叔胺类型环氧固化剂
叔胺类型环氧固化剂的固化机理:叔胺类型环氧固化剂对环氧树脂(缩水甘油醚)的反应活性大,而对环氧化烯烃不起作用。其固化物主要以醚键为主,收缩率小。
在三级胺上的N孤对电子进攻环氧基上的Cδ+,形成负离子中心。此过程常是在羟基(如双酚A环氧中含有—OH)或其他给质子的催化下,使C—O键极化,有利于Cδ+和三级胺形成离子对(链增长的活性中心)。第二个环氧基团可插入正负离子对中,形成负离子中心的转移并完成链终结。例如:三乙胺催化苯基缩水甘油醚固化。
决定三级胺活性的主要因素是N取代基的空间位阻效应,和N电子云密度,其中取代基的位阻效应对三级胺的活性更大。因此,脂肪一级胺在固化环氧树脂中,消耗活泼氢而转化为三级胺后,由于空间位阻大,不再已三级胺形式催化环氧基开环,就终止了反应。
医药工业中消耗三乙胺的产品有(消耗定额,t/t):氨苄青霉素钠(0.465),羟氨苄青霉素(0.391),先锋Ⅳ(2.550),头孢唑啉钠(2.442),头孢拉啶(1.093),氧哌嗪青霉素(0.584),酮康唑(8.00),维生素B6(0.502),氟啶酸(10.00),吡喹酮(0.667),噻替哌(1.970),青霉胺(1.290),盐酸黄连素(0.030),异搏定(0.540),阿普唑仑(3.950),邻氯苯乙酸(0.010)以及吡哌酸等。
三乙醇胺即三(2-羟乙基)胺,可以看做是三乙胺的三羟基取代物。与其他胺类化合物相似,由于氮原子上存在孤对电子,三乙醇胺具弱碱性,能够与无机酸或有机酸反应生成盐。
无色至淡黄色透明粘稠液体,微有氨味,低温时成为无色至淡黄色立方晶系晶体。露置于空气中时颜色渐渐变深。易溶于水、乙醇、丙酮、甘油及乙二醇等,微溶于苯、乙醚及四氯化碳等,在非极性溶剂中几乎不溶解。5℃时的溶解度:苯4.2%、乙醚1.6%、四氯化碳0.4%、正庚烷小于0.1%。
呈强碱性,0.1mol/L的水溶液pH为10.5。有刺激性。具吸湿性。能吸收二氧化碳及硫化氢等酸性气体。纯三乙醇胺对钢、鉄、镍等材料不起作用,而对铜、铝及其合金有较大腐蚀性。与一乙醇胺及二乙醇胺不同之处是,三乙醇胺与碘氢酸(HI)能生成碘氢酸盐沉淀。可燃。低毒。避免与氧化剂、酸类接触。
中文名称:2,2-二羟甲基丁酸
中文同义词:扩链剂亲水剂dmba,2,2-二羟甲基丁酸;2,2-双(羟甲基)丁酸;二羟甲基丁酸;双羟甲基丁酸;二羟甲基丁酸(dmba);2,2-二羟甲基丁酸(dmba)
英文名称:2,2-Bis(hydroxymethyl)butyric acid
英文同义词:2,2-Dimethylolbutyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butyric
Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)-N-Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butanoic
Acid;Dimethylolbutanoicacid(dmba);Dimethylolbutanoicacid;
CAS号:10097-02-6 EINECS号:424-090-1
分子式:C6H12O4 分子量:148.16
物化性质:外观为白色晶体,熔点108-115 °C ,可溶于水、甲醇、丙酮等。
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。
三乙醇胺的碱性比氨弱(pKa7.82),具有叔胺和醇的性质。与有机酸反应低温时生成盐,高温时生成酯。与多种金属生成2~4个配位体的螯合物。用次氯酸氧化时生成胺氧化物。用高碘酸氧化分解成氨和甲醛。与硫酸作用生成吗啉代乙醇。三乙醇胺在低温时能吸收酸性气体,高温时则放出。
三乙胺,有机化合物,系统命名为N,N-二乙基乙胺,是具有强烈的氨臭的无色透明液体,在空气中微发烟。溶于水,可溶于乙醇、乙醚。水溶液呈弱碱性。易燃,易爆。有毒,具强刺激性。工业上主要用作溶剂、固化剂、催化剂、阻聚剂、防腐剂,及合成染料等。
有机碱,与无机酸生成可溶的盐类。易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。具有腐蚀性。
在有机合成工业中可用作溶剂、催化剂及原料。可用来制取光气法聚碳酸酯的催化剂、四氟乙烯的阻聚剂、橡胶硫化促进剂,脱漆剂中的特殊溶剂、搪瓷抗硬化剂、缚酸剂、表面活性剂、防腐剂、杀菌剂、离子交换树脂、染料、香料、药物、高能燃料和液体火箭推进剂等。
典型的叔胺类型环氧固化剂
A.三乙胺(TEA):无色液体,用量为10—15%,室温6天固化。结构:N(C2H5)3
B.三乙醇胺(油状液体):用量为12—15%,80—100℃需2—4小时固化。结构:N(C2H2OH)2
C.苄基二甲胺:无色液体,用量10—15%,80—100℃需2—4小时固化。
D.二甲氨基甲基苯酚(DMP—10#):油状液体,用量16%
E.2,4,6—(N,N—二甲基氨甲基)苯酚(DMP#—30)
油状液体,用量为5—10%。
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