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[環(huán)氧固化劑]的種類
來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
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作者:hk4ae02d
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發(fā)布時(shí)間: 2021-06-07
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俗話說(shuō)：學(xué)無(wú)止境，作為工業(yè)用膠的我們應(yīng)該多多掌握各種粘膠劑的知識(shí)，今天格姆特新材料的小編就和大家一起學(xué)習(xí)一下環(huán)氧固化劑的種類。
俗話說(shuō)：學(xué)無(wú)止境，作為工業(yè)用膠的我們應(yīng)該多多掌握各種粘膠劑的知識(shí)，今天格姆特新材料的小編就和大家一起學(xué)習(xí)一下環(huán)氧固化劑的種類。
環(huán)氧樹脂體系由于其力學(xué)性能強(qiáng)、附著力好、固化收縮率低、抗化學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于水利、交通、機(jī)械、電子、家電、汽車及航空航天等領(lǐng)域。
環(huán)氧樹脂體系由于其力學(xué)性能強(qiáng)、附著力好、固化收縮率低、抗化學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于水利、交通、機(jī)械、電子、家電、汽車及航空航天等領(lǐng)域。未經(jīng)固化反應(yīng)的環(huán)氧樹脂是黏性液體或是脆性固體，沒有什么實(shí)用價(jià)值，只有與固化劑反應(yīng)生產(chǎn)三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)最終用途。由于環(huán)氧樹脂對(duì)固化劑的依賴性很大，所以根據(jù)用途來(lái)選擇固化劑是十分重要的。
目前在涂料市場(chǎng)上常見的環(huán)氧固化劑品種主要有聚酰胺、改性脂環(huán)胺、腰果殼油、芳香族多元胺類固化劑、水性固化劑。每個(gè)品種性能特點(diǎn)都不同,各品種的基本特點(diǎn)由其化學(xué)結(jié)構(gòu)決定的，這方面可參考相關(guān)專業(yè)書籍介紹。
常見的固化劑有以下特點(diǎn)。
色相：（優(yōu)）脂環(huán)族→脂肪族→酰胺→芳香胺（劣）
熟度：（低）脂環(huán)族→脂肪族→芳香族→酰胺（高）
適用期：（長(zhǎng)）芳香族→酰胺→脂環(huán)族→脂肪族（短）
固化性：（快）脂肪族→脂環(huán)族→酰胺→芳香族（慢）
刺激性：（強(qiáng)）脂肪族→芳香族→脂環(huán)族→酰胺（弱）
多胺類固化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
另外，在光澤、柔軟性、粘接性、耐酸性、耐水性方面，也呈一定規(guī)律性。
光澤：（優(yōu)）芳香族→脂環(huán)族→聚酰胺一脂肪胺（劣）
柔軟性：（軟）聚酰胺→脂肪族→脂環(huán)族→芳香族（剛）
粘接性：（優(yōu)）聚酰胺→脂環(huán)族→脂肪族→芳香族（良）
耐酸性：（優(yōu)）芳香族→脂環(huán)族→脂肪族→聚酰胺（劣）
耐水性：（優(yōu)）聚酰胺→脂肪胺→脂環(huán)胺→芳香胺（良）
