環(huán)氧樹脂通常作為膠粘劑、涂料和復(fù)合材料等材料的基體，廣泛應(yīng)用于建筑、機械、電子電氣、航空航天等領(lǐng)域。一個完整概念的環(huán)氧樹脂組成物由四個方面的成分組成（見圖1）。但實際應(yīng)用時，不一定四個方面的成分都要具備，但樹脂成分必須包括固化劑，可見固化劑的重要性。

圖1 環(huán)氧樹脂組成物的各成分及其作用

環(huán)氧樹脂之所以能得到廣泛的應(yīng)用，就是這些成分多變配合的結(jié)果。尤其是固化劑，一旦環(huán)氧樹脂確定后，固化劑對環(huán)氧樹脂組成物的工藝性和固化產(chǎn)物的最終性能起決定性作用。

一、環(huán)氧樹脂固化劑的種類與性質(zhì)

1、固化劑的定義

環(huán)氧樹脂本身是熱塑性的線型結(jié)構(gòu)，不能直接拿來就應(yīng)用，必須在向樹脂中加入第二組份，在一定溫度（或濕度）等條件下，與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基進行加成聚合反應(yīng)，或催化聚合反應(yīng)，生成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（體型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)）的固化物后才能使用。這個充當?shù)诙M分的化合物或樹脂稱作固化劑。固化劑（Curing agent）又稱為硬化劑（Hardene agent），是熱固性樹脂必不可少的固化反應(yīng)劑，對于環(huán)氧樹脂來說本身品種較多，而固化劑的品種更多，僅用環(huán)氧樹脂和固化劑二種材料的不同品種相組合就能組成應(yīng)用方式不同和性能各異的固化產(chǎn)物，這是環(huán)氧樹脂應(yīng)用上的一大特色。

2、固化劑的種類與性質(zhì)

固化劑的品種繁多，現(xiàn)將幾款常用的固化劑分類如下；

胺類固化劑

⑴ 聚酰胺類：作為環(huán)氧樹脂固化劑的聚酰胺是由二聚、三聚植物油酸或不飽和脂肪酸與多元胺酰胺反應(yīng)制得的。由于結(jié)構(gòu)中含有較長的脂肪酸碳鏈和氨基，可使固化產(chǎn)物具有高的彈性和粘接力及耐水性，它的施工性也較好，配料比例較寬，毒性小，基本上無揮發(fā)物，能在潮濕的金屬、混凝土表面施工。但它的缺點是耐熱性比較低，熱變形溫度僅50℃左右；低于15℃固化不完全，固化物的物理性能、機械性能均會下降，因此必須添加促進劑來調(diào)整其固化速度，但過量會導(dǎo)致固化物脆性加大；耐汽油、烴類溶劑性差。

⑵ 脂肪族胺類：脂肪族胺類固化劑在各種固化劑中用量僅次于聚酰胺。這是因為它們大多數(shù)為液體，與環(huán)氧樹脂有很好的混溶性；可以在常溫下固化環(huán)氧樹脂，工藝上來的方便；反映時放熱，釋放出的熱量進一步促使環(huán)氧樹脂與固化劑的反應(yīng)。因為固化放熱，所以每次配料使用的環(huán)氧樹脂數(shù)量不能太多，根據(jù)固化劑的具體特性掌握適當?shù)呐浜狭俊９袒a(chǎn)物的耐熱性不高，為了提高其耐熱性可適當加熱固化；或者室溫凝膠（或部分固化后），在予以適當?shù)臏囟燃訜峁袒?。脂肪族胺類固化劑常用于不能加熱（例如大型部件）或不允許加熱（熱敏感部件）的膠黏劑、密封膠、小型澆鑄、層壓材料，室溫固化涂料等。

⑶ 芳香族胺類：芳香族胺類固化劑的分子結(jié)構(gòu)里都含有穩(wěn)定的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，胺基與苯環(huán)直接相連。芳香二胺的堿性弱于脂肪族胺，加上芳香環(huán)的立體障礙，與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)性比脂肪胺??；在與環(huán)氧樹脂反應(yīng)過程中，由于仲胺和伯胺的反應(yīng)性差別很大，形成的直鏈高分子固體的B階段，再固化很慢，必須加熱固化。固化時溫度由低到高分階段進行為宜。固化物的耐熱性、耐藥品性、電性能及力學(xué)性能比較好。

