yàn)數(shù)值一般取0.85.固化劑發(fā)展方向 n功能性固化劑成為人們研究開發(fā)的熱點(diǎn)。功能性固化劑成為人們研究開發(fā)的熱點(diǎn)。1)多功多功能性能性(具有固化、增韌、阻燃、促進(jìn)等功能具有固化、增韌、阻燃、促進(jìn)等功能)固化劑固化劑成為人們追求的理想產(chǎn)品。由于開發(fā)全新結(jié)構(gòu)且富成為人們追求的理想產(chǎn)品。由于開發(fā)全新結(jié)構(gòu)且富有優(yōu)異性能的環(huán)氧樹脂進(jìn)展不大，從而適應(yīng)樹脂改有優(yōu)異性能的環(huán)氧樹脂進(jìn)展不大，從而適應(yīng)樹脂改性要求的功能助劑成為人們追求的目標(biāo)，一劑多能性要求的功能助劑成為人們追求的目標(biāo)