固化溫度和固化物的耐熱性有很大關(guān)系。在同一類固化劑中，雖然具有相同的官能基，但因化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，其性質(zhì)和固化物特性也不同。因此，全面了解具有相同官能基而化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的多胺固化劑的性狀、特點(diǎn)，對(duì)選擇固化劑來(lái)說(shuō)，是很重要的。
在色相方面，脂環(huán)族最淺，基本上是透明的，而脂肪族和芳香族，其著色程度相當(dāng)顯著。在黏度方面，也有很大不同，脂環(huán)族不過(guò)零點(diǎn)零幾Pa·s，而聚酰胺則非常黏稠，達(dá)數(shù)Pa·s，芳香族胺多為固態(tài)。適用期長(zhǎng)短正好與固化性完全相反，脂肪族反應(yīng)性最高，而脂環(huán)族、酰胺、芳香族依次降低。
多胺類固化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和與雙酚A樹脂固化物的性質(zhì)
對(duì)光澤來(lái)說(shuō)，芳香族最好，脂肪族最差。此性質(zhì)受固化溫度的影響，隨溫度升高，光澤變好。至于柔軟性，官能基間距離長(zhǎng)的聚酰胺更優(yōu)良一些，而交聯(lián)密度高的芳香胺則差。耐熱性與柔軟性正好相反，而粘接性則與柔軟性一致。耐藥品性（耐酸性）受化學(xué)結(jié)構(gòu)影響，芳香族比較優(yōu)良，脂肪胺和聚酰胺則易受化學(xué)藥品腐蝕。耐水性受官能基質(zhì)量濃度的支配，官能基質(zhì)量濃度低、疏水度高的聚酰胺類更耐水，而官能基質(zhì)量濃度高的芳香族則差一些。
1.聚酰胺類固化劑
首先說(shuō)下聚酰胺類固化劑在涂料行業(yè)的應(yīng)用情況。由于聚酰胺附著力性能突出，且耐鹽霧性能好，所以在防腐涂料、汽車漆等金屬基材底漆領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是顏色深，沒經(jīng)稀釋的固體份一般粘度比較高。
2.改性胺類固化劑
此類固化劑在環(huán)氧地坪領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由于其顏色淺至無(wú)色、粘度低、固化物硬度好等特點(diǎn)非常適合用于無(wú)溶劑自流平地坪，以及要求表面流平好、光亮、抗沖擊耐磨的地坪，特別是針對(duì)水磨石、彩砂地坪等對(duì)表面裝飾顏色效果要求高的地坪非常適合。
3.腰果殼油類固化劑
腰果殼油類固化劑源于腰果殼油原料，一種天然，非食物鏈，每年可再生的生物材料。腰果殼油是一種紅褐色的粘性液體，從腰果殼中一種柔軟的蜂窩狀結(jié)構(gòu)中提取。這種天然的（烷基）酚醛材料由芳環(huán)、羥基和一個(gè)長(zhǎng)的脂肪族側(cè)鏈所共同組成。芳環(huán)具有很好的耐化學(xué)性，羥基在快速和低溫固化時(shí)可提供較強(qiáng)附著力和良好反應(yīng)活性，長(zhǎng)的脂肪族側(cè)鏈則可提供很好的耐水性，良好的韌性，低粘度，較長(zhǎng)的使用期以及很好的防腐保護(hù)。一般用在汽車漆、集裝箱漆、船舶漆、工業(yè)重防腐漆等。
4.芳香族多元胺類固化劑
芳香族多元胺中氨基與芳環(huán)直接相連，與脂肪族多元胺相比，堿性弱，反應(yīng)受芳香環(huán)空間位阻影響，固化速度大幅度下降，往往需要加熱才能進(jìn)一步固化。但固化物比脂肪胺體系的固化物在耐熱性、耐化學(xué)藥品性方面優(yōu)良。芳香族多元胺必須經(jīng)過(guò)改性，制成加成物等，或加入催化劑，如苯酚、水楊酸、苯甲醇等，才能配成良好的固化劑，能在低溫下固化，漆混合后的發(fā)熱量不高，耐腐蝕性優(yōu)良，耐酸及耐熱水，廣泛應(yīng)用工廠的地坪涂料，耐濺滴、耐磨。
