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潜伏型固化剂（一） 潜伏型固化剂是指常温下在环氧树脂中有很长的适用期而经加热或紫外线照射等作用，能迅速起固化反应的化合物按外加能量进行的分类。属于前一类固化剂的有双氰胺系列、三氟化硼—胺络合物系... 潜伏型固化剂是指常温下在环氧树脂中有很长的适用期而经加热或紫外线照射等作用，能迅速起固化反应的化合物按外加能量进行的分类。属于前一类固化剂的有双氰胺系列、三氟化硼—胺络合物系列、嗯硼杂环硼胺、二酸酰肼类、咪唑盐类、超配位硅酸盐类等称为加热激活型。属于后一类的有PM重氮盐、碘誗、誗盐等能在紫外线辐射下引起环氧树脂阳离子聚合的化合物称为光激活型。 潜伏型固化剂是制备单组分环氧树脂胶黏剂、涂料、浇铸料的关键原料。 一、双氰胺系列 双氰胺是最早在工业上应用的环氧树脂潜伏性固化剂。结构式42N，白色结晶粉末，分子量84，熔点207～20.9℃，相对密度1.40，能溶于水和乙醇。由于分子中共轭双键和氰基的作用使烷基取代胍的碱性大大降低，致使它和环氧树脂混合物在室温下有相当长的稳定期。在环氧当量为200g/mol的液态树脂中加入量为8phr时，室温下有6个月的适用期，但于175～185℃能快速阻，化；在环氧当量为700g/mol的固态环氧树脂中加入3phr时，室温下贮存稳定期不变，但是固化反应需提高到200℃左右/30min。由于双氰胺熔点高达200℃以上，在此熔融温度下环氧树脂已快速固化，因此双氰胺和环氧树脂的混合是以前者悬浮分散的方式实现。双氰胺的相对密度大于环氧树脂，其粒径大小和固化速度有着密切的关系，见图8-1。 超细粉碎的双氰双胺的应用是降低该固化体系温度、提高固化速率的有效方法。双氰胺主要用于湿法制造环氧层压板、粉末涂料、环氧固体胶黏剂中。 为了降低环氧双氰胺粉末涂料的温度，可以选用芳香胺加成双氰胺，其结构式为： 李瑞珍应用红外光谱仪和动态力学温度谱对E-51和双氰胺固化物的结构进行了研究，并对固化树脂的两相结构和固化反应进行了讨论。固化机理如下：首先是双氰胺粒子表面与部分环氧树脂进行反应，双氰胺分解成单氰胺，它的熔点为42℃，其溶解度比双氰胺大，易于向树脂内扩散，这时单氰胺的2个活泼氢与环氧基迅速进行加成反应，如此不断地消耗环氧基达到完全交联。整个反应可归纳如下： 式中R为环氧树脂残基；R′为。 二、三氟化硼-胺络合物 三氟化硼与胺类能形成稳定的络合物，使胺变得不活泼，同时硼原子本身户轨道上的未成对电子也得到了满足。因此三氟化硼—胺络合物和环氧树脂混合后，在室温下有较长的使用寿命。 三氟化硼-胺络合物在加热时迅速分解成BF3和胺，胺和环氧树脂起固化反应，而BF3具有促进环氧基和胺固化反应的作用。 由于分解出的BF3对金属有腐蚀作用，阻碍了它们在绝缘材料上的广泛应用。 （1）典型的三氟化硼-胺络合物的特性 典型商品化的三氟化硼-胺络合物特性及使用法如表8-1，表8-2所示。 三氟化硼和脂肪族胺的络合物具有很强的吸湿性，一旦暴露在潮湿空气中就水解液化，失去潜性固化剂的作用，同样，它们的固化产物对高湿度的抵抗性也较低，因此目前已很少采用。而芳香族胺类的三氟化硼络合物不仅有较长的使用寿命，而且比原来的芳香胺固化温度下降了不少，受到使用者的欢迎。 (2)三氟化硼-苄胺 结构式，商品AnchOr1040。可溶解于苄醇。该品反应性比三氟化硼—单乙胺高，加热固化时发泡现象很少。因此适用于浇铸及玻璃布层压用。 该品在室温下有若干周的适用期，用于环氧当量为185～195g/mol的双酚A型环氧树脂中时，温度和用量对适用期的影响如图8-2所示。用量及固化时间对热变形温度的影响如图8-3及图8-4所示。和三氟化硼—单乙胺络合物一样，进行后固化处理可提高热变形温度。固化物的物理机械性能如表8-3及表8-4所示。 通常芳香胺固化物比脂肪胺固化物有较好的耐药品性，这对三氟化硼—胺络合物也是一样。在相同条件下三氟化硼-苄胺的耐药品性优于三氟化硼-单乙胺。三氟化硼-苄胺固化物耐药品性与其他固化剂的比较见表8-3。 固化条件 三氟化硼-苄胺为4h/130℃；二亚乙基三胺为2h/20℃+0.5h/115℃；聚酰胺为2h/60℃+1h/100℃。 （3）三氟化硼-2,4-二甲基苯胺 结构式，商品名Anchor1171。相对密度1.22，黏度（20℃）13Pa·s。该品反应性比三氟化硼-苄胺高，在25g双酚A型环氧树脂（环氧当量185g/mol）中添加5%的三氟化硼-2，4-二甲基苯胺时，在50℃仅有45min的适用期。将500g这种树脂与25g三氟化硼-2，4-二甲基苯胺混合，混合物的黏度变化与时间的关系如表8-6所示。表8-