潛伏固化劑,當加熱、光照射時固化劑才與環氧樹脂發生反應。這里所述固化劑固化環氧樹脂的條件是水,由于固化劑分子結構的特殊性,在高濕或水存在的條件下固化劑與環氧樹脂發生反應。這一固化條件特別利于環氧樹脂室外作業用于涂料機土木建筑領域等。屬于這一類的固化劑時酮亞胺和席夫堿。 酮亞胺是由二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、1,3-BAC等脂肪胺與各種酮類等反應制備的。將n(1,3-BAC):n(酮)=1:(1.5~2)混合,在甲苯溶劑里,邊共沸除去生成的水邊進行反應。生成計算量水之后,減壓加熱除去溶劑甲苯及過量的酮,得到相應的酮亞胺。酮亞胺用于配制單組分的環氧組成物,在儲存和濕氣固化時反應部位是不同的,結構對其產生很大影響。在濕氣和水分存在在,酮亞胺水解生成酮和伯胺,伯胺和環氧基反應生成代(—NH—)基的鏈,仲胺基繼續與環氧基反應。隨著酮亞胺原料酮空間障礙的增加,儲存穩定性增加,固化速率變慢。應該尋找這樣一種酮亞胺:氮原子不易接近氧基,然而水分子容易接近酮亞胺的活性取決于痛的結構:丙酮>甲乙酮>甲基異丁酮>甲基丁基酮>環己酮>苯乙酮。濕度對酮亞胺固化環氧樹脂有很大影響。不同濕度下固化物的硬度。當相對濕度為0實際上不發生固化反應,但發現相對硬度亦略有變化,這可以解釋為固化劑分子中存在自由的仲胺基和若干水分(環氧樹脂中含有的,例如ED-20含有0.53%的水分),隨著濕度的增加固化物的硬度亦增加,這可以解釋為組成物吸水量增加,加速了酮亞胺的水解反應,游離的胺增加之故。變性的酮亞胺活性高于未變性的酮亞胺。這是因為固化劑分子中存在的羥基有催化作用,加速胺與環氧基的反應及改變酮亞胺水解速度。變性酮亞胺中R”’基團的結構對固化劑的活性不產生影響。
該固化劑由內酰胺類或其聚合物與堿金屬、堿土金屬的氧化物或氫氧化物,或者它們的混合物反應和容易制得。內酰胺可以是:月桂內酰胺、癸內酰胺、庚內酰胺、5-甲基-ε-己內酰胺、ε-己內酰胺、吡咯烷酮內酰胺等。該固化劑與環氧樹脂配合組成單組分,在水中、潮濕面顯示優良的粘接性,可作為膠黏劑、涂料、澆注料及修補材料等。
以雙酚A和雙酚A單縮水甘油醚的反應產物和咪唑類化合物組成的固化劑,具有潛伏性和低溫(例如100℃)快速固化性。固化物具有韌性、耐高溫和耐濕。用該固化劑和環氧樹脂的組成物可制玻璃纖維、石墨纖維或有機聚合物纖維的預浸片,用于維修飛機、航空航天結構。將環氧樹脂與胺的混合物加成,再與酚醛樹脂或多羥基酚捏合,制得的潛伏性固化劑具有低溫固化性,用于單組分膠黏劑及涂料等,固化物機械強度高,且具有良好的可撓性。 以鄰苯二甲酸感、乙二胺為原料,二甲基亞砜為溶劑,合成了雙(鄰苯二甲酰)乙二胺(BEA),該品為白色粉末狀。以四溴苯二甲酸酐代替苯二甲酸酐同樣可以合成類似產物(TBEA),同時給樹脂固化物以阻燃性。 差熱分析指出,該固化劑在90℃開環釋放乙二胺、140℃左右開始交聯反應。固化物具有較高的耐熱性,500℃下殘渣率22%,600℃下殘渣率18%。以該固化劑配制成的組成物室溫(28~35℃)有3個月以上的儲存期。 |