環氧樹脂固化劑和改性方法
1、 胺固化劑的改性方法
胺類固化劑在環氧樹脂中應用得非常普遍。除了未經改必的單一化合物外（例如：乙二胺、二乙烯三胺等脂肪胺；間苯二胺等芳香胺），實際上在很多場合下使用變性的多胺固化劑。這是因為我胺經過化學變性后改變了原來的一些特性，比如：可使用時間延長，固化變快或變慢，改善固化劑和樹脂的相容性，將固態固化劑液體化，難與空氣中的CO2反應，降低固化劑的揮發性的毒性，減少皮膚斑珍，減少固化劑對樹脂的添加量以減少固化劑在稱量時的誤差；改善固化劑和環氧樹脂配合后的使用工藝性；改善和提高環氧樹脂固化后的力學、熱、電等性能以滿足使用要求。
胺類固化劑的改性方法如下：
1.1多元胺與環氧樹脂或單環氧化合物的加成物
環氧樹脂和過量的多元胺反應（例如：二亞乙基三胺等）環氧基全部被反應掉，得到含有殘留氨基活潑氫的胺加成物。由液態環氧樹脂制成的加成物為液體，由固態環氧樹脂制成的加成物為固態。
由于加成物的分子量大，減少了低揮發性和胺臭味，毒性降低，放熱減少，對環氧樹脂的配合量嗇，不需要精確稱量。環氧樹脂和胺反應生成羥基，加快固化反應，消除“發烏”傾向；然而固化劑粘度增大，適用期變短。
以環氧樹脂和胺的加成物固化的樹脂固化物性能近似的原料胺固化的樹脂固化物的性能。該類固化劑常用于常溫固化涂料，用作溶劑型焦油－環氧涂料的固化劑。
多元胺與單環氧化合物[例如：環氧乙烷（Eo）環氧丙烷（Po）]的加成物。二亞乙基三胺、三亞乙基四胺等脂肪族多胺在水的存在下很容易與環氧乙烷和環氧丙烷進行加成反應制得加成物?；谠隙喟返姆N類繁多及環氧乙烷和環氧丙烷加成量的不同，可以制備許多加成物。
這類加成物含有的羥基多，可促進反應加速樹脂固化。改善了固化劑對樹脂的溶解性、揮發性和刺激性均變小。常溫固化的樹脂固化物的力學、電氣性能及耐藥品性略遜原料胺（例如：二亞乙基三胺、三亞乙基四胺）的樹脂固化物性能。當將這類固化劑用于涂料時，濕度高會影響固化，此時將雙酚A作為促進劑配合作用效果會更好。由于吸濕性高，該類產品在密封宣傳品里保存。
芳香族二胺和脂肪族二胺一樣，也可以和環氧乙烷、環氧丙烷、苯乙烯氧化物、苯基縮水甘油醚（PGE）等單環氧化合物相比，適用期長、固化慢、熱變形溫度高。與原料芳香二胺相比，固化物的諸性能惡化。
1.2多元胺與丙烯腈的加成物
多元胺與丙烯腈的反應，稱為氰乙基化反應，亦稱邁克爾反應。
丙烯腈用量不同，多元胺的氰乙基化程度亦不同，給固化劑的反應性和樹脂固化物的性能也帶來相應地變化。多元胺經氰乙基化后，固化變慢、溫和，適用期增長，濕度影響變難。隨著氰乙基化增加，高放熱溫度降低，為了得到優良的性能有必要進行后固化。固化物的力學性能、電氣性能要低于多元胺及其加成物。
樹脂固化物的耐藥品性變化不大，可是耐溶劑性變好，耐無機酸性有些下降，非常耐含氯溶劑。
1.3多元胺與有機酸的反應
胺與有機酸的反應，稱為酰胺化反應。多元胺與一元脂肪酸反應制備酰氨基胺。多元胺與脂肪族二酸反應制備聚酰胺。例如，二聚酸與脂肪族多元胺按下式反應制備低分子量聚酰胺。
1.4胺類和酮反應生成酮亞胺。實質上是酮封閉多胺，作為無蟲害涂料用固化劑頗受注意。例如：二亞乙基三胺和酮反應生成酮亞胺，基分子中的仲氨可與單縮水甘油醚（例如苯基縮水甘油醚）繼續反應。
1.5多元胺與酚醛的縮合反應