5.水性固化劑
在涂料領(lǐng)域水性環(huán)氧固化劑應(yīng)用現(xiàn)在已越來(lái)越廣泛，像集裝箱漆、鋼結(jié)構(gòu)防腐漆、木器漆、設(shè)備零配件漆、玻璃漆、地坪漆、卷材漆等。常用的水性環(huán)氧固化劑大多為多元胺或其改性產(chǎn)物，其中改性產(chǎn)物主要利用其分子中胺基上的活潑氫與環(huán)氧樹脂分子中的環(huán)氧基反應(yīng)進(jìn)行改性。多元胺常用的改性方法有 3 種，均采用在多元胺分子鏈中引人非極性基團(tuán)，使得改性后的多胺固化劑具有兩親性結(jié)構(gòu)，以改善與環(huán)氧樹脂的相容性。
(1)酰胺化多胺改性。酰胺化的多胺本身具有一定的水溶性或水可分散性，無(wú)需借助 于助溶劑或乳化劑的作用就可獲得一定范圍的水可稀釋性，從而可以用作水性環(huán)氧樹脂的固化劑。并且酰胺化的多胺具有表面活性劑的作用，低分子質(zhì)量液體環(huán)氧樹脂不需要預(yù)先乳化， 而由酰胺化多胺在施工前混合乳化，用酰胺化多胺乳化環(huán)氧樹脂配成的水性環(huán)氧體系具有施工性能好，適用期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。用單脂肪酸改性的酰胺化多胺固化劑，與環(huán)氧樹脂的相容性不是太好，容易發(fā)生相分離而在涂膜表面出現(xiàn)浮油和凹坑等表面缺陷，并且固化不充分造成涂膜的耐化學(xué)性能和耐濕性較差。
(2)聚酰胺的改性。采用二聚酸與多元胺進(jìn)行縮合來(lái)制備水性聚酰胺固化劑，這樣改 性可改善與環(huán)氧樹脂的相容性，涂膜表面也不會(huì)出現(xiàn)因不相容而造成的表面缺陷；但用聚酰胺固化劑乳化的環(huán)氧樹脂體系的適用期較短，一般不超過(guò) 1 小時(shí)就會(huì)凝膠化，這會(huì)對(duì)施工帶來(lái)一定的麻煩。并且用聚酰胺固化的涂膜柔韌性較差，沖擊性能較差，涂膜偏脆。水性聚酰胺固化劑由于合成時(shí)二聚酸中不飽和雙鍵的存在，而容易被空氣中的氧氣氧化導(dǎo)致固化劑的顏色變深，不適合作為色澤要求較高的水性環(huán)氧地坪涂料的固化劑。這種方法改性具有一定的局限性，當(dāng)然這并不掩蓋其應(yīng)用上的優(yōu)點(diǎn)。
(3)多胺一環(huán)氧加成物。由于用酰胺化多胺和聚酰胺水性固化劑固 化的涂膜或多或少存在缺陷，而改性后的涂膜性能又沒有明顯改良，因此國(guó)外采用的水性環(huán)氧固化劑為多元胺-環(huán)氧加成物，采用環(huán)氧樹脂與多元胺反應(yīng)，在多元胺分子鏈中引入環(huán)氧樹脂分子鏈，使得合成后的固化劑具有親環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)，減少固化劑分子中伯胺基團(tuán)的含量可明顯降低固化劑的活性。使得用這種類型的水性環(huán)氧固化劑乳化的環(huán)氧體系的適用期有所延長(zhǎng)，并通過(guò)添加聚氧化烷基多胺的方法來(lái)改善涂膜偏脆的問(wèn)題。若該水性環(huán)氧固化劑要具有乳化環(huán)氧樹脂的功能，則需通過(guò)在固化劑分子鏈中引人氧化烷基鏈段，或者離子基團(tuán)來(lái)獲得。
