叔胺的氮原子上沒有活潑氫，因此不能和環(huán)氧樹脂起開環(huán)聚合反應(yīng)；它可作環(huán)氧基之間聚合反應(yīng)的催化劑，使環(huán)氧樹脂固化。

從上式可見叔胺是陰離子型聚合催化劑，并一般也稱作固化劑。

作為環(huán)氧樹脂固化劑的叔胺，其堿性越強(qiáng)，反應(yīng)活性也越大。因此像二甲基苯胺的芳香族叔胺就不能固化環(huán)氧樹脂，而芐基二甲胺（BDMA）及三（二甲胺基甲基）苯酚（DMP-30）之類的叔胺在脂肪鏈上，卻可作為固化劑。此外叔胺還是脂肪多元胺、芳香族多元胺、聚酰胺及酸酐等固化劑的反應(yīng)促進(jìn)劑。促進(jìn)效果與其分子結(jié)構(gòu)中氮原子上的電子密度及分子鏈長度有關(guān)，氮原子上電子密度越大，分子鏈越小，促進(jìn)效果就越好，見表7-28.

       表7-28  叔胺對E-51六氫苯二甲酸酐反應(yīng)的影響

注：1叔胺的用量為環(huán)氧樹脂的0.5phr；2環(huán)氧當(dāng)量/酸酐當(dāng)量=1:1.

叔胺的用量通常是環(huán)氧樹脂的5~15phr，它雖能在室溫下固化樹脂，而經(jīng)加熱固化其產(chǎn)物的性能會更好。叔胺由于固化時(shí)的放熱量較大，而不單獨(dú)用于澆鑄，常用于涂料和膠黏劑配方中。它對被涂、被粘物表面有很好的浸潤性，因此附著力、粘接強(qiáng)度很好。

7.3.1  芐基二甲胺

芐基二甲胺為淡黃色液體，分子量135，沸程175~184℃。

芐基二甲胺是配制滴浸型無溶劑環(huán)氧樹脂涂料合適的固化劑，當(dāng)它與環(huán)氧值mol/100g為0.5的樹脂配合時(shí)最合適的用量為15phr，這個(gè)體系的起始黏度很低，在25℃下500g混合物適用期在75min左右，固化條件為室溫下3h＋80℃/0.5h或者50℃/1h＋80℃/1h。芐基二甲胺又常作為環(huán)氧-酸酐體系的固化促進(jìn)劑，用量為環(huán)氧樹脂的0.5~1phr。

7.3.2 三乙醇胺

三乙醇胺為無色至黃色液體，熔點(diǎn)21.2℃，沸點(diǎn)355~360℃。

三乙醇胺是一種含有羥基的叔胺，催化型室溫固化劑。其氮原子有未成鍵電子對，因此具有親核性。它進(jìn)攻環(huán)氧基上的C8+原子，形成一個(gè)負(fù)離子中心，使環(huán)氧樹脂陰離子反應(yīng)歷程進(jìn)行固化，這和一般的叔胺并沒有什么不同。但在三乙醇胺上的羥基可使環(huán)氧基上的C―O鍵極化，有利于C8+原子和叔胺形成離子對。這個(gè)正負(fù)離子對是鏈增長的活化中心。環(huán)氧基不斷插入正負(fù)離子對中，形成負(fù)離子中心的轉(zhuǎn)移，從而使分子鏈增長和交聯(lián)。最終的活性正負(fù)離子對可能被凍結(jié)在交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之中而終止反應(yīng)。也可能是叔胺端基消除，原子轉(zhuǎn)移，形成雙鍵而終止反應(yīng)。

三乙醇胺在標(biāo)準(zhǔn)的雙酚A型環(huán)氧樹脂中的用量為10phr，雖然在室溫下7天也能將樹脂固化，但最適宜的固化條件為120~140℃4~6h。

7.3.3 DMP-30及其鹽類

2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚因商品名DMP-30而著名。它是環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)中重要的促進(jìn)劑。

DMP-30為淡黃色液體，沸點(diǎn)250℃，相對密度0.98（20℃），水分≤0.5%，純度≥97%。

DMP-30單獨(dú)作固化劑時(shí)的用量為10phr，以環(huán)氧當(dāng)量185~195g/mol雙酚A環(huán)氧樹脂為例，30g的組成物在25℃下僅有40min的適用期，組成物在80℃1h固化后熱變形溫度為90℃。

它作為環(huán)氧樹脂固化劑促進(jìn)劑的用量為0.1%~3%，常與聚酰胺配合使用，在環(huán)氧-聚硫橡膠體系中作為常溫固化劑，用量為10~15phr，加熱固化劑用量為6phr。

DMP-30和2-乙基己酸反應(yīng)制成的叔胺鹽可延長適用期，該鹽對雙酚A型環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當(dāng)量185~195)的用量是10~12phr，500g組成物在21℃下有7h的適用期，表7-29至表7-32是這種叔胺鹽的固化特性。

         表7-29  叔胺鹽固化物的物理機(jī)械性能

注：環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量185~195，固化劑用量10.5phr，75℃3h固化。

          表7-30叔胺鹽固化物的電性能

       表7-31    叔胺鹽用量對熱變形溫度的影響

  表7-32  叔胺鹽用量及后固化條件對熱變形溫度的影響

注;環(huán)氧樹脂規(guī)格同表7-30