环氧树脂胺类固化剂的研究现状
1.胺类固化剂
脂肪族固化剂在室温下一般是液体,与环氧树脂混合方便,固化也比较容易。
常见的固化剂主要有:己二胺、二乙烯基三胺、三乙烯基四胺。
这类固化剂固化的环氧树脂产物一般具有良好的韧性、粘接性等,并且具有优良的耐碱性,但却又耐溶剂性较差、毒性大、对皮肤的刺激性很大和反应速度过快等缺点,因此脂肪族固化剂往往不会直接应用在固化环氧树脂而是先进行改性
李梅等用高级脂肪醇聚氧乙烯醚经酯化、封端最后合成了脂肪醇聚醚性水性胺类环氧固化剂，通过对这类固化剂固化的涂料漆膜性能分析,了解到该类固化剂能有效地提高环氧树脂涂膜柔韧性和抗冲击性。
胡家朋等通过聚合反应用二乙烯基三胺、甲醛和腰果酚合成了一种新型固化剂腰果酚缩醛胺。
研究表明这种化合物与常见脂肪胺固化剂(如二乙烯基三胺)相比，在环氧树脂的相容性、对不理想表面的附着性、固化物的物理力学性及耐化学介质性等方面的综合性能较好,可适应一些不理想性环境,如潮湿、诱蚀的环境下仍能保持良好作业。
2.脂环族胺
脂环胺主要有:孟烷二胺(MDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷等。
这类固化剂常温下为液态,与环氧树脂的固化反应活性较低,除非对其改行否则在室温条件下较难与环氧树脂充分固化,往往在高温(lO0℃上)下才会固化。
脂环胺比短链的脂肪胺类的挥发性要小得多,适用于运用在要求VOC低的涂料中,通常与少量的液态环氧化合物制成加成物。
脂环族胺分子中有环形单元结构,因而固化后的环氧树脂具有更好的耐热性和力
学性能。
其玻璃化温度(Tg)较髙，因而其抗化学性比聚酰胺还要好,但柔韧性很差。
为此人们做了很多优化脂环族性能的研究。
如卢先明等通过在叠氮固化剂结构中引入了极性强的氮杂环结构,从而增强了分子间的作用力,使叠氮聚氨酯弹性体的力学性能和柔初性有了较大的提高。
3.芳香族胺
常用的芳香胺固化剂有:4,4'-二胺基二苯砜(DDS)、4,4'-二胺基二苯甲烷(DDM)、4,4'-二胺基二苯醚(DDE)、间苯二胺(m-PDA)等。
芳香族胺是双官能脂肪族的类似物。
由于苯环结构给予分子很大的刚性,聚合物与脂肪族胺比较,有着优良的物化性和耐热性。
热变形温度比高度固化的脂肪族胺还高40-60℃,对有机和无机酸有很好的耐性。
芳香族胺一般是固体物质,固化温度高至200℃上,除非用加成物改良,例如苯酚缩水甘油醚或低分子量双酚A基环氧化合物,还需添加合适的増初剂(如苄醇或邻苯二甲酸酯)和酸性物质来促进(如苯筋或水杨酸)。
经过改性耐热性会有所降低,但耐溶剂性、耐化学性及耐酸碱性会得到显著的提离。
4.聚酰胺类固化剂
聚酰胺固化剂是由双伯胺与二聚酸预聚合得到,通常是使用从植物油类得到长链脂肪酸二聚物与多官能胺类作用。
实际上,二聚酸通常是由单、双和三聚脂肪酸组成的混合物,不过主要是二聚物,占全部酸的60-85%。
由于一般存在的三聚物脂肪酸比单官能酸多,所以二聚酸的官能度大于2,可通过添加单官能酸类使体系聚合度向下调整。
因此,实验过程中不仅可以控制产品的官能度,还能用它控制聚酰胺的分子量,由此控制固化物的溶解度和粘度。
聚醜胺在与环氧树脂交联反应是通过树脂胺末端的伯氨和仲氨作用的,而不是通过酰胺氢。
聚酰胺分子
量比它们的母体多元胺类大,因此端位胺基间具有更大的分子距离,这种结构大大地降低了固化剂的蒸汽压,使臭味降低,固化物使用起来将更加安全。
同时也降低了环氧固化膜的交联密度,使化合物分子显著地张开形成了网络结构。
这种张开分子网络得到的涂膜比用单一胺类固化的胶膜更加柔软和耐冲击,虽然，在耐化学性和耐溶剂性上会有所下降(特别是耐强溶剂性,如酯类、酮类及氯化的碳氢化合物等),但在一般的抗性上仍保持较高的性能。
不过,聚酰胺对浓有机酸、强无机酸及氧化性酸类的抗性仍然十分有限。
而在抗水牲和耐腐蚀性上比单一胺要强,同时聚酰胺中的酰胺键使固化体系有更大的粘附性、更好的剥离强度、更好的润湿性及较低的交联密度。
因此环氧聚酰胺膜一般能用蒸汽或去垢剂反复洗净而不变坏。
聚酰胺在工业生产中应用广泛,常用于在水的存储与处理、食物与饮料的加工及造纸等相应设备的保护和装饰。
5.酰胺多元胺
酰胺多元胺是由多胺与单一官能脂肪酸缩合而成。
固化性能更接近多胺。
酰胺多元胺分子的交联密度很高,在抗水性、耐腐蚀性、柔韧性、附着力等方面都要比聚酰胺固化物差,但比多胺要好。
酰胺多元胺的分子当量很高,因而粘度并不高,一般在200-600cps,这也使其有较低的VOC。
酰胺多元胺通常作为粘结剂应用于地坪涂料、混凝土涂料及潮湿和较难粘附的底材的涂料。
酰胺多元胺具有较髙的耐热性能，这类化合物能作为固化剂引入环氧树脂体系,可有效地改善环氧树脂固化物的耐热性。
环氧树脂体系具有施工性能好,适用期长等多种优点。
因此，对酰胺类多元胺研究已成为国内外探讨的热门话题。