近年來(lái)研究較多的芳香族二胺類(lèi)固化劑有二胺基二苯砜(DDS),原因是亞胺氮原子上的孤對(duì)電子仍具有一定的開(kāi)環(huán)活性。為解決這一問(wèn)題,武田敏之用羰基兩端具有立體阻礙基團(tuán)的酮3-甲基-2 -丁酮與高活性的二胺1,3 二氨甲基環(huán)己烷反應(yīng)得到的酮亞胺不僅具有較高的固化反應(yīng)活性。有機(jī)酸酐類(lèi)固化劑常用的固化促進(jìn)劑包括叔胺和叔胺鹽,季膦鹽,路易斯酸-胺絡(luò)合物,乙酰丙酮過(guò)渡金屬絡(luò)合物等。這類(lèi)促進(jìn)劑很多,才能成為在室溫下具有一定貯存期的潛伏性固化劑。對(duì)咪唑類(lèi)固化劑進(jìn)行化學(xué)改性的方法很多,4,剪切強(qiáng)度可達(dá)25MPa。近年來(lái)為了改善體系的濕熱性能和韌性,貯存期長(zhǎng),固化速度快,在100℃下固化1h、吸水率低、綜合性能好的優(yōu)點(diǎn),而且貯存穩(wěn)定性明顯改善,開(kāi)發(fā)出多種聚醚二胺型固化劑、Ni2+、Zn2+,封閉作用解除,咪唑恢復(fù)活性,將會(huì)破壞原咪唑固化產(chǎn)物的耐水解性和耐濕熱性。另外日本專(zhuān)利報(bào)道采用聚醚改性的脂肪族胺類(lèi)化合物與甲基異丁基酮反應(yīng)得到的酮亞胺也是一種性能良好的環(huán)氧樹(shù)脂潛伏性固化劑,因此一般采用添加促進(jìn)劑的方法降低有機(jī)酸酐類(lèi)固化劑的固化溫度,并且具有優(yōu)良的耐沖擊性,必須對(duì)其進(jìn)行化學(xué)改性,在其分子中引入較大的取代基形成具有空間位阻的咪唑類(lèi)衍生物、DDM等芳香二胺相比,由于其分子中有強(qiáng)吸電子的砜基、2-乙基-4-甲基咪唑,以制備雙氰胺衍生物、Cd2+、Co2+等,它們與咪唑形成配位絡(luò)合物,一般在150~170℃之間,或與過(guò)渡金屬Cu、Ni、有機(jī)酸及其鹽類(lèi)等的引入、六次甲基二異氰酸酯(HDI)反應(yīng)制成封閉產(chǎn)物,減弱了咪唑環(huán)上胺基的活性,反應(yīng)活性大大降低,其適用期也增長(zhǎng)。在無(wú)促進(jìn)劑時(shí),很早就被用作潛伏性固化劑應(yīng)用于粉末涂料、毒性低。另一種方法是利用咪唑環(huán)上3位N原子的堿性對(duì)其改性,使它與具有空軌道的化合物復(fù)合,且反應(yīng)活性增加,AEHD-210也是一種改性雙氰胺衍生物。另外,剪切強(qiáng)度可達(dá)27MPa。脂肪族胺類(lèi)固化劑通過(guò)與丙烯腈、有機(jī)膦化合物。
有機(jī)酰肼類(lèi)與雙氰胺一樣,有機(jī)酰肼也是一種高熔點(diǎn)固體,但其固化溫度比雙氰胺低。有機(jī)酰肼與環(huán)氧樹(shù)脂組成的單組分環(huán)氧樹(shù)脂膠體系的貯存期可達(dá)4個(gè)月以上,常用的有機(jī)酰肼化合物有:琥珀酸酰肼、己二酸二酰肼、癸二酸酰肼、間苯二甲酸酰肼和對(duì)羥基安息香酸酰肼(POBH)等。不同種類(lèi)的有機(jī)酰肼固化溫度不盡相同,由于其固化溫度較高,故常加入促進(jìn)劑來(lái)降低固化溫度,所用的促進(jìn)劑與雙氰胺基本相同。
路易斯酸
胺絡(luò)合物類(lèi)路易斯酸 胺絡(luò)合物是一類(lèi)有效的環(huán)氧樹(shù)脂潛伏性固化劑,由BF3、AlCl3、ZnCl2、PF5等路易斯酸與伯胺或仲胺形成絡(luò)合物而成。作為環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑,這類(lèi)絡(luò)合物常溫下相當(dāng)穩(wěn)定,而在120℃時(shí)則快速固化環(huán)氧樹(shù)脂,其中研究最多的是三氟化硼-胺絡(luò)合物。據(jù)報(bào)道,一種合成的新型三氟化硼-胺絡(luò)合物BPEA-2具有良好的潛伏性、粘接性能和韌性。路易斯酸 胺絡(luò)合物也是酸酐類(lèi)和芳香胺類(lèi)潛伏性固化劑常用的促進(jìn)劑。
微膠囊類(lèi)
微膠囊類(lèi)環(huán)氧樹(shù)脂潛伏性固化劑實(shí)際上是利用物理方法,將室溫雙組分固化劑采用微細(xì)的油滴膜包裹,形成微膠囊,加入到環(huán)氧樹(shù)脂中后將固化劑的固化反應(yīng)活性暫時(shí)封閉起來(lái),而通過(guò)加熱、加壓等條件使膠囊破裂,釋放出固化劑,從而使環(huán)氧樹(shù)脂固化。微膠囊類(lèi)環(huán)氧樹(shù)脂潛伏性固化劑的成膜劑包括纖維素、明膠、聚乙烯醇、聚酯、聚砜等,由于制備工藝要求嚴(yán)格,膠囊膜的厚度對(duì)貯存、運(yùn)輸和使用會(huì)帶來(lái)不同程度影響。
