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宋婕 (女士)
环氧固化剂 是与环氧树脂发生化学反应,形成网状立体聚合物,把复合材料骨材包络在网状体之中.促成固化反应的物质。环氧固化剂 按化学结构分为碱 性环氧固化剂 和酸 性环氧固化剂 ,按固化机理分为加成型环氧固化剂 和催化型环氧固化剂 。
水性环氧的形态 树脂通过不同的水性化途径可形成三种水分散形态:①水溶性;②胶束分散型;③乳液。 环氧树脂自身为热塑性的线型结构,受热后固态变为液态,高粘度变为低粘度,只有与固化剂 配合使用才具有实用价值 (纯正的单组分水性环氧体系也需加入潜伏型固化剂 )。因此水性环氧体系应包含水性环氧树脂和水性环氧固化剂 ,同样,它们分别通过不同的水性化途径可形成三种水分散形态。
有机酸 酐固化剂 特点和反应机理
酸 酐类固化剂 优点:1.挥发性小,毒性低,对皮肤的刺激性小;2.对环氧树脂的配合量大,与环氧树脂混熔后粘度低,可以加入较多的填料以改性,有利于降低成本;3.使用期长,操作方便。缺点::1.由于固化反应较慢,收缩率较小;2.所需的固化温度相对比较高,3.不易改性;4.贮存时易吸湿生成游离酸 造成不良影响(固化速度慢、固化物性能下降);5.固化产物的耐碱 、耐溶剂 性能相对要差一些。
这一类固化反应以有无促进剂 的存在分成两种形式
1、在无促进剂 存在时,首先环氧树脂中的羟基与酸 酐反应,打开酸 酐,然后进行加成聚合反应,其顺序如下:(1)羟基对酸 酐反应,生成酯键和羧酸 ;(2)羧酸 对环氧基加成,生成羟基;(3)生成的羟基与其他酐基继续反应。这个反应过程反复进行,生成体型聚合物。另外,在此种体系中,由于处于酸 性状态,与上述反应平行进行的反应是别的环氧基与羟基的反应,生成醚键。从上述机理中可以看出,固化物中含有醚键和酯键两种结构,而且反应速度受环氧基浓度、羟基浓度的支配。
2、在促进剂 存在的条件下,酸 酐固化反应用路易斯碱 促进。促进剂 (一般采用叔胺 )对酸 酐的进攻引发反应开始,其主要反应有:(1)促进剂 进攻酸 酐,生成羧酸 盐 阴离子;(2)羧酸 盐 阴离子和环氧基反应,生成氧阴离子;(3)氧阴离子与别的酸 酐进行反应,再次生成羧酸 盐 阴离子。这样,酸 酐与环氧基交互反应,逐步进行加成聚合。在促进剂 路易斯碱 存在的条件下,生成的键全是酯键,未发现如同无促进剂 存在时所生成的醚键。在促进剂 存在时,环氧树脂的固化速度也受体系内羟基浓度的支配。因此,添加促进剂 对液态环氧树脂非常有效,120~150℃即能完成固化反应。但对于固态环氧树脂,则要充分注意适用期非常短的问题。在促进剂 不存在时,从理论上讲,应当一个环氧基对一个酸 酐,而实际上仅用化学理论量的80%~90%就足够了。在促进剂 存在时,酸 酐用量为化学理论量
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