p> 易贸化工网讯 双氰胺作为环氧树脂潜伏性固化剂,具有十分广泛的应用范围,但其应用的主要缺点是固化温度过高,如单独用双氰胺作环氧树脂的固化剂时,其固化温度高达150~170℃。采用化学改性的方法,在双氰胺分子中引入活性的芳香胺结构,是提高其固化反应活性,降低其反应温度的有效方法。哪么,芳香胺改性双氰胺固化环氧树脂反应的反应机理是如何的?据专家介绍,合成的改性双氰胺固化剂分子结构中具有不同反应活性的胺基,包括脂肪族伯胺基、脂肪族仲胺基、脂肪族亚胺基和芳香族仲胺基,它们均可使环氧树脂中的环氧基开环发生反应。因此这种芳香胺改性双氰胺与环氧树脂E-44的反应过程相当复杂。
总体说来,芳香胺改性双氰胺/环氧树脂E-44固化体系中,固化反应包括如下几种:脂肪族伯胺上的活泼氢与环氧树脂的环氧基的反应,结果得到脂肪族仲胺;而得到的脂肪族仲胺和原固化剂分子中存在的脂肪族仲胺、脂肪族亚胺以及芳香族仲胺上的活泼氢分别与环氧基反应都生成叔胺,最后使环氧树脂E-44形成交联网络结构。如果所有不同类型的胺基都发生反应,则环氧树脂E-44固化物将形成其它结构。但专家介绍说,上述结构只是理论上存在着可能性,实际上并非如此。考虑到环氧树脂E-44固化物的结构中,由于较大分子之间空间位阻效应的作用,芳香胺改性双氰胺固化剂分子中不同类型胺基上每一个活泼氢都完全发生反应是不可能的,这可由环氧树脂E-44固化实验中所需芳香胺改性双氰胺固化剂的用量看出。
当该固化剂与环氧树脂E-44的质量比为22:100~30:100时,固化反应放热量最大,固化体系所表现出的固化性能也较好,上述配比范围是芳香胺改性双氰胺/环氧树脂E-44固化体系的最佳固化配比范围,这实际上相当于芳香胺改性双氰胺固化剂与环氧树脂E-44的物质质量比为1:3~1:4,而不是理论上的1:6。根据不同类型胺基反应活性的差异,一般可以认为在芳香胺改性双氰胺固化剂分子中,脂肪族伯胺上的氢反应活性最大,其次是脂肪族仲胺上的氢和芳香族仲胺上的氢,而脂肪族亚胺上的氢反应活性最小。专家表示,通过对反应机理的探讨,可以认为芳香胺改性双氰胺/环氧树脂E-44固化体系的固化反应,主要由固化剂分子中的脂肪族伯、仲胺基和芳香族仲胺基与环氧基的反应来完成。(来源:中国环氧树脂行业协会)
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