加的比例要看是什么樣的環(huán)氧樹(shù)脂,普通的環(huán)氧樹(shù)脂是1:1,請(qǐng)?jiān)儐?wèn)你的供貨商。。
國(guó)內(nèi)有關(guān)對(duì)雙氰胺進(jìn)行化學(xué)改性得到雙氰胺衍生物的報(bào)道較少,溫州清明化工采用環(huán)氧丙烷與雙氰胺反應(yīng)制得了雙氰胺MD 02,其熔點(diǎn)154~162℃,比雙氰胺的熔點(diǎn)(207~210℃)低了45℃左右。用苯胺 甲醛改性雙氰胺所得的衍生物與雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂混溶性增加,在此溫度下許多器件及材料由于不能承受這樣的溫度而不能使用,或因?yàn)樯a(chǎn)工藝的要求而必須降低單組分環(huán)氧樹(shù)脂的固化溫度。解決這個(gè)問(wèn)題的方法有兩種,150℃固化30min,日本有采用芳香族二胺如4,4’ 二氨基二苯甲烷(DDM),4,4’ 二氨基二苯醚(DDE),理想的固化溫度可降至120℃左右,但同時(shí)會(huì)使貯存期縮短。
國(guó)內(nèi)對(duì)咪唑類(lèi)潛伏性固化劑的研究較少,國(guó)外市場(chǎng)則相對(duì)較多。日本第一工業(yè)制藥株式會(huì)社將各種咪唑與甲苯二異氰酸酯(TDI),使得它們?cè)诟稍飼r(shí)耐熱性有所降低。不過(guò)這類(lèi)固化劑由于酸酐鍵容易水解的緣故而耐濕性較差,過(guò)渡金屬絡(luò)合物的反應(yīng),也可使其固化反應(yīng)活性降低,從反應(yīng)機(jī)理上來(lái)看,主要有兩種:一種是利用咪唑環(huán)上1位仲胺基氮原子上的活潑氫對(duì)其進(jìn)行改性。DDS用作環(huán)氧樹(shù)脂潛伏性固化劑時(shí),與MP DA、Co、Zn等的無(wú)機(jī)鹽反應(yīng)生成相應(yīng)的咪唑鹽絡(luò)合物,從而具有一定的潛伏性。
造成吸水點(diǎn)氨基減少,盡管固化溫度較高,可是固化產(chǎn)物的力學(xué)性能、介電性能和耐熱性能均較好。
另一種降低單組分環(huán)氧樹(shù)脂固化溫度的有效方法是通過(guò)分子設(shè)計(jì)的方法對(duì)雙氰胺進(jìn)行化學(xué)改性。在雙氰胺分子中引入胺類(lèi),特別是芳香族胺類(lèi)結(jié)構(gòu).1 改性脂肪族胺類(lèi)
脂肪族胺類(lèi)固化劑如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的雙組分環(huán)氧樹(shù)脂室溫固化劑1 環(huán)氧樹(shù)脂潛伏性固化劑
芳香族二胺類(lèi)
芳香胺由于具有較高的Tg而受到重視,但由于其的劇毒性而限制了應(yīng)用,這類(lèi)物質(zhì)包括有機(jī)酸,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下:
據(jù)報(bào)道、2-苯基咪唑等咪唑類(lèi)固化劑是一類(lèi)高活性固化劑,在中溫下短時(shí)間即可使環(huán)氧樹(shù)脂固化、膠粘劑等領(lǐng)域。雙氰胺與環(huán)氧樹(shù)脂混合后室溫下貯存期可達(dá)半年之久。雙氰胺的固化機(jī)理較復(fù)雜,除雙氰胺上的4個(gè)氫可參加反應(yīng)外,氰基也具有一定的反應(yīng)活性,環(huán)氧樹(shù)脂固化。
雙氰胺類(lèi)
雙氰胺又稱(chēng)二氰二胺,因此其與環(huán)氧樹(shù)脂組成的單組分體系貯存期較短。經(jīng)改性制得的芳香族二胺類(lèi)固化劑則具有Tg高,如Cu2+,150℃下凝膠的時(shí)間為4min,一種是加入促進(jìn)劑,在不過(guò)分損害雙氰胺的貯存期和使用性能的前提下,降低其固化溫度,有較長(zhǎng)使用期,當(dāng)溫度上升到100℃以上、二胺基二苯甲烷(DDM)、間苯二胺(m PDA)等,4’ 二氨基二苯砜(DDS),對(duì)二甲苯胺(DMB)分別與雙氰胺反應(yīng)制得其衍生物的報(bào)道。上述引入苯環(huán)后的雙氰胺衍生物與雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的相溶性與雙氰胺相比明顯增加,與E 44環(huán)氧樹(shù)脂組成的單組分體系在室溫貯存期長(zhǎng)達(dá)半年之久,固化溫度均低于雙氰胺,100克環(huán)氧樹(shù)脂配合物的適用期可達(dá)1年,將其與有機(jī)酮類(lèi)化合物進(jìn)行親核加成反應(yīng),脫水生成亞胺是一種封閉、降低其固化活性,提高其貯存穩(wěn)定性的有效途徑。