环氧固化促进剂是为加快环氧树脂和固化剂反应速率,降低固化反应温度和缩短固化时间的物质。对于不同类型的环氧固化剂,不同成份的促进剂促进效果也是不同的。
通常在胺类固化剂中,因为氢健能加速氨基与环氧基的反应,所以带有利于产生氢键的官能团的化合物对反应会有促进作用,如带有“—OH”、“—COOH"、“—SO3H”、“—CONH2"、“—CONHR”等取代基的化合物。比如我们常用的脂肪胺类固化剂,促进效果从高到低排列大致为苯酚>三苯基膦>羧酸>醇>叔胺>聚硫醇。
一、叔胺类促进剂
叔胺为氨原子中三个氢原子被其它基团取代后得到的化合物。叔胺是环氧促进剂中比较常见的一类。叔胺可以用作脂肪族多胺,芳香族多胺,聚酰胺树脂及酸酐等固化剂的固化反应促进剂。
常见的叔胺类促进剂包括:
1、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚,亦称DMP-30。它可以单独用作环氧树脂固化剂,也可用作促进剂。用作促进剂时用量为0.1%-3%,可以明显提高固化反应速度。
2、苄基二甲胺(BDMA)BDMA经常用作酸酐类,聚硫醇的促进剂,用量为1%左右。
3、其它叔胺其它常用的叔胺还有三乙胺,三乙醇胺,邻羟基苄基二甲胺(DMP-10)等。
二、取代脲促进剂
双氰胺是高熔点的一类固化剂,单独使用时固化温度要求达到170~180℃以上,使用取代脲促进剂可以显著降低双氰胺和环氧基的固化反应温度。
含羟基的取代脲包括N-(2-羟基苯基)-N',N'-二甲基脲;N-(2-羟基-4-硝基苯)-N',N'-二甲基脲;N-(5-氯-2-羟基苯)-N',N'-二甲基脲;N-(4-氯苯基)-N',N'-二甲基脲;N-(4-氯-2-羟基苯)-N',N'-二甲基脲等。
三、酚类促进剂
酚类促进剂主要有苯酚、间苯二酚、邻甲酚、壬基酚、双酚A等,可以用作胺类及低分子量聚酰胺固化剂的促进剂。
四、咪唑类促进剂
咪唑是具有两个氮原子的五元环,一个氮原子构成仲胺,一个氮原子构成叔胺,所以咪唑类固化剂既有叔胺的催化作用,又有仲胺的作用。
咪唑盐类促进剂可降低双氰胺,酸酐,二氨基二苯砜等的固化反应温度。将咪唑化合物与金属盐合成络合物,咪唑的叔氮原子封闭起来,在室温下可稳定储存,当反应温度升到某一点后,络合物离解成咪唑化合物可明显促进固化反应。
五、乙酰丙酮金属盐
乙酰丙酮金属络合物可用作双氰胺,有机酸酐,酚醛树脂等固化剂的促进剂。
六、三氟化硼络合物
三氟化硼络合物可用作环氧树脂与胺类或酸酐类的固化反应促进剂。
七、几种常用固化剂的促进剂
1、脂肪胺的常用促进剂:酚,醇,羧酸,叔胺等。酚类主要有苯酚,邻甲酚,间甲酚,间苯二酚,壬基酚,双酚A等。
2、低分子量聚酰胺常用的促进剂:N,N-二甲基乙醇胺,双酚A,壬基酚,间苯二酚等。
3、芳香胺:如DDS需要中高温才能固化,可以使用的固化促进剂包括,BF3.单乙胺络合物,酚类及其衍生物等。
4、双氰胺:双氰胺是典型的潜伏型固化剂,常用的促进剂包括叔胺,咪唑衍生物,取代脲,有机胍类衍生物,乙酰丙酮金属盐等。
5、酸酐:酸酐类固化剂常用的促进剂包括叔胺,咪唑类,乙酰丙酮金属盐,三苯基磷等。