合成樹脂在分子結構上含有能與環(huán)氧基反應的基團,如—CH2OH,—OH,—SH,—NH—,均可作環(huán)氧樹脂固化劑。由于使用的合成樹脂種類和結構的不同,對環(huán)氧樹脂固化物的一些性能的影響也不同,因此它們常用來作環(huán)氧樹脂的改性劑,從而提高固化物的耐熱性、耐冷熱沖擊性、耐化學藥品性、介電性能、耐水性等。常用的合成樹脂低聚物有酚醛樹脂、苯胺甲醛樹脂、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂和聚硫橡膠等。作為環(huán)氧樹脂固化劑用的酚醛樹脂有熱固性酚醛樹脂、線型酚醛樹脂、丁醇醚化的酚醛樹脂、純酚醛樹脂、硼改性酚醛樹脂。利用酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂進行性能互補,其固化物具有優(yōu)良的耐熱性,耐化學藥品性,黏結性,硬度,耐磨性,介電性能,廣泛用于電絕緣材料的制造,有環(huán)氧酚醛玻璃布層制品,高Tg的玻璃布覆銅箔層壓板,耐熱性能好的粉末涂料,耐熱耐濕的模塑料,黏結性好,介電性能優(yōu)良的絕緣漆和膠黏劑等。苯胺與甲醛在強酸催化下縮聚而得的樹脂是一種芳香族多元胺,因此對環(huán)氧樹脂也是一種有效的固化劑。低熔點的苯胺甲醛樹脂作液態(tài)環(huán)氧樹脂固化劑與環(huán)氧樹脂的混合物在室溫下可延長到6~7h,固化條件為120℃/16h,使用量為35份,所得固化物耐溶劑性,耐化學藥品性類似于芳香二胺。高溫下介電性能好,在200℃下經(jīng)1000h無變化。
聚氨酯預聚體的異氰酸酯基可以和環(huán)氧樹脂中的羥基或開環(huán)反應的羥基發(fā)生反應,同時聚氨酯中的氨基可以和環(huán)氧樹脂中的的環(huán)氧基發(fā)生反應,而使環(huán)氧樹脂固化。由于將聚氨酯中醚鍵引進到環(huán)氧樹脂交聯(lián)網(wǎng)絡中,所固化物的韌性較好,防潮防水性能也好,常用作電氣絕緣件的澆注膠。由各種多元酸和多元醇反應制得的酸性聚酯樹脂,常用來改進環(huán)氧樹脂的性能。由于聚酯樹脂末端有羥基和羧基,可以和環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基發(fā)生反應,使環(huán)氧樹脂固化,是固化物的韌性、耐溫性和電性能以及黏結性大大提高。在無溶劑絕緣漆浸漬漆和環(huán)氧聚酯粉末中大量采用。
潛伏性固化劑與環(huán)氧樹脂配合后,組成物在室溫下可放置較長時間,比較穩(wěn)定,但一旦受熱、光、濕氣或壓力的作用就可引發(fā)固化反應,使環(huán)氧樹脂交聯(lián)成固化物達到所需的性能,滿足電氣工業(yè)各裝備的需要??梢詥谓M分供貨,避免環(huán)氧樹脂和固化劑兩組分供貨所帶來的缺陷。不用現(xiàn)場配料,減少物料的損失及對環(huán)境的污染,避免劑量誤差,混料不均帶來性能上的影響。單組分有利于自動化流水生產(chǎn)線采用。白色結晶體,熔點209~212℃。難溶于一般溶劑,僅溶于強極性溶劑。其用量為3~6份,與環(huán)氧樹脂在100℃或較高溫度才能反應,故在常溫下非常穩(wěn)定,使用期長,在制造覆銅箔板時期預浸料貯存期可達一年;當加熱到145~165℃,則能與環(huán)氧樹脂反應,經(jīng)1.5h后便可得到性能滿意的固化物。特別適用含羥基的環(huán)氧樹脂的固化。有雙氰胺固化的環(huán)氧樹脂,熱性能和機械強度都較高,介電性能也優(yōu)良,常用于層壓制品及覆銅箔板以及環(huán)氧粉末中。有時為了加快固化速度,可添加叔胺、咪唑等促進劑。常用的是癸二酸二酰肼及己二酸二酰肼。己二酸二酰肼的熔點為176~178℃,癸二酸二酰肼的熔點為186~188℃,其用量為8~10份左右,在室溫下使用期為6個月以上。由于酰肼末端N原子的兩個活潑氫原子像伯胺一樣和環(huán)氧基反應,進行固化,故酰胺基的氫原子不參與反應。以其配制的環(huán)氧粉末涂料,涂覆成膜后耐熱沖擊性好,具有可撓性、剝離強度高,均比用雙氰胺的固化的環(huán)氧樹脂性能好,同時具有良好的機電性能,耐化學藥品性和耐水性。
BF3、ZnCl2、SnCl4、TiCl等路易斯酸可以用作環(huán)氧基的陽離子聚合催化,用作雙酚A型環(huán)氧樹脂的催化,也可以用作直鏈及脂環(huán)環(huán)氧化聚烯烴樹脂的聚合催化。通常制成胺的絡合物,這種絡合物只有當其達到所需的溫度時,可以迅速固化。通常稱之為潛伏性固化劑。新型的潛伏性固化劑,一般都是液體。易與環(huán)氧樹脂混溶,揮發(fā)性小,低毒,使用期長,可作雙酚A環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂和聚烯烴環(huán)氧樹脂的固化劑,使用方便,室溫下可配制。其固化物均有耐熱、防潮、耐化學藥品性,機械強度高,并有良好的韌性和優(yōu)良的介電性能,因此可以用于絕緣漆、澆注膠、云母膠等。1,4,5,6-四溴苯二甲酸酐 分子量463.7,黃白色粉末,熔點273~280℃,溴含量66.9%,不溶于水及普通有機溶劑,可溶于二甲基甲酰胺,對環(huán)氧當量為190的雙酚A環(huán)氧樹脂用量為140~150份。六氯內(nèi)次甲基四氫苯二甲酸酐(HET) 相對分子質(zhì)量370,黃白色結晶體,熔點239℃,對環(huán)氧當量為190的雙酚A環(huán)氧樹脂用量為100~150份。該酸酐熔點高,在高溫下使用期短,常和其他酸酐混合以降低熔點后使用。單獨使用HET在180℃/29h固化,其熱變形溫度可達到196℃,并在高溫下保持良好的機電性能。DCEPD固化劑學名1-[二(2-氯乙氧)膦氧基甲基]-2,4和2,6-二氨基苯 DCEPD是兩種異構體的混合物,熔點116~119℃。該芳香二胺與間苯二胺(MPD)、二氨基二苯基砜(DDS)相比活性居中。其固化反應與胺類固化劑一樣,其固化物的熱分解溫度低于MPO和DDS,但氧指數(shù)和成炭率高于后者,所以有較高的阻燃性。含氮酚醛樹脂 有研究者以苯酚、甲醛及含氮化合物合成氮酚醛樹脂作固化劑,并加入適量的磷酸三苯酯,可以提高其阻燃性,固化的環(huán)氧樹脂體積電阻率達1014~1016 ?·cm,阻燃性能亦好,離火即自熄。F系列固化劑 F系列固化劑為特種改性FB酚醛樹脂,本身具有極高的阻燃性,極限氧指數(shù)高達48.6,且低煙、低毒。以等質(zhì)量比固化E-51環(huán)氧樹脂極限指數(shù)為30,高溫下基本無煙,無氣味。
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