二丙酮丙烯酰胺由丙烯与丙烯腈在硫酸催化下生成的化合物(简称为DDA),DAA与多元胺加成而成为环氧固化剂。DAA和多元胺的加成胺二种形式进行。 DAA和多元胺反应;(1)是氨基和烯基的加成反应;(2)是由氨基和羰基起脱水反应生成酮亚胺基。 DAA多元胺加成物和环氧树脂起固化反应时没有激烈的放热反应,固化产物着色程度小、残余应力也小有较高的伸长率。这种固化剂适宜于涂料的配制,使用时即使暴露于潮湿空气中也不会白化,且能在潮湿面上固化,这和它结构中有酮亚胺基有关。固化产物比一般环氧涂料耐候性好,暴露于紫外线下变色慢,耐光和耐水性见表7-7. 7.2.3脂环族多元胺 脂环族多元胺根据胺基结合的形式,其反应性和固化产物性能区别很大。若胺基通过甲基相连接在脂环上者,属于直链脂肪族胺性质; 表7-8脂环族多元胺的典型代表及性质
热胺基直接连接在脂环上的,则属于芳香族多元胺性质(见表7-8)。 7.2.3.1孟烷二胺是一种稍带黄色的低粘度液体,它易于与环氧树脂混溶,有较长的适用期,100g组成物在25℃下有8~16h的适用期;在不需要耐热性很好的情况下经80℃,2h;130℃,30min就可以固化,其固化产物大体上可满足要求;一旦进行后固化其耐热性能提高到热变形温度达158℃,显示优良的热稳定性。 孟烷二胺的蒸气压比二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、二乙胺基丙烷等要低,毒性较小,但它容易吸收空气中的二氧化碳。当加热固化时二氧化碳又从树脂组成物中释放出来,致使固化产物产生气泡,这是它的缺点。从固化产物的性能来看与芳香族多胺类似,详见表7-9 表7-9 孟烷二胺的用量与适用期、凝胶化时间的关系
7.2.3.2六氢吡啶 六氢吡啶分子量为85,为仅含一活泼氢单元的仲胺。它和环氧值为0.5mol/100g的环氧树脂配合用量以5~7phr为宜。从结构来看,它是杂环化合物,因固化性能和脂环族胺十分相近,所以归在此类中。 六氢吡啶的特点是黏度低,易和环氧树脂混溶,而且使用寿命长达8h。由于它的放热量小且无色透明是制得大件透明浇铸件的良好固化剂。固化产物的耐溶性也很好。 六氢吡啶的典型固化条件为:在25℃下和环氧树脂进行混合,温度将迅速上升至50℃,然后将温度降到室温,放置8~24h后,然后视组成物数量而定,再进行后固化,以60℃、24h或100℃3h为适宜。因为这种固化剂是单元仲胺必须利用它所生成的叔胺基进行催化反应方能使环氧树脂彻底固化;由于这种特性,它适宜于制备小型浇铸件。 六氢吡啶虽然比其他胺类刺激性小但仍是皮肤过敏剂,在使用时应加以注意。 7.2.3.3 N-胺乙基哌嗪 N-胺乙基哌嗪的分子含有伯胺、仲胺、叔胺等基团,为无色透明液体,特性与二亚乙基三胺、三亚乙基四胺很相似。固化产物耐冲击性比后者好,主要用于制造塑料模具等。典型固化条件为常温3h再在200℃下固化1~2h。固化物性能见表7-10. 从表7-10可以看出N-胺乙基哌嗪固化的环氧树脂有良好的耐沸水和耐丙酮性。 表7-10 N-胺乙基哌嗪固化物的性能
7.2.3.4 异佛尔酮二胺 异佛尔酮二胺(IPD)是由丙酮和腈,环化反应后再加氢制成的。 它是无色至淡黄色低黏度液体,略带氨味,和标准的双酚A型环氧树脂配合量为24phr,由于脂环有一定的空间位阻,异佛尔酮二胺和环氧树脂在室温下只能起加成开环反应,完全固化要依靠加热,要求在80℃以上后固化,最好为120℃,在体系中加入苯酚或水杨酸或叔胺能加速反应。异佛尔酮黏度低,固化产物色泽浅,又不易泛黄,因此常用于无溶剂环氧涂料体系中。虽然它的挥发性小,但是对皮肤还是有刺激性,使用时应加强劳动保护。 |