胺與酚、醛的反應早在1942年不見報道，稱之為曼尼希反應，其縮合物稱作曼尼希堿。由于原料和其配比的不同，可以制備化學結構不同的曼尼希堿。
該類固化劑具有優良的低溫固化性，對濕表面有良好的粘接性，耐各種化學藥品，因些廣泛用于土木工程、涂料、膠黏劑及層壓材料。
1.6多元胺與硫尿加成反應
脂肪族多元胺在常溫下固化環氧樹脂，與硫脲加成之后可以大幅度地改變多胺化合物的低溫固化性，使冬季現場施工成為可能。
2、 酸酐類固化劑的改性方法
2.1酸酐與脂肪族多元醇、三乙酯的反應
多數酸酐固化劑為高熔點結晶物，比如偏苯三酸酐熔點168℃。為了降低這些酸酐的熔點，改善與環氧樹脂的溶解性，將其與脂肪族多元醇或三乙酯反應。
2.2含雙鍵酸酐的結構異構化
在分子結構里含有單一雙鍵的酸酐。比如四氫苯酐（熔點108℃），四基四氫苯酐（熔點63~64℃），經異構化處理后，得到各種異構體的混合物，在室溫下呈液體狀態，大大改善了與環氧樹脂的溶解性和環氧組成物的工藝性。
2.2高熔點固化劑的懸浮化
一些高熔點固化劑不但與環氧樹脂溶解性不好，多數溶劑都不能溶，將這種固態化合物混合到環氧樹脂里，為了防止沉降，需要添加觸變劑和填充劑。將這類高熔點化合物經特殊的化學處理制成呈懸浮態所必要的粒子尺寸，添加到液態環氧樹脂里均勻混合，呈懸浮態的高熔點固化劑不會沉降到底部，這樣就不需要添加觸變劑，更沒有必要添加大量的真充劑。屬于這類懸浮體的固化劑有MT－45DEY、BG－30DEY及M－15ML等。
固化劑經各種方法改性后增加了新的固化劑品種，這樣既滿足了在使用環氧樹脂過程中對工藝和固化物（產品）性能的要求，又進一步推動了環氧樹脂在各個領域的應用。
胺類固化劑在環氧樹脂中應用得非常普遍。除了未經改必的單一化合物外（例如：乙二胺、二乙烯三胺等脂肪胺；間苯二胺等芳香胺），實際上在很多場合下使用變性的多胺固化劑。這是因為我胺經過化學變性后改變了原來的一些特性，比如：可使用時間延長，固化變快或變慢，改善固化劑和樹脂的相容性，將固態固化劑液體化，難與空氣中的CO2反應，降低固化劑的揮發性的毒性，減少皮膚斑珍，減少固化劑對樹脂的添加量以減少固化劑在稱量時的誤差；改善固化劑和環氧樹脂配合后的使用工藝性；改善和提高環氧樹脂固化后的力學、熱、電等性能以滿足使用要求。
胺類固化劑的改性方法如下：
1.1多元胺與環氧樹脂或單環氧化合物的加成物
環氧樹脂和過量的多元胺反應（例如：二亞乙基三胺等）環氧基全部被反應掉，得到含有殘留氨基活潑氫的胺加成物。由液態環氧樹脂制成的加成物為液體，由固態環氧樹脂制成的加成物為固態。
由于加成物的分子量大，減少了低揮發性和胺臭味，毒性降低，放熱減少，對環氧樹脂的配合量嗇，不需要精確稱量。環氧樹脂和胺反應生成羥基，加快固化反應，消除“發烏”傾向；然而固化劑粘度增大，適用期變短。
以環氧樹脂和胺的加成物固化的樹脂固化物性能近似的原料胺固化的樹脂固化物的性能。該類固化劑常用于常溫固化涂料，用作溶劑型焦油－環氧涂料的固化劑。
多元胺與單環氧化合物[例如：環氧乙烷（Eo）環氧丙烷（Po）]的加成物。二亞乙基三胺、三亞乙基四胺等脂肪族多胺在水的存在下很容易與環氧乙烷和環氧丙烷進行加成反應制得加成物?；谠隙喟返姆N類繁多及環氧乙烷和環氧丙烷加成量的不同，可以制備許多加成物。