以上就是小編為大家準(zhǔn)備的關(guān)于環(huán)氧固化劑種類的相關(guān)知識(shí)，希望能幫助到大家，格姆特（蘇州）新材料有限公司是專業(yè)生產(chǎn)紫外光固化劑、熱固化劑、聚氨酯反應(yīng)型熱熔膠和有機(jī)硅膠等電子膠黏劑，歡迎各界朋友交流咨詢。本文部分信息/圖片來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)，僅供行業(yè)新資訊分享交流用途，勿作商用。如有涉權(quán)，請(qǐng)?jiān)说谝粫r(shí)間告知我們，我們將立即刪除，謝謝。
環(huán)氧樹脂體系由于其力學(xué)性能強(qiáng)、附著力好、固化收縮率低、抗化學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于水利、交通、機(jī)械、電子、家電、汽車及航空航天等領(lǐng)域。
環(huán)氧樹脂體系由于其力學(xué)性能強(qiáng)、附著力好、固化收縮率低、抗化學(xué)性能好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于水利、交通、機(jī)械、電子、家電、汽車及航空航天等領(lǐng)域。未經(jīng)固化反應(yīng)的環(huán)氧樹脂是黏性液體或是脆性固體，沒有什么實(shí)用價(jià)值，只有與固化劑反應(yīng)生產(chǎn)三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)才能實(shí)現(xiàn)最終用途。由于環(huán)氧樹脂對(duì)固化劑的依賴性很大，所以根據(jù)用途來(lái)選擇固化劑是十分重要的。
固化劑的種類（如圖4-5）：
多元胺類固化劑種類（如圖4-7）：
目前在涂料市場(chǎng)上常見的環(huán)氧固化劑品種主要有聚酰胺、改性脂環(huán)胺、腰果殼油、芳香族多元胺類固化劑、水性固化劑。每個(gè)品種性能特點(diǎn)都不同,各品種的基本特點(diǎn)由其化學(xué)結(jié)構(gòu)決定的，這方面可參考相關(guān)專業(yè)書籍介紹。
常見的固化劑有以下特點(diǎn)。
色相：（優(yōu)）脂環(huán)族→脂肪族→酰胺→芳香胺（劣）
熟度：（低）脂環(huán)族→脂肪族→芳香族→酰胺（高）
適用期：（長(zhǎng)）芳香族→酰胺→脂環(huán)族→脂肪族（短）
固化性：（快）脂肪族→脂環(huán)族→酰胺→芳香族（慢）
刺激性：（強(qiáng)）脂肪族→芳香族→脂環(huán)族→酰胺（弱）
多胺類固化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
另外，在光澤、柔軟性、粘接性、耐酸性、耐水性方面，也呈一定規(guī)律性。
光澤：（優(yōu)）芳香族→脂環(huán)族→聚酰胺一脂肪胺（劣）
柔軟性：（軟）聚酰胺→脂肪族→脂環(huán)族→芳香族（剛）
粘接性：（優(yōu)）聚酰胺→脂環(huán)族→脂肪族→芳香族（良）
耐酸性：（優(yōu)）芳香族→脂環(huán)族→脂肪族→聚酰胺（劣）
耐水性：（優(yōu)）聚酰胺→脂肪胺→脂環(huán)胺→芳香胺（良）
固化溫度和固化物的耐熱性有很大關(guān)系。在同一類固化劑中，雖然具有相同的官能基，但因化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，其性質(zhì)和固化物特性也不同。因此，全面了解具有相同官能基而化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的多胺固化劑的性狀、特點(diǎn)，對(duì)選擇固化劑來(lái)說(shuō)，是很重要的。
