om煙囪防腐涂料 胺類固化劑的分子結構對環(huán)氧-胺體系的反應速率和終的性能影響很大。一般而言,胺類固化劑的反應活性主要取決于兩個因素:一是胺的親核性,當胺基上連接有推電子的基團,其親核性較強,反應活性較大;反之,若連接有吸電子的基團,其親核性較弱,反應活性小。如甲基電負性小,具有一定的推電子效應,故的活性較高,且隨甲基取代基的數量增加,其反應活性也呈現上升的趨勢,即(CH3)3>(CH3)2NH>(CH3)NH2。二是空間位阻效應,胺固化劑分子鏈中取代基越大且越多,空間位阻越大,其活性越低,如(n-C4H9)NH2 > (C2H5)2NH > (n-C3H7)2NH > (n-C4H9)2NH > (CH3)(C6H5)NH > (C2H5)(C6H5)NH > (n-C3H7)(C6H5)NH > (n-C4H9)(C6H5)NH,故所有脂肪胺都具有比芳香胺更大的活性,脂環(huán)胺活性居中,這也是脂肪胺中k1/k2比值遠遠大于芳香胺的原因。但對于分子結構較為特殊的芳香胺---苯甲基胺,盡管分子結構中存在具有吸電子效應的苯環(huán),但胺基并未直接連接在苯環(huán)結構上,空間位阻相對較小,故該固化劑與脂環(huán)胺具有類似的活性。另外,正是因為芳香胺中苯環(huán)結構的存在,得到的環(huán)氧樹脂固化物具有比環(huán)氧-脂肪胺體系更高的玻璃化轉變溫度和機械性能等。所以說,不同分子結構的胺類固化劑的反應活性和固化物的性能是不相同的,其中脂肪胺具有活性高的特點,而芳香胺則具有性能高的優(yōu)勢。
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胺類固化劑與環(huán)氧樹脂的用量比(記為r)對體系交聯(lián)結構和性能有很大的影響。通常,在化學計量比的情況下,即r=1,胺固化劑中的所有活潑氫均與所有環(huán)氧基團發(fā)生開環(huán)反應,形成含有2或3個環(huán)氧分子鏈并相互連接的環(huán)結構。胺過量時,即r>1,所有伯胺基團均參與固化反應,但還有部分的仲胺未反應,故環(huán)氧趨向于形成支化結構,造成環(huán)結構中同時含有部分的叔胺分子和環(huán)氧分子,從而使得體系的自由體積增加,終的玻璃化轉變溫度降低。而環(huán)氧過量時,即r>1,只有一部分環(huán)氧基團參與固化反應,故網絡結構中的環(huán)氧分子鏈末端還存在本體基團,從而增加了樹脂基體的自由體積,降低了體系的玻璃化轉變溫度。值得注意的是,相比于交聯(lián)網絡結構中未反應的胺分子存在的情況,未反應的環(huán)氧樹脂分子的存在會對體系的玻璃化轉變溫度有更明顯的影響,故環(huán)氧過量的樹脂體系的玻璃化轉變溫度表現*??偟膩碚f,環(huán)氧-胺配比不平衡容易造成交聯(lián)網絡結構不完善,交聯(lián)密度低,從而導致固化物的玻璃化轉變溫度下降。
因此,在進行配方設計和優(yōu)化的過程中,我們可根據胺類固化劑的相關特點,來選擇合適的單一或復配固化劑類型,從而滿足實際應用對反應活性、工藝和性能等的需求。om煙囪防腐涂料