环氧树脂用酮亚胺类固化剂
环氧树脂用酮亚胺类固化剂具有一定的潜伏性,配料使用期比较长(可大于8h),环氧树脂用酮亚胺类固化剂粘度低,颜色比较浅,固化物性能优于多元胺。为了加速环氧树脂用酮亚胺类固化剂固化反应,通常可加入0.5%~2%的水以促进固化反应。
制取酮亚胺的方式大致有以下几种:(1)一种含有二个仲胺基和多于一个伯胺基的多胺与低分子质量的酮反应,如分子结构为H2N(CH2)3NHCHzCH2NH(CH2)3NH2的多胺,用甲基异丁基酮封闭,可制取一种螯合型的酮亚胺。这种酮亚胺与双酚A环氧树脂混合,在无水的条件下可制取单一包装的环氧粘合剂。在潮湿的环境里,这种粘合剂可以比较好地固化。
直接用多胺、酮类化合物与环氧树脂混合,形成单一包装的环氧粘合剂(必须避免与水、湿汽接触)。例如,用16份二乙烯三胺、49份Epikote 1001环氧树脂、30份甲基异丁基酮、30份丁酮、50份甲苯,可制成一种室温可以稳定贮存的涂料。这种涂料涂敷在钢板上,经3d固化后,可形成具有高剥离强度的涂膜。
利用脂肪多胺与位阻酮(即酮基两侧烃基有一个基团碳原子比较多,如甲基异丁基酮)反应,制取含有咪唑啉基团的酮亚胺化合物。借助于溶剂化的助剂(如醋酸)可将这种酮亚胺分散在水溶液中,形成含伯胺基团的胺类固化剂,用于制作水溶性环氧涂料和电泳漆。
制取酮亚胺的基本方法是:将酮与多胺溶解在像苯、环己烷之类的溶剂中,加入酸性催化剂(脱水剂,最好是强酸阳离子交换树脂),加热(70~100℃),利用共沸不断除去反应中产生的水,然后再真空蒸馏脱去溶剂,制成酮亚胺,产物贮存在密封的冷藏箱中。
例如,在2L的反应瓶中加入47.7g二乙烯三胺、99.5g甲基异丁基酮、0.25gDowex50w-x8型离子交换树脂和足够的苯、使反应物总体积达到750mL,用带有干燥管的迥流冷凝管除去反应生成的水(16.6g),然后用回转真空蒸发器脱除溶剂,可制得酮亚胺,产物保存在棕色瓶中。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷(环脂胺固化剂扩链剂dmdc,dacm,macm)包装存储:
钢桶,180kg/桶。远离火源、热源,避光。保存在密闭容器中,贮存于低温、干燥、通风良好的地方,远离强氧化剂、酸类等不相容物质。按易燃化学品、腐蚀品贮运。
3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二环己基甲烷(环脂胺固化剂扩链剂dmdc,dacm,macm)产品应用:
产品性能与巴斯夫(BASF)的dmdc(即 Laromin C260或Baxxodour EC331)一样;用途如下:
1、用于环氧树脂固化剂(高档打磨,饰品胶);
2、环氧涂料固化剂(船舶漆,重防腐漆等工业建筑漆);
3、还氧复合材料固化剂(风力叶片固化剂,风力模具料固化剂,胶辊固化剂);
4、应用用于聚氨酯(PU),聚脲喷涂弹性体(SPUA)等的扩链剂,助剂;
5、应用于聚天门冬氨酸酯,聚酰胺(PA)等.
6、用于合成异氰酸酯,进一步制备成UV涂料、PU漆、透明弹性体及胶粘剂等,此外,也应用于聚酰胺和环氧树脂工业。
推荐用量:配合比100:32(相对于EEW=190环氧树脂),可使用时间400min(25° 150g)。
如多胺中含有仲胺基,在酮亚胺化后此仲胺基仍能与环氧树脂反应,因此配胶后使用期很短;如在酮亚胺化后再用苯基缩水甘油醚将仲胺也封闭起来,则这类酮亚胺使用起来比较稳定,在吸收水份后才开始迅速发生固化作用。
酮亚胺是由酮类(如甲乙酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮)与多元胺[如二亚乙基三胺、间苯二胺、间苯二甲胺、1,3-二(氨甲基)环己烷等]经缩合反应制得,残留的多元胺必须用单环氧化合物封闭。酮亚胺吸收水分后发生逆向反应,再生成多元胺,因此可在潮湿或水下固化环氧树脂,故称潮湿固化剂。
酮亚胺产品之一,双-N,N’-(甲基-丁基亚甲基)-二乙烯三胺是二乙烯三胺与甲基异丁基酮的缩合物,分子量267.45,淡黄色液体,有氨味,黏度25~30mPa.S ,室温下稳定。
用作环氧树脂胶黏剂的固化剂,参考用量20~40份,可配制湿气固化单组分环氧胶黏剂,固化条件室温/24~48h。
研究表明,甲基异丙基酮(MIPK)和甲基异丁基酮(MIBK)与1,3-二(氨甲基)环己烷(1,3-BAC)反应制得的酮亚胺,其储存稳定性和固化反应性都比较理想。采用聚醚改性的脂肪族多元胺与甲基异丁基酮缩合而得的酮亚胺,是一种性能良好的环氧树脂潜伏型固化剂,以其配制的单组分环氧胶,提高了韧性,断裂伸长率可达150%,且粘接力强。还用作单组分聚氨酯胶黏剂的潜湿气固化剂。
环氧树脂作为防腐蚀材料不但具有密实、抗水、抗渗漏好、强度高等特点,同时具有附着力强、常温操作、施工简便等良好的工艺性,而且价格适中。采用这类材料的防腐蚀工程一般包括:树脂胶料辅衬的玻璃钢整体面层和隔离层,树脂胶泥和砂浆铺砌的块材面层,树脂胶泥勾缝与灌缝的块材面层,树脂稀胶泥或砂浆制作的单一与复合的整体面层及隔离层,树脂玻璃鳞片胶泥面层等等。选用的材料品种不同,防腐蚀工程的最终产品功能以及适用范围将有很大不同。
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