环氧树脂常用固化剂
为了做好环氧树脂常用固化剂的对比研究,我们选取了有代表性的几种环氧树脂常用固化剂样品进行了分析和试验,这几种环氧树脂常用固化剂样品分别是593固化剂、T31固化剂、651固化剂、810固化剂、酮亚胺固化剂、NX-2040等。
对这几种环氧树脂常用固化剂,从文献和资料的介绍看,从其理论上分析具有以下特点:
593固化剂是二亚乙基三胺和环氧丙烷丁基醚加成反应的产物,能在室温下和环氧树脂起固化反应,由于其分子结构中含有C11的长链结构,因此具有较好的韧性和弯曲、冲击强度。
T31固化剂是多胺、甲醛、苯酚经曼尼斯反应而成的曼尼斯加成多元胺,T31固化剂是实际无毒等级的固化剂,应用安全,并能在低温下固化双酚A型环氧树脂,可在湿度80%和水下应用,固化收缩率小。
651固化剂是一种聚酰胺类环氧树脂固化剂,由桐油酸和多元胺反应制成的桐油酸二聚体多元胺,由于结构中含有较长的脂肪酸碳链和氨基,可使固化产物具有高的弹性和粘接力及耐水性,它的施工性能较好,配料比例比较宽,毒性小,基本无挥发物,能在潮湿的金属和混凝土表面施工,缺点是固化速度较慢,耐热性比较低,热变形温度低,耐汽油、烃类溶剂性差。
810固化剂是改性胺类固化剂,在水下、潮湿、低温(0℃)、干燥等条件下,均能固化环氧树脂,也可在带水的表面上进行涂装,具有良好的浸润性。
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)在水中溶解度为48%,dmpa为12%。同时dmba熔点低,为108℃~115℃ ;
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)包装:25kg/包 纸板桶装或纸箱装,内衬铝塑薄膜袋。贮存在通风、干燥、远离火源、并符合防火要求的库房内。
2,2-二羟甲基丁酸(扩链剂亲水剂dmba)用途:dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba被视为水性聚氨酯用新一代绿色环保型扩链剂和内乳化剂,生产水性聚氨酯胶黏剂,无需使用有机溶剂,有机残留物为零。不存在使用dmpa熔点高、溶解慢、反应时间长、能耗高、产品性能差、需要加入有机溶剂、溶剂残留量大等问题。还可用于水性环氧树脂、聚酯等胶黏剂的制造。目前水性聚氨酯、水性树脂、水性胶粘剂、水性涂料等水性产品多用途改性助剂(亲水扩链剂),作为单体,改性过程中,二羟甲基丁酸(dmba)无需添加任何有机溶剂(以水代替),生产工艺更加简单,性能稳定,.其中二羟甲基丙酸(dmpa)以优越的性价比使得其在水性领域应用较为普遍!
用途:
1.水性聚氨酯/聚酯体系涂料、胶粘剂、皮革涂饰的生产中。
2.涂料助剂,用于水溶性聚氨酯、环氧树脂、胶粘剂等。
3.dmba是带有两个活性的羟甲基团的新戊基羧基,因此可以被用作合成水性高分子体系,可广泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、环氧树脂等方面。dmba在不同溶剂中具有比dmpa更好的溶解性,因此可以使工作效率得到很大的改善。
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明显优点:
(1). dmba在有机溶剂中有更好的溶解性,下表为dmba与dmpa在不同温度下,在不同溶剂中的溶解度数据;(单位g/100g溶剂)
由于dmba具有优良的溶解性和低熔点,因而它在合成水性聚氨酯乳液过程不需要溶剂或少加溶剂。
(2).高反应率,反应速度快,反应温度低。合成聚氨酯预聚体反应时间短,一般只要50-60分钟,而dmpa则要150-180分钟。这是因为dmba结构中比dmpa多了一个亚甲基,使羧基与亚甲基的距离加大,羧基与异氰酸酯的空间位阻减少,从而使反应速率增大。
(3).用于水性聚氨酯乳液其粒径更细且分布窄,胶膜性能优异,光泽度高。
酮亚胺固化剂是酮类与多元胺反应制得的产物,使用酮亚胺类固化剂能配制成潮湿条件和水下固化涂料。
NX-2040是一种性能独特的,不含苯酚的,多用途取代酚醛胺环氧树脂固化剂。它的分子结构上即带憎水性优异的长脂肪链,常温反应活性高的脂肪胺,又含抗化学腐蚀的苯环结构。
使它即具有一般酚醛胺的低温,潮湿快速固化,又有一般低分子聚酰胺固化剂的长操作期,优异的柔韧性和较宽的树脂混合比。它的独特结构,使它在环保型,高性能,低成本,多用途,快速固化,重防腐环氧树脂涂料中得到广泛的应用。
为了便于比较固化剂的性能,本文按照固化剂说明的配比用量,用同一种环氧树脂材料进行了固化反应,在常温下经过二十四小时后,测其机械性能,并经过了一周时间的保养期,然后在同时进行化学性能的测试。
从试验结果看,机械性能的差异主要体现在漆膜硬度、凝胶时间和漆膜干燥时间上,漆膜硬度的排列顺序(从大到小)依次为:651、T31、2040、593、810、酮亚胺,凝胶时间的排列顺序(从大到小)依次为:酮亚胺、593、2040、651、810、T31,漆膜干燥时间的排列顺序(从大到小)依次为:593、酮亚胺、810、T31、651、2040
2040固化剂,具有较长的操作使用期,同时又有较快的干燥时间,漆膜硬度也适中,测试结果中有一项数据比较反常,也就是651的柔韧性较差和初期硬度很高。
从性能介绍看,651固化剂应有较好的柔韧性,而初期硬度也不应太高,分析原因可能与固化剂的用量有关系,用量太大,可以加快干燥速度,但同时也会牺牲某些性能,因此在使用时要综合考虑情况而定。
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