環(huán)氧樹脂固化劑其實(shí)是與環(huán)氧樹脂產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)從而形成的網(wǎng)狀立體聚合物。其廣泛用于化工、冶金、水利、電子、交通、建筑等眾多領(lǐng)域的防腐堵漏、層壓、灌封、粘接。另外在環(huán)氧類涂料的生產(chǎn)上也大量應(yīng)用。是形成把復(fù)合材料骨材包絡(luò)在網(wǎng)狀體之中，使線型樹脂變成堅(jiān)韌的體型固體的添加劑。

　　01、固化劑的種類

　　堿性類固化劑 WTF：包括脂肪族二胺和多胺、芳香族多胺、其它含氮化合物及改性脂肪胺。

　　酸性類固化劑：包括有機(jī)酸、酸酐、和三氟化硼及其絡(luò)合物。

　　加成型固化劑：這類固化劑與環(huán)氧基發(fā)生加成反應(yīng)構(gòu)成固化產(chǎn)物一部分鏈段，并通過逐步聚合反應(yīng)使線型分子交聯(lián)成體型結(jié)構(gòu)分子，這類固化劑又稱瓜型固化劑。

　　催化型固化劑：這類固化劑僅對環(huán)氧樹脂發(fā)生引發(fā)作用，打開環(huán)氧基后，催化環(huán)氧樹脂本身聚合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，生成以醚鍵為主要結(jié)構(gòu)的均聚物。

　　顯在型固化劑為普通使用的固化劑，又可分為加成聚合型和催化型。所謂加成聚合型即打開環(huán)氧基的環(huán)進(jìn)行加成聚合反應(yīng)，固化劑本身參加到三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中去。這類固化劑，如加入量過少，則固化產(chǎn)物連接著末反應(yīng)的環(huán)氧基。

　　因此，對這類固化劑來講，存在著一個合適的用量。而催化型固化劑則以陽離子方式，或者陰離子方式使環(huán)氧基開環(huán)加成聚合，終，固化劑不參加到網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中去，所以不存在等當(dāng)量反應(yīng)的合適用量;不過，增加用量會使固化速度加快。在顯在型固化劑中，雙氰胺、己二酸二酰肼這類品種，在室溫下不溶于環(huán)氧樹脂，而在高溫下溶解后開始固化反應(yīng)，因而也呈現(xiàn)出一種潛伏狀態(tài)。所以，可稱之為功能性潛伏型固化劑。

　　潛伏型

　　潛伏型固化劑指的是與環(huán)氧樹脂混合后，在室溫條件下相對長期穩(wěn)定(環(huán)氧樹脂一般要求在3個月以上，才具有較大實(shí)用價值，理想的則要求半年或者1年以上)，而只需暴露在熱、光、濕氣等條件下，即開始固化反應(yīng)。這類固化劑基本上是用物理和化學(xué)方法封閉固化劑活性的。所以，在有的書上也把這些品種劃為潛伏型固化劑，實(shí)際上可稱之為功能性潛伏型固化劑。因?yàn)闈摲凸袒瘎┛膳c環(huán)氧樹脂混合制成一液型配合物，簡化環(huán)氧樹脂應(yīng)用的配合手續(xù)，其應(yīng)用范圍從單包裝膠黏劑向涂料、浸漬漆、灌封料、粉末涂料等方面發(fā)展。潛伏型固化劑在國外日益引起重視，可以說是研究與開發(fā)的重點(diǎn)課題，各種固化劑改性新品種和配合新技術(shù)層出不窮，十分活躍。

　　胺類固化劑

　　伯胺和仲胺對環(huán)氧樹脂的固化作用是由氮原子上的活潑氫打開環(huán)氧基團(tuán)，而使之交聯(lián)固化。脂肪族多元胺如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺等活性較大，能在室溫使環(huán)氧樹脂交聯(lián)固化;而芳香族多元胺活性較低，如間苯二胺，得在150℃固化才能完全。

　　酸酐類固化劑

　　二元酸及其酐如順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐可以固化環(huán)氧樹脂，但必須在較高溫度下烘烤才能固化完全。酸酐首先與環(huán)氧樹脂中的羥基反應(yīng)生成單酯，單酯中的羧基與環(huán)氧基發(fā)生加成酯化而成雙酯。

