环氧树脂及其固化剂课件课件.ppt

2.超支化固化剂Liu等报道了超支化烯丙氧基马来酸一马来酸酐共聚物(MAHP)固化环氧树脂的研究。研究发现，分子量较高的环氧树脂易与MAHP反应，达到较高的转化率，但它与分子量较低的环氧树脂却较难反应，最终的反应程度较低，也达不到凝胶点反应程度。第31页，共42页，星期日，2025年，2月5日关于环氧树脂及其固化剂课件第1页，共42页，星期日，2025年，2月5日第2章高分子复合材料的基体材料2.1环氧树脂及其固化原理碱性固化剂脂肪族二胺、多胺、芳香胺、咪唑、双氰胺、改性胺、低分子聚酰胺酸性固化剂酸酐、BF3及其络合物合成树脂类固化剂低分子聚酰胺、酚醛、三聚氰胺树脂、脲醛树脂、聚酯、糠醛一、固化剂的分类第2页，共42页，星期日，2025年，2月5日伯胺、仲胺、聚酰胺、多元胺（亲核加成）二、碱性固化剂1.固化机理第一步：首先，伯胺进攻环氧基并使之开环，形成仲羟基和仲胺基。第3页，共42页，星期日，2025年，2月5日第三步：上述2个过程中生成的-OH又可以在叔胺的催化下开环氧基团生成醚键。第二步：随后，仲胺基进一步与环氧基反应，形成一个叔胺基和另一个仲羟基。第4页，共42页，星期日，2025年，2月5日叔胺、咪唑（阴离子催化）第5页，共42页，星期日，2025年，2月5日名称结构分子量乙二胺60二乙烯三胺103三乙烯四胺146多乙烯多胺—间苯二甲胺136常用的脂肪胺固化剂2.脂肪族胺类及其改性第6页，共42页，星期日，2025年，2月5日脂肪胺固化剂的缺点主要包括:(l)未改性多胺毒性较大(如乙二胺)，常温极易挥发，会对皮肤、呼吸道产生伤害;(2)固化速度较快，放热剧烈，不宜大量配制使用;(3)配比要求严格，固化后的环氧树脂脆性较大，不耐冲击;(4)极易吸收空气中的水、CO2形成碳酸盐，使配合料浑浊不透明，固化物表面出现白化、“发汗”现象，影响其美观;(5)有些多胺是固体，常温下与环氧树脂混合时，很难混合均匀，需要加热或者加入溶剂，操作很不方便;(6)直接采用多胺固化剂己不能满足现代建筑业、电子工业和环境保护等多方面的要求。第7页，共42页，星期日，2025年，2月5日改性后的脂肪胺固化剂具有如下特点:(l)毒性降低，挥发性小，几乎无刺激性气味;(2)固化速度可调可控，与环氧树脂的配比要求不严格;(3)固体多胺液体化，改善了与环氧树脂的相溶性和可操作性;(4)在改性的过程中引进了一些官能团和分子链，改善环氧树脂固化物的某些性能，或者增加某些特殊性能;(5)可以节约使用成本;(6)提高了固化体系的粘结力;(7)提高了固化物的耐腐蚀性。第8页，共42页，星期日，2025年，2月5日1）酚醛改性改性原理：曼尼希反应（Mannich）脂肪胺的改性方法特点：它们可在较低温度下快速固化环氧树脂。代表性品种：T31固化剂（苯酚、甲醛、乙二胺缩合物）第9页，共42页，星期日，2025年，2月5日2）与环氧化合物加成改性代表性品种：国产593固化剂（丁基缩水甘油醚改性二乙烯三胺）特点：可赋予环氧树脂较好的粘接和延展性能改性原理：第10页，共42页，星期日，2025年，2月5日3）与烯双键的加成改性典型品种：国产591固化剂（丙烯腈与二乙烯三胺的反应物）反应原理：典型的迈克尔加成反应(MichaelReaction)。特点：固化环氧树脂的速度较慢、适用期较长、放热平缓，与环氧树脂相容性好，且具有耐溶剂性能优良等优点，因此常用来制造大型环氧树脂浇铸体。第11页，共42页，星期日，2025年，2月5日4）与羰基化合物反应改性特点：常温潜伏性固化剂反应原理：第12页，共42页，星期日，2025年，2月5日5）与羧基的反应改性典型品种：低分子聚酰胺类反应原理：由植物油脂肪酸的二聚体如桐油酸二聚体、亚麻油酸二聚体与多元伯胺在高温下反应制得。第13页，共42页，星期日，2025年，2月5日6）与硫脲的缩合改性特点：双酚A型环氧树脂与未改性多胺在气温低于5℃，并且配制量少的情况下，其固化速度十分缓慢，不过通过硫脲改性可以解决这个难题。反应原理：第14页，共42页，星期日，2025年，2月5日3.芳香胺类名称结构分子量间苯二胺1084,4’,-二胺基二苯甲烷(DDM）1984,4’-二胺基二苯砜(DDS)280常用的芳香胺类固化剂第15页，共42页，星期日，2025年，2月5日4.叔胺类脂肪族叔胺：三乙胺，三乙醇胺……芳香族叔胺：苄基二甲胺、甲基苄基二甲胺、DMP-10、DMP-30常用