環氧固化促進劑是為加快環氧樹脂和固化劑反應速率,降低固化反應溫度和縮短固化時間的物質。對于不同類型的環氧固化劑,不同成份的促進劑促進效果也是不同的。
通常在胺類固化劑中,因為氫健能加速氨基與環氧基的反應,所以帶有利于產生氫鍵的官能團的化合物對反應會有促進作用,如帶有“—OH”、“—COOH"、“—SO3H”、“—CONH2"、“—CONHR”等取代基的化合物。比如我們常用的脂肪胺類固化劑,促進效果從高到低排列大致為苯酚>三苯基膦>羧酸>醇>叔胺>聚硫醇。
一、叔胺類促進劑
叔胺為氨原子中三個氫原子被其它基團取代后得到的化合物。叔胺是環氧促進劑中比較常見的一類。叔胺可以用作脂肪族多胺,芳香族多胺,聚酰胺樹脂及酸酐等固化劑的固化反應促進劑。
常見的叔胺類促進劑包括:
1、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚,亦稱DMP-30。它可以單獨用作環氧樹脂固化劑,也可用作促進劑。用作促進劑時用量為0.1%-3%,可以明顯提高固化反應速度。
2、芐基二甲胺(BDMA)BDMA經常用作酸酐類,聚硫醇的促進劑,用量為1%左右。
3、其它叔胺其它常用的叔胺還有三乙胺,三乙醇胺,鄰羥基芐基二甲胺(DMP-10)等。
二、取代脲促進劑
雙氰胺是高熔點的一類固化劑,單獨使用時固化溫度要求達到170~180℃以上,使用取代脲促進劑可以顯著降低雙氰胺和環氧基的固化反應溫度。
含羥基的取代脲包括N-(2-羥基苯基)-N',N'-二甲基脲;N-(2-羥基-4-硝基苯)-N',N'-二甲基脲;N-(5-氯-2-羥基苯)-N',N'-二甲基脲;N-(4-氯苯基)-N',N'-二甲基脲;N-(4-氯-2-羥基苯)-N',N'-二甲基脲等。
三、酚類促進劑
酚類促進劑主要有苯酚、間苯二酚、鄰甲酚、壬基酚、雙酚A等,可以用作胺類及低分子量聚酰胺固化劑的促進劑。
四、咪唑類促進劑
咪唑是具有兩個氮原子的五元環,一個氮原子構成仲胺,一個氮原子構成叔胺,所以咪唑類固化劑既有叔胺的催化作用,又有仲胺的作用。
咪唑鹽類促進劑可降低雙氰胺,酸酐,二氨基二苯砜等的固化反應溫度。將咪唑化合物與金屬鹽合成絡合物,咪唑的叔氮原子封閉起來,在室溫下可穩定儲存,當反應溫度升到某一點后,絡合物離解成咪唑化合物可明顯促進固化反應。
五、乙酰丙酮金屬鹽
乙酰丙酮金屬絡合物可用作雙氰胺,有機酸酐,酚醛樹脂等固化劑的促進劑。
六、三氟化硼絡合物
三氟化硼絡合物可用作環氧樹脂與胺類或酸酐類的固化反應促進劑。
七、幾種常用固化劑的促進劑
1、脂肪胺的常用促進劑:酚,醇,羧酸,叔胺等。酚類主要有苯酚,鄰甲酚,間甲酚,間苯二酚,壬基酚,雙酚A等。
2、低分子量聚酰胺常用的促進劑:N,N-二甲基乙醇胺,雙酚A,壬基酚,間苯二酚等。
3、芳香胺:如DDS需要中高溫才能固化,可以使用的固化促進劑包括,BF3.單乙胺絡合物,酚類及其衍生物等。
4、雙氰胺:雙氰胺是典型的潛伏型固化劑,常用的促進劑包括叔胺,咪唑衍生物,取代脲,有機胍類衍生物,乙酰丙酮金屬鹽等。
5、酸酐:酸酐類固化劑常用的促進劑包括叔胺,咪唑類,乙酰丙酮金屬鹽,三苯基磷等。