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环氧树脂固化剂种类、结构与特性及用途介绍

2020-04-25 14:10分类:环氧树脂胶 阅读:

 

环氧树脂通常作为胶粘剂、涂料和复合材料等材料的基体,广泛应用于建筑、机械、电子电气、航空航天等领域。一个完整概念的环氧树脂组成物由四个方面的成分组成(见图1)。但实际应用时,不一定四个方面的成分都要具备,但树脂成分必须包括固化剂,可见固化剂的重要性。
 
 1环氧树脂组成物的各成分及其作用
环氧树脂之所以能得到广泛的应用,就是这些成分多变配合的结果。尤其是固化剂,一旦环氧树脂确定后,固化剂对环氧树脂组成物的工艺性和固化产物的最终性能起决定性作用。
 
一、环氧固化剂的分类
1.1 按酸碱性质分类
表1 按酸碱性质分类
 
1.2 按反应性和化学结构分类
 
图2 按反应性和化学结构分类
 
1.3 按固化温度分类
 
图3 按固化温度分类情况
 
1.4 按不同用途分类
 
图4 按不同用途分类情况
 
二、固化剂的结构与特性
全面了解具有相同官能基而化学结构不同的多胺固化剂的性状、特点,对选择固化剂非常重要。其主要特性(色相、熟度、适用期等)也呈一定规律性,具体如下图5所示:
 
图5 多胺类固化剂的化学结构和性质
 
三、固化剂发展趋势
固化剂作为发挥环氧树脂价值的一个核心物质,固化后产物的性质取决于固化剂的性能,因此对固化剂的研究之路具有深远的意义。从研究固化剂至今,结合国内外现状,目前固化剂面临着以下一些挑战与改变。
 
1、开发高活性耐热性优良的固化剂,改性聚醚胺、脂肪胺或混合复配制备高活性耐热性固化体系。
 
2、韧性与强度的结合。由于传统环氧树脂在固化后性能较差,特别是韧性低、质脆,极大影响其使用,因此提高环氧树脂的性能就需要改进韧性。
 
3、固化环境,克服胺固化剂挥发性与毒性,用物理或化学法改性胺以促进室温固化剂的发展。
 
4、特殊环境的适应性与专用性。满足潮湿、地下低温环境或水库大坝补修的水下等特殊环境。
 
5、固化剂与固化技术的匹配性。将多种固化技术(热固化、微波固化、光固化)结合,选择合适的固化剂或许可以得到综合性能兼优的固化产物。
 
6、加热型潜伏性固化剂具有极大的潜力,可以继续研究双氰胺及其改性产物、有机酸酰肼、硼-胺络合物、咪唑类、微胶囊等潜伏性固化剂。

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