　　合成樹脂類固化劑

　　低分子量聚酰胺樹脂是亞油酸二聚體或桐油酸二聚體與脂肪族多元胺如乙二胺，二乙烯三胺反應(yīng)生成的一種琥珀色粘稠狀樹脂。

　　潛伏型固化劑

　　這種固化劑在一般條件下是穩(wěn)定的，但當(dāng)加熱到一定的溫度時，才顯示其活性而固化環(huán)氧樹脂。如雙氰胺，與環(huán)氧樹脂混合在一起，在常溫下是穩(wěn)定的。若在145—165℃，則能使環(huán)氧樹脂在30分鐘內(nèi)固化。三氮化硼乙胺絡(luò)合物,常溫也是穩(wěn)定的，在100℃以上時能固化環(huán)氧樹脂。

　　02、環(huán)氧樹脂固化的三個階段

　　液體-操作時間

　　操作時間(也是工作時間或使用期)是固化時間的一部份，混合之后，樹脂/固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應(yīng)用。為了保證可靠的粘接，全部施工和定位工作應(yīng)該在固化操作時間內(nèi)做好。

　　凝膠-進(jìn)入固化

　　混合物開始進(jìn)入固化相(也稱作熟化階段)，這時它開始凝膠或“突變”。這時的環(huán)氧沒有長時間的工作可能，也將失去粘性。在這個階段不能對其進(jìn)行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物，你用大拇指將能壓得動它。

　　因?yàn)檫@時混合物只是局部固化，新使用的環(huán)氧樹脂仍然能與它化學(xué)鏈接，因此該未處理的表面仍然可以進(jìn)行粘接或反應(yīng)。無論如何，接近固化的混合物這些能力在減小。

　　固體-終固化

　　環(huán)氧混合物達(dá)到固化變成固體階段，這時能砂磨及整型。這時你用大拇指已壓不動它，在這時環(huán)氧樹脂約有90%的終反應(yīng)強(qiáng)度，因此可以除去固定夾件，將它放在室溫下維持若干天使它繼續(xù)固化。

　　這時新使用的環(huán)氧樹脂不能與它進(jìn)行化學(xué)鏈接，因?yàn)樵摥h(huán)氧表面必須適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行預(yù)處理如打磨，才能得到好的粘接機(jī)械強(qiáng)度。

　　03、固化劑的固化溫度與固化物的耐熱性

　　各種固化劑的固化溫度各不相同，固化物的耐熱性也有很大不同。一般地說，使用固化溫度高的固化劑可以得到耐熱優(yōu)良的固化物。對于加成聚合型固化劑，固化溫度和耐熱性按此順序提高：脂肪族多胺<脂環(huán)族多胺<芳香族多胺≈酚醛<酸酐

　　催化加聚型固化劑的耐熱性大體處于芳香多胺水平。陰離子聚合型(叔胺和咪唑化古物)、陽離子聚合型(BF3絡(luò)合物)的耐熱性基本上相同，這主要是雖然起始的反應(yīng)機(jī)理不同，但終都形成醚鍵結(jié)合的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

　　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，凝膠時間變短;凝膠時間的對數(shù)值隨固化溫度上升大體呈直線下降趨勢。但固化溫度過高，常使固化物性能下降，所以存在固化溫度的上限;必須選擇使固化速度和固化物性能折衷的溫度，作為合適的固化溫度。

　　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;室溫固化劑固化溫度為室溫～50℃;中溫固化劑為50～100℃;高溫固化劑固化溫度在100℃以上。屬于低溫固化型的固化劑品種很少，有聚琉醇型、多異氰酸酯型等。

　　環(huán)氧樹脂固化劑克服了低級脂肪胺和其它胺類固化劑在常溫下?lián)]發(fā)性大，刺激皮膚，毒性大，固化配比嚴(yán)格，常溫固化后的膠層高溫使用性能差，脆性大，給操作工藝和操作條件帶來了困難。另外與其它胺類固化劑相比，T-31固化劑與樹脂混溶性好，固化物韌性好，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。同時T-31還保留了胺類固化劑常溫快速固化等優(yōu)點(diǎn)，具有更強(qiáng)的耐熱性、耐腐性和物理機(jī)械性能。

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