环氧树脂的固化机理及其常用固化剂资料.ppt

主要品种 活性顺序：顺酐＞苯酐＞四氢苯酐＞甲基四氢苯酐 酸酐分子结构中若有负电性取代基，则反应活性增强。 MA＞PA＞THPA＞MeTHPA HHPA＞MeHHPA 甲基纳迪克酸酐 六氯内次甲基邻苯二甲酸酐：氯桥酸酐（CA） 均苯四甲酸二酐 熔点：286℃ 与二元醇反应生成 酸性酯酐 1、聚酰胺固化剂的合成原理与性能特点？ 2、多元硫醇固化剂有何特点？ 3、酸酐类固化剂固化EP的主要特点？ 4、酸酐固化EP的反应机理（有无促进剂的区别）？ 5、常用酸酐类固化剂有哪些，性状与活性如何？ 6、影响酸酐类固化剂活性的因素？ 7、均苯四甲酸二酐的性状与使用方法？ 课前回顾 氯茵酸酐（HET）又称氯桥酸酐（CA），全称：六氯内次甲基四氢邻苯二甲酸酐。分子量370.9，白色晶粉末，熔点231～235 ℃。溶于丙酮、苯，微溶于正已烷、四氯化碳。在水中水解为氯桥酸。??? 用作环氧树脂的固化剂，参考用量100～110phr。固化条件：l00 ℃／2h十160℃／4h或120℃／2h十180℃／2h或100℃／1h十160 ℃／4h十200 ℃／1h。固化物具有优良的阻燃性、电性能和机械性能。热变形温度181℃。 常用的促进剂品种 苄基二甲胺 2－乙基－4－甲基咪唑 2-甲基咪唑 DMP-10 DMP-20 DMP-30 二甲胺基甲酚 化学计量 酸酐的用量（phr）= 酸酐当量×环氧值×C 酸酐当量= 酸酐的相对分子量÷酸酐个数 一般酸酐：C = 0.85 含卤素酸酐：C = 0.60 叔胺促进：C = 1.0 例题：用甲基四氢邻苯二甲酸酐（分子量为166）作为固化剂固化环氧树脂： （1）E-51环氧中添加10%的TDE-85环氧树脂（E-51与TDE-85的质量比为10：1），用叔胺DMP-30作催化剂；（TDE-85的环氧值为0.85） （2）E-51环氧中添加20%的TDE-85环氧树脂（E-51与TDE-85的质量比为5：1），不加任何催化剂。 计算上述二种树脂体系所需固化剂的phr值（结果保留一位小数）。 酸酐当量＝166/1＝166 （1）环氧值＝0.51×10/11＋0.85×1/11＝0.54 phr＝166×0.54×1＝89.6 （2）环氧值＝0.51×5/6＋0.85×1/6＝0.57 phr＝166×0.57×0.85＝80.4 催化性固化剂：仅仅起固化反应的催化作用，该类物质主要是引发树脂分子中环氧基的开环聚合反应，从而交联成体型结构的高聚物，本身并不参与到交联网络中去。 该类固化剂用量主要凭经验，由实验来决定。 该类固化剂可使树脂分子按阴离子型聚合反应历程（用路易斯碱）或按阳离子聚合物反应（用路易斯酸）进行固化。 3.9 环氧树脂通过离子型聚合反应的固化 3.9.1 阴离子型固化剂 1、反应机理 叔胺引发环氧基开环，形成氧阴离子活性中心。 氧阴离子再与另一树脂分子中的环氧基反应，使分子链增长。 一般都是路易士碱类化合物 继续进行下去，使许多树脂分子交联在一起形成体型高聚物。 链终止可能是由于叔胺的端基消除，并形成双键端基。 苄基二甲胺 2－乙基－4－甲基咪唑 2-甲基咪唑 DMP-10 DMP-20 DMP-30 二甲胺基甲酚 2、常用阴离子型固化剂 （1）叔胺类固化剂 多用DMP-10与DMP-30,特别是DMP-30，因酚羟基能够显著加速树脂的固化速率。固化E型环氧的用量为5-10phr，放热量很大，适用期短（0.5-1h），可使EP快速固化（24h/25℃）。 （2）咪唑类固化剂 多用液态的2-乙基-4-甲基咪唑。固化E型环氧的用量为3-4phr，适用期较长（8-10h），特点是能在中温下固化，获得较高的热变形温度，达到与芳香胺固化产物相当的耐热水平（160 ℃ ）。 交联反应可通过仲胺基上的活泼氢和叔胺的催化作用引发作用，较其他的催化型固化剂有较快的固化速度和较高的固化程度。 3.9.2 阳离子型固化剂 一般都是路易士酸类化合物 1、反应机理 阳离子活性中心 键终止反应可能在于离子对的复合 路易斯酸：如BF3、SnCl4、AlCl3等，为电子接受体物质； 使用最多的是BF3，它是一种有腐蚀性的气体，反应活性非常高，能使EP在室温下数十秒内固化，故不能单独作为固化剂；