這類加成物含有的羥基多，可促進反應加速樹脂固化。改善了固化劑對樹脂的溶解性、揮發性和刺激性均變小。常溫固化的樹脂固化物的力學、電氣性能及耐藥品性略遜原料胺（例如：二亞乙基三胺、三亞乙基四胺）的樹脂固化物性能。當將這類固化劑用于涂料時，濕度高會影響固化，此時將雙酚A作為促進劑配合作用效果會更好。由于吸濕性高，該類產品在密封宣傳品里保存。
芳香族二胺和脂肪族二胺一樣，也可以和環氧乙烷、環氧丙烷、苯乙烯氧化物、苯基縮水甘油醚（PGE）等單環氧化合物相比，適用期長、固化慢、熱變形溫度高。與原料芳香二胺相比，固化物的諸性能惡化。
1.2多元胺與丙烯腈的加成物
多元胺與丙烯腈的反應，稱為氰乙基化反應，亦稱邁克爾反應。
丙烯腈用量不同，多元胺的氰乙基化程度亦不同，給固化劑的反應性和樹脂固化物的性能也帶來相應地變化。多元胺經氰乙基化后，固化變慢、溫和，適用期增長，濕度影響變難。隨著氰乙基化增加，高放熱溫度降低，為了得到優良的性能有必要進行后固化。固化物的力學性能、電氣性能要低于多元胺及其加成物。
樹脂固化物的耐藥品性變化不大，可是耐溶劑性變好，耐無機酸性有些下降，非常耐含氯溶劑。
1.3多元胺與有機酸的反應
胺與有機酸的反應，稱為酰胺化反應。多元胺與一元脂肪酸反應制備酰氨基胺。多元胺與脂肪族二酸反應制備聚酰胺。例如，二聚酸與脂肪族多元胺按下式反應制備低分子量聚酰胺。
1.4胺類和酮反應生成酮亞胺。實質上是酮封閉多胺，作為無蟲害涂料用固化劑頗受注意。例如：二亞乙基三胺和酮反應生成酮亞胺，基分子中的仲氨可與單縮水甘油醚（例如苯基縮水甘油醚）繼續反應。
1.5多元胺與酚醛的縮合反應
胺與酚、醛的反應早在1942年不見報道，稱之為曼尼希反應，其縮合物稱作曼尼希堿。由于原料和其配比的不同，可以制備化學結構不同的曼尼希堿。
該類固化劑具有優良的低溫固化性，對濕表面有良好的粘接性，耐各種化學藥品，因些廣泛用于土木工程、涂料、膠黏劑及層壓材料。
1.6多元胺與硫尿加成反應
脂肪族多元胺在常溫下固化環氧樹脂，與硫脲加成之后可以大幅度地改變多胺化合物的低溫固化性，使冬季現場施工成為可能。
2、 酸酐類固化劑的改性方法
2.1酸酐與脂肪族多元醇、三乙酯的反應
多數酸酐固化劑為高熔點結晶物，比如偏苯三酸酐熔點168℃。為了降低這些酸酐的熔點，改善與環氧樹脂的溶解性，將其與脂肪族多元醇或三乙酯反應。
2.2含雙鍵酸酐的結構異構化
在分子結構里含有單一雙鍵的酸酐。比如四氫苯酐（熔點108℃），四基四氫苯酐（熔點63~64℃），經異構化處理后，得到各種異構體的混合物，在室溫下呈液體狀態，大大改善了與環氧樹脂的溶解性和環氧組成物的工藝性。
2.2高熔點固化劑的懸浮化
一些高熔點固化劑不但與環氧樹脂溶解性不好，多數溶劑都不能溶，將這種固態化合物混合到環氧樹脂里，為了防止沉降，需要添加觸變劑和填充劑。將這類高熔點化合物經特殊的化學處理制成呈懸浮態所必要的粒子尺寸，添加到液態環氧樹脂里均勻混合，呈懸浮態的高熔點固化劑不會沉降到底部，這樣就不需要添加觸變劑，更沒有必要添加大量的真充劑。屬于這類懸浮體的固化劑有MT－45DEY、BG－30DEY及M－15ML等。
固化劑經各種方法改性后增加了新的固化劑品種，這樣既滿足了在使用環氧樹脂過程中對工藝和固化物（產品）性能的要求，又進一步推動了環氧樹脂在各個領域的應用。
