環(huán)氧樹脂固化劑項目建議書

1、環(huán)氧樹脂特種固化劑的研制與應(yīng)用環(huán)氧樹脂特種固化劑的研制與應(yīng)用劉守貴劉守貴譚周琴譚周琴張杰張杰（中昊晨光化工研究院（中昊晨光化工研究院四川四川自貢自貢643201）摘要摘要：本文介紹了一種特殊的可用于油面，水下、低溫固化的環(huán)氧樹脂固化劑的合成方法和應(yīng)用。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹脂固化劑合成應(yīng)用1引言引言環(huán)氧樹脂產(chǎn)品正在向系列化，精細(xì)化，無色化、專用化，高純化，綠色環(huán)?；较?、性價比最大化方向發(fā)展。與之相配套的固化劑產(chǎn)品正在形成規(guī)?；?、高純化、

2、特色化、高性能化、專業(yè)化。開發(fā)一種新的環(huán)氧樹脂固化劑，提供一種優(yōu)異的固化性能，相當(dāng)于又開拓了某一方面的新的環(huán)氧樹脂應(yīng)用領(lǐng)域。事實上，開發(fā)一種新型環(huán)氧樹脂固化劑遠比開發(fā)一種新型的環(huán)氧樹脂容易得多。只須針對現(xiàn)有固化劑存在的某些固化缺陷，通過改進原料品種，配方或采用新型合成工藝路線即可得到[1]。適應(yīng)特殊環(huán)境（潮濕、水下、戶外低溫環(huán)境等）使用的特種固化劑頗受歡迎。隨著我國水利工程的大力建設(shè)，水庫大壩的缺陷修補，水下工程的防腐堵漏，迫切需要一種

3、能夠水下粘接的固化劑；化工建筑廠房、舊房建筑結(jié)構(gòu)改造加固，由于種種原因，不可能徹底清理干凈油污，迫切需要一種能夠油面粘接的固化劑；北方地區(qū)的冬季室外防腐施工作業(yè)要求環(huán)氧樹脂固化體系具有良好的低溫固化特性。專利[2]報道了一種可在低溫，潮濕等特殊環(huán)境下快速固化的曼尼期堿固化劑的合成。但存在脆性大，強度不高的缺陷。夏文干[3]介紹了將苯酚，甲醛，間苯二甲胺縮合生成曼尼期堿，再加入甲基異丁基酮，完成酮亞胺化反應(yīng)的酮亞胺固化劑的合成。該固化劑存

4、在涂層厚度不能大于200μm，否則不能完全固化的缺陷。胺類是環(huán)氧樹脂固化劑中用量最大，應(yīng)用最廣泛的固化劑，但存在諸多缺陷，必須采用物理或化學(xué)方法進行改性，胺的改性路線很多[4，5]，其中采用特殊的原料進行曼尼期縮合反應(yīng)原理合成的曼尼期堿，可以滿足上述性能要求。曼尼期反應(yīng)（MannichReaction）又叫胺甲基化反應(yīng)（Aminomethylation）[6]，其合成機理為利用酚類酚羥基的鄰對位的反應(yīng)活性，加入甲醛用亞甲基鍵與胺類活潑氫

5、相連接，并縮合生成水，實際生產(chǎn)得到的產(chǎn)物為已發(fā)生部分三元縮聚反應(yīng)的低聚物。適合作為曼尼期縮合反應(yīng)的原料很多，例如胺類：乙二胺，己二胺，二乙烯三胺，三乙烯二胺，三乙烯四胺，多乙烯多胺，間苯二甲胺，間苯二胺，苯胺，異佛二酮二胺，N乙基己二胺，1、2二氨基丙烷，二乙二醇胺，二甲胺，二乙胺，長鏈胺如聚醚二胺（D400，D230），牛油二胺C18H35NH（CH2）3NH2，螺環(huán)二胺類，脂環(huán)胺類以及其它已改性的仍含有活潑氫的改性3邵氏硬度GB24

6、11803結(jié)果與討論結(jié)果與討論3.1產(chǎn)品指標(biāo)數(shù)據(jù)產(chǎn)品指標(biāo)數(shù)據(jù)3.1.1外觀淡黃色透明粘稠液體3.1.2胺值（mgKOHg）550～7503.1.3粘度（mPas25℃）2500～40003.1.4比重1.1500～1.18003.1.5折光率1.5500～1.56003.2分子結(jié)構(gòu)設(shè)計討論分子結(jié)構(gòu)設(shè)計討論大多數(shù)環(huán)氧樹脂胺類固化劑為水溶性的和部分水溶性的。作為水下涂層或潮濕，濕表面涂層時，固化過程中固化劑會部分地溶解于水中逃逸出去，造成配

7、比失調(diào)，不能完全固化環(huán)氧樹脂。較早時期曾有報道采用低級多元伯胺與環(huán)氧樹脂的加成物作為水下固化劑，該固化劑表現(xiàn)出不穩(wěn)定的固化特性，寒冷狀況下固化十分緩慢，固化涂層發(fā)軟，強度偏低，耐化學(xué)藥品性差，耐溶劑性能差。過去曾采用“聚酰胺”固化劑作為水下固化劑使用，由于其具有部分水溶性，該固化劑與水混合后形成一種軟的膠體，水下施工時無法得到令人滿意的固化涂層。作為環(huán)氧樹脂低溫水下固化劑進行分子結(jié)構(gòu)設(shè)計時首先要求固化劑本身必須是非水溶性的，即分子結(jié)構(gòu)中

8、含有憎水基團，分子結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須引入憎水基團例如不溶于水的烷基酚，例如壬基酚等。其次作為參與固化反應(yīng)的活性組分必須具有一定的固化速度尤其是良好的低溫反應(yīng)特性。在易得到的工業(yè)低級多元胺類中，JE胺屬于強堿性胺，與環(huán)氧樹脂環(huán)氧基團的低溫反應(yīng)活性高。將JE胺作為胺改性組分之一，可以賦予固化劑的快速固化特性。從表1可以看出，JE胺的kg1是乙二胺的100倍，kg2則是乙二胺的1000倍，離解常數(shù)kg1、kg2愈大，堿性愈強，固化活性愈高。胺的離