om煙囪防腐涂料 胺類固化劑的分子結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)氧-胺體系的反應(yīng)速率和終的性能影響很大。一般而言,胺類固化劑的反應(yīng)活性主要取決于兩個(gè)因素:一是胺的親核性,當(dāng)胺基上連接有推電子的基團(tuán),其親核性較強(qiáng),反應(yīng)活性較大;反之,若連接有吸電子的基團(tuán),其親核性較弱,反應(yīng)活性小。如甲基電負(fù)性小,具有一定的推電子效應(yīng),故的活性較高,且隨甲基取代基的數(shù)量增加,其反應(yīng)活性也呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),即(CH3)3>(CH3)2NH>(CH3)NH2。二是空間位阻效應(yīng),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(yuǎn)遠(yuǎn)大于芳香胺的原因。但對(duì)于分子結(jié)構(gòu)較為特殊的芳香胺---苯甲基胺,盡管分子結(jié)構(gòu)中存在具有吸電子效應(yīng)的苯環(huán),但胺基并未直接連接在苯環(huán)結(jié)構(gòu)上,空間位阻相對(duì)較小,故該固化劑與脂環(huán)胺具有類似的活性。另外,正是因?yàn)榉枷惆分斜江h(huán)結(jié)構(gòu)的存在,得到的環(huán)氧樹(shù)脂固化物具有比環(huán)氧-脂肪胺體系更高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和機(jī)械性能等。所以說(shuō),不同分子結(jié)構(gòu)的胺類固化劑的反應(yīng)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(diǎn),而芳香胺則具有性能高的優(yōu)勢(shì)。
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胺類固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂的用量比(記為r)對(duì)體系交聯(lián)結(jié)構(gòu)和性能有很大的影響。通常,在化學(xué)計(jì)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(tuán)發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng),形成含有2或3個(gè)環(huán)氧分子鏈并相互連接的環(huán)結(jié)構(gòu)。胺過(guò)量時(shí),即r>1,所有伯胺基團(tuán)均參與固化反應(yīng),但還有部分的仲胺未反應(yīng),故環(huán)氧趨向于形成支化結(jié)構(gòu),造成環(huán)結(jié)構(gòu)中同時(shí)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(zhuǎn)變溫度降低。而環(huán)氧過(guò)量時(shí),即r>1,只有一部分環(huán)氧基團(tuán)參與固化反應(yīng),故網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的環(huán)氧分子鏈末端還存在本體基團(tuán),從而增加了樹(shù)脂基體的自由體積,降低了體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。值得注意的是,相比于交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中未反應(yīng)的胺分子存在的情況,未反應(yīng)的環(huán)氧樹(shù)脂分子的存在會(huì)對(duì)體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度有更明顯的影響,故環(huán)氧過(guò)量的樹(shù)脂體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度表現(xiàn)*??偟膩?lái)說(shuō),環(huán)氧-胺配比不平衡容易造成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不完善,交聯(lián)密度低,從而導(dǎo)致固化物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下降。
因此,在進(jìn)行配方設(shè)計(jì)和優(yōu)化的過(guò)程中,我們可根據(jù)胺類固化劑的相關(guān)特點(diǎn),來(lái)選擇合適的單一或復(fù)配固化劑類型,從而滿足實(shí)際應(yīng)用對(duì)反應(yīng)活性、工藝和性能等的需求。om煙囪防腐涂料