雙酚A型環(huán)氧樹脂和脂肪族多元胺體型在氣溫下降到10℃以下,或常溫下配料量少到幾克時其固化速度十分緩慢。尤其是在低溫情況下某些固化劑呈結(jié)晶析出,無法應(yīng)用。硫脲-多元胺縮合物、多硫醇化合物可以作為環(huán)氧樹脂的速固化劑和低溫固化劑。 硫脲和脂肪族多元胺在加熱到100℃以上進(jìn)行縮合反應(yīng)放出NH2生成縮合物。 反應(yīng)在氮氣保護(hù)下進(jìn)行可制得淺黃色的液體,在空氣下氛下進(jìn)行反應(yīng),胺易氧化制得的產(chǎn)物為褐色液體。常用的多元胺為二亞乙基三胺和己二胺。其指標(biāo)見表7-21. 表7-21 二種硫脲-多元胺縮合物指標(biāo)
固化速度比較試驗:E-44環(huán)氧樹脂0.5g,按表7-22比例加入其它組分,自攪拌均勻起開始計時,直至金屬棒尖用力壓而不能插入為固化終止。 表7-22 硫脲-己二胺固化速度
硫脲-多元胺縮合物在叔胺和某些醇類催化下進(jìn)一步加速和環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng),可以制得0℃條件下使用的膠黏劑,其中硫脲-己二胺的固化產(chǎn)物比硫脲-二亞乙基三胺的韌性要好的多。 硫脲-多元胺縮合物原料易得,制造較方便,但其固化產(chǎn)物易黃變,不宜在玻璃、陶瓷等對外觀有要求的物品中應(yīng)用;而多硫醇化合物作為固化劑具有色澤淺、不變色、快速、低溫固化的特點,但其價格較貴。 7.2.4.6 多硫醇化合物 催化劑為芐基二甲胺和DMP-30. 這類化合物絕大多數(shù)是巰基酸合多元醇的酯化反應(yīng)產(chǎn)物,以下以季戊四醇四巰基丙酸酯為例討論催化劑對固化反應(yīng)的影響。 用E-51雙酚A型環(huán)氧樹脂的基材季戊四醇四巰基丙酸酯40phr加入不同的催化劑,總配量為5g在0℃下觀察其凝膠時間結(jié)果見表7-23. 表7-23 多硫醇化合物催化體系對固化速度的影響
將E-51環(huán)氧樹脂/季戊四醇四巰基丙酸酯/芐基二甲胺(3phr,5phr,7phr)倒入φ18mm試管中,厚度20mm,插入銅-康銅熱電偶探頭,應(yīng)用UJ-33a型電位差計測定它們在20℃的反應(yīng)活性。 7.2.4.7 酮亞胺 酮亞胺即酮類封閉的多元胺。它是由酮類與多元伯胺(如乙二胺、二亞乙基三胺等)反應(yīng)制得的縮合物。 此反應(yīng)時可逆的,一旦酮亞胺遇到水和潮氣就解理出多元胺及相應(yīng)的酮類,該多元胺就可以和環(huán)氧樹脂起固化反應(yīng)。使用酮亞胺能配制成潮濕條件和水下固化的涂料及膠粘劑。 酮亞胺用量按下式計算: 固化劑當(dāng)量
這里固化劑當(dāng)量是指酮亞胺和水完全反應(yīng)時相當(dāng)1克當(dāng)量胺基氫的固化劑克數(shù)。 用不同的酮及伯胺反應(yīng)可制成性能不同的酮亞胺。 應(yīng)該著重指出的是用酮亞胺配制成的涂料,其涂膜最大厚度以200μm為宜,如果太厚酮亞胺解離就困難,影響固化。 3個牌號酮亞胺對不同規(guī)格環(huán)氧樹脂用量如表7-24所示。各種環(huán)氧樹脂對酮亞胺的需要量見表7-25.。 表7-24 3中牌號酮亞胺的規(guī)格
除水外,苯酚及脂肪胺(如二亞乙基三胺、三氨乙基四胺)對酮亞胺的固化反應(yīng)亦具有促進(jìn)作用,其用量如表7-26所示。表7-27為酮亞胺與其他固化劑水中粘接強(qiáng)度的比較。這里所說的水中粘接是將黏合劑涂在被粘件的表面上,然后放在水中粘接,固化后做剪切強(qiáng)度試驗。 表7-25 各種環(huán)氧樹脂對酮亞胺的需要量
表7-26 酮亞胺用固化促進(jìn)劑
表7-27酮亞胺與其他固化劑水中粘接強(qiáng)度比較
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