⑷ 脂環(huán)族胺類：脂環(huán)胺為分子結(jié)構(gòu)里含有脂環(huán)（環(huán)己基、雜氧、氮原子六元環(huán)）的胺類化合物。多數(shù)為低粘度液體，適用期比脂肪胺長，固化物的色度、光澤優(yōu)于脂肪胺和聚酰胺；中溫固化，價格高，透明性好，耐候性好，固化物的機械強度高；改性后的產(chǎn)品可室溫固化，用于飾品膠，易起波紋。

⑸ 聚醚胺類：聚醚胺一般都含有連接于聚醚主鏈一端的伯胺基，主鏈一般有環(huán)氧乙烷（EO）、環(huán)氧丙烷（PO）或EO/PO混合結(jié)構(gòu)，所以命名叫“聚醚胺”。聚醚胺交聯(lián)的產(chǎn)品能增強固化物的彈性、韌性、抗沖擊和可撓性。聚醚胺的低粘度、低色澤及較長的可操作時間都非常適合環(huán)氧飾品膠的制作和生產(chǎn)。

⑹ 咪唑類：咪唑類固化劑為在分子結(jié)構(gòu)里含有咪唑結(jié)構(gòu)的化合物。咪唑類固化劑可以單獨固化環(huán)氧樹脂，也可以作為其他固化劑如雙氰胺、酸酐及酚醛樹脂等固化劑的促進劑。與其他固化劑相比，使用量少，在中溫（80～120℃）短時間就可以固化環(huán)氧樹脂，固化物的熱變形溫度高和脂肪胺、芳香胺等對比，與環(huán)氧樹脂配合物的適用期較長，又常將其作為潛伏性固化劑看待。咪唑類化合物的缺點是，有一定的揮發(fā)性和吸濕性；許多咪唑類化合物為高熔點的結(jié)晶物，與液態(tài)環(huán)氧樹脂混合困難，給操作工藝帶來不便。

酸酐類固化劑

⑴ 芳香族酸酐：芳香族酸酐在其分子結(jié)構(gòu)里都含有苯環(huán)，固化物的耐熱好，熱變形溫度較高，電性能優(yōu)良。因為是固態(tài)，所以熔點較高。

⑵ 脂肪族酸酐：脂肪族酸酐是由脂肪族二元酸與乙酸酐相互作用制備的。由于分子結(jié)構(gòu)為脂肪族長鏈，可賦予樹脂固化物韌性和耐熱沖擊性。這類固化劑可單獨使用或與其他酸酐混合一起使用，作為粉末涂料和澆鑄樹脂用固化劑。

⑶ 脂環(huán)族酸酐：脂環(huán)族酸酐和芳香族酸酐不同，分子結(jié)構(gòu)里不含苯環(huán)，所以個該類酸酐的耐候性好于芳香族酸酐。

①、甲基四氫苯酐：由于甲基四氫苯酐的揮發(fā)性小，毒性低，又是低黏度液體，和環(huán)氧樹脂在室溫下就能混溶，其固化的環(huán)氧樹脂的電絕緣性能、機械強度、耐熱性等綜合性能較好，價格也相對便宜，因而用途比較廣泛，主要用于發(fā)電機、機車馬達線圈的浸漬，絕緣子、絕緣套管、變壓器、互感器的澆鑄，電視機電源變壓器的灌封，使甲基四氫苯酐成為一種最為通用的新型液態(tài)酸酐固化劑。

②、甲基六氫苯酐：甲基六氫苯酐是甲基四氫苯酐加氫的產(chǎn)物。與甲四相比較，甲六具有以下特點：

a、分子結(jié)構(gòu)中不含雙鍵，并且無色透明，所以可用于澆鑄無色透明的固化物，用來生產(chǎn)發(fā)光二極管、鏡片、激光磁盤等產(chǎn)品。

b、由于分子結(jié)構(gòu)相對的非極性，所以其固化物具有較好的耐濕性。

c、其固化物的熱變形溫度較高，所需的固化時間較短，有利于大型電機的浸漬成型。

d、由于分子結(jié)構(gòu)中不含雙鍵，所以其固化的環(huán)氧樹脂具有較好的耐氣候性能。

潛伏性固化劑

二、固化劑發(fā)展趨勢

三、夢能服務(wù)與支持

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