在色相方面，脂環(huán)族最淺，基本上是透明的，而脂肪族和芳香族，其著色程度相當(dāng)顯著。在黏度方面，也有很大不同，脂環(huán)族不過(guò)零點(diǎn)零幾Pa·s，而聚酰胺則非常黏稠，達(dá)數(shù)Pa·s，芳香族胺多為固態(tài)。適用期長(zhǎng)短正好與固化性完全相反，脂肪族反應(yīng)性最高，而脂環(huán)族、酰胺、芳香族依次降低。
多胺類固化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和與雙酚A樹脂固化物的性質(zhì)
對(duì)光澤來(lái)說(shuō)，芳香族最好，脂肪族最差。此性質(zhì)受固化溫度的影響，隨溫度升高，光澤變好。至于柔軟性，官能基間距離長(zhǎng)的聚酰胺更優(yōu)良一些，而交聯(lián)密度高的芳香胺則差。耐熱性與柔軟性正好相反，而粘接性則與柔軟性一致。耐藥品性（耐酸性）受化學(xué)結(jié)構(gòu)影響，芳香族比較優(yōu)良，脂肪胺和聚酰胺則易受化學(xué)藥品腐蝕。耐水性受官能基質(zhì)量濃度的支配，官能基質(zhì)量濃度低、疏水度高的聚酰胺類更耐水，而官能基質(zhì)量濃度高的芳香族則差一些。
1.聚酰胺類固化劑
首先說(shuō)下聚酰胺類固化劑在涂料行業(yè)的應(yīng)用情況。由于聚酰胺附著力性能突出，且耐鹽霧性能好，所以在防腐涂料、汽車漆等金屬基材底漆領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。缺點(diǎn)是顏色深，沒經(jīng)稀釋的固體份一般粘度比較高。
2.改性胺類固化劑
此類固化劑在環(huán)氧地坪領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。由于其顏色淺至無(wú)色、粘度低、固化物硬度好等特點(diǎn)非常適合用于無(wú)溶劑自流平地坪，以及要求表面流平好、光亮、抗沖擊耐磨的地坪，特別是針對(duì)水磨石、彩砂地坪等對(duì)表面裝飾顏色效果要求高的地坪非常適合。
3.腰果殼油類固化劑
腰果殼油類固化劑源于腰果殼油原料，一種天然，非食物鏈，每年可再生的生物材料。腰果殼油是一種紅褐色的粘性液體，從腰果殼中一種柔軟的蜂窩狀結(jié)構(gòu)中提取。這種天然的（烷基）酚醛材料由芳環(huán)、羥基和一個(gè)長(zhǎng)的脂肪族側(cè)鏈所共同組成。芳環(huán)具有很好的耐化學(xué)性，羥基在快速和低溫固化時(shí)可提供較強(qiáng)附著力和良好反應(yīng)活性，長(zhǎng)的脂肪族側(cè)鏈則可提供很好的耐水性，良好的韌性，低粘度，較長(zhǎng)的使用期以及很好的防腐保護(hù)。一般用在汽車漆、集裝箱漆、船舶漆、工業(yè)重防腐漆等。
4.芳香族多元胺類固化劑
芳香族多元胺中氨基與芳環(huán)直接相連，與脂肪族多元胺相比，堿性弱，反應(yīng)受芳香環(huán)空間位阻影響，固化速度大幅度下降，往往需要加熱才能進(jìn)一步固化。但固化物比脂肪胺體系的固化物在耐熱性、耐化學(xué)藥品性方面優(yōu)良。芳香族多元胺必須經(jīng)過(guò)改性，制成加成物等，或加入催化劑，如苯酚、水楊酸、苯甲醇等，才能配成良好的固化劑，能在低溫下固化，漆混合后的發(fā)熱量不高，耐腐蝕性優(yōu)良，耐酸及耐熱水，廣泛應(yīng)用工廠的地坪涂料，耐濺滴、耐磨。
5.水性固化劑
在涂料領(lǐng)域水性環(huán)氧固化劑應(yīng)用現(xiàn)在已越來(lái)越廣泛，像集裝箱漆、鋼結(jié)構(gòu)防腐漆、木器漆、設(shè)備零配件漆、玻璃漆、地坪漆、卷材漆等。常用的水性環(huán)氧固化劑大多為多元胺或其改性產(chǎn)物，其中改性產(chǎn)物主要利用其分子中胺基上的活潑氫與環(huán)氧樹脂分子中的環(huán)氧基反應(yīng)進(jìn)行改性。多元胺常用的改性方法有 3 種，均采用在多元胺分子鏈中引人非極性基團(tuán)，使得改性后的多胺固化劑具有兩親性結(jié)構(gòu)，以改善與環(huán)氧樹脂的相容性。
(1)酰胺化多胺改性。酰胺化的多胺本身具有一定的水溶性或水可分散性，無(wú)需借助 于助溶劑或乳化劑的作用就可獲得一定范圍的水可稀釋性，從而可以用作水性環(huán)氧樹脂的固化劑。并且酰胺化的多胺具有表面活性劑的作用，低分子質(zhì)量液體環(huán)氧樹脂不需要預(yù)先乳化， 而由酰胺化多胺在施工前混合乳化，用酰胺化多胺乳化環(huán)氧樹脂配成的水性環(huán)氧體系具有施工性能好，適用期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。用單脂肪酸改性的酰胺化多胺固化劑，與環(huán)氧樹脂的相容性不是太好，容易發(fā)生相分離而在涂膜表面出現(xiàn)浮油和凹坑等表面缺陷，并且固化不充分造成涂膜的耐化學(xué)性能和耐濕性較差。
(2)聚酰胺的改性。采用二聚酸與多元胺進(jìn)行縮合來(lái)制備水性聚酰胺固化劑，這樣改 性可改善與環(huán)氧樹脂的相容性，涂膜表面也不會(huì)出現(xiàn)因不相容而造成的表面缺陷；但用聚酰胺固化劑乳化的環(huán)氧樹脂體系的適用期較短，一般不超過(guò) 1 小時(shí)就會(huì)凝膠化，這會(huì)對(duì)施工帶來(lái)一定的麻煩。并且用聚酰胺固化的涂膜柔韌性較差，沖擊性能較差，涂膜偏脆。水性聚酰胺固化劑由于合成時(shí)二聚酸中不飽和雙鍵的存在，而容易被空氣中的氧氣氧化導(dǎo)致固化劑的顏色變深，不適合作為色澤要求較高的水性環(huán)氧地坪涂料的固化劑。這種方法改性具有一定的局限性，當(dāng)然這并不掩蓋其應(yīng)用上的優(yōu)點(diǎn)。
(3)多胺一環(huán)氧加成物。由于用酰胺化多胺和聚酰胺水性固化劑固 化的涂膜或多或少存在缺陷，而改性后的涂膜性能又沒有明顯改良，因此國(guó)外采用的水性環(huán)氧固化劑為多元胺-環(huán)氧加成物，采用環(huán)氧樹脂與多元胺反應(yīng)，在多元胺分子鏈中引入環(huán)氧樹脂分子鏈，使得合成后的固化劑具有親環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)，減少固化劑分子中伯胺基團(tuán)的含量可明顯降低固化劑的活性。使得用這種類型的水性環(huán)氧固化劑乳化的環(huán)氧體系的適用期有所延長(zhǎng)，并通過(guò)添加聚氧化烷基多胺的方法來(lái)改善涂膜偏脆的問(wèn)題。若該水性環(huán)氧固化劑要具有乳化環(huán)氧樹脂的功能，則需通過(guò)在固化劑分子鏈中引人氧化烷基鏈段，或者離子基團(tuán)來(lái)獲得。
以上就是小編為大家準(zhǔn)備的關(guān)于環(huán)氧固化劑種類的相關(guān)知識(shí)，希望能幫助到大家，格姆特（蘇州）新材料有限公司是專業(yè)生產(chǎn)紫外光固化劑、熱固化劑、聚氨酯反應(yīng)型熱熔膠和有機(jī)硅膠等電子膠黏劑，歡迎各界朋友交流咨詢。本文部分信息/圖片來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng)，僅供行業(yè)新資訊分享交流用途，勿作商用。如有涉權(quán)，請(qǐng)?jiān)说谝粫r(shí)間告知我們，我們將立即刪除，謝謝。
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