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湿气致活的潜伏性固化剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2017-6-23 23:55:09 |
湿气致活的潜伏性固化剂在高湿或水存在下致活进而与环氧树脂进行反应，最具代表性的湿气致活的潜伏性固化剂是酮亚胺类化合物及吸附了脂肪族多胺的硅铝酸盐分子筛等。
湿气致活的潜伏性固化剂中的酮亚胺类化合物。该类固化剂研究较多，系由脂肪族多胺与酮类进行亲核加成反应脱水而得，为控制反应活性，分子中残存的胺基必须再用单环氧化合物封闭。它与环氧树脂混合构成的单组分环氧胶粘剂可通过吸收空气中水分或接触潮湿粘接面的水分使固化剂离解，重新释放出胺类化合物而使环氧树脂常温下固化。
但它存在着固化速度较慢、贮存稳定性不足(适用期8h左右)的问题，且酮亚胺分子中氮原子上的孤对电子易对环氧基进行亲核进攻发生开环聚合，导致体系增黏或凝胶化。
目前，一是通过加入水分或用脂肪族多胺作促进剂及工艺上采用较薄涂层加快其固化速度;二是武田敏充等巧妙地利用体积较大的立体位阻基团对酮亚胺分子中氮原子上孤对电子进行保护，有效地抑制了其与环氧基的亲核开环聚合反应，在保持快速固化的同时，也大大改善了其贮存稳定性。
当然基团的选择十分重要，位阻基团的体积太大会影响酮亚胺水解的水分子进入，进而影响固化速度。采用酮亚胺潜伏性固化剂的室温固化单组分环氧胶粘剂作为土木工程用胶，可用于预制混凝土构件的粘接，其固化性能、粘接强度等均达到了桥梁用环氧树脂胶粘剂的标准。
选用聚醚改性的胺类化合物与甲基异丁基酮缩合制得的酮亚胺作潜伏性固化剂配制的单组分环氧胶粘剂，对固化产物的脆性有很大改善，提高了韧性，伸长率可达150%，且对灰泥面有很好的粘接力。
硅铝酸盐分子筛吸附型。除天然沸石之外，人工合成的沸石型水合硅铝酸盐分子筛已有几十种，最主要的是A、X、Y型及丝光沸石型。分子筛具有多孔的骨架结构，其中有许多孔径均匀的通道和排列整齐、内比表面相当大的空穴。硅铝酸盐分子筛MX[AlySizO2(y+z)]?mH2O中Al3+ 及Si4+ 数目总和与O2- 数目比为1∶2，在其硅铝酸根中，Al3+ 数必须小于Si4+ 数，以保证骨架强度。
SiO4四面体和AlO4四面体都是通过共用角顶氧原子连接而成多元环，其孔径为分子筛窗口，被吸附分子通过窗口进入内部。吸附了脂肪族或脂环族多胺的1～3μm大小的分子筛粒子具有良好的化学稳定性及热稳定性。
二乙基甲苯二胺(DETDA)性能测试
制品在120℃的烘箱中熟化12h,室温放置7天,按西德标准DNI53504测试制品性能与进口品相当:
项目 自产detda 进口DETDA,
拉伸强度(MPa) 18.52 16.9
断裂伸长率(%) 300 280
挠曲模量(MPa) 208,5 210.8
弯曲强度(MPa) 10.63 10.98
用于单组分环氧胶粘剂遇湿气而解析，释放出吸附物而参与固化反应。它具有较好贮存稳定性，其适用期可长达1年，厚度为200μm以下的涂层在30℃左右，吸湿后4h即可固化。
壁材的组成及选择对微胶囊的溶解性、缓释性、流动性有很大影响，要求壁材不与芯材反应或混溶，一般油溶性芯材采用水溶性壁材，水溶性芯材则采用油溶性壁材。
以天然高分子、半合成高分子及合成高分子为壁材的微胶囊造粒技术已有很多报道，微胶囊在胶粘剂中的应用始于厌氧胶生产。微胶囊可通过加热、加压或化学处理而破裂，释放出芯材参与反应。微胶囊用于单组分环氧胶粘剂的制备也已有不少报道。
如洪宗国等用熔融喷雾法制备了用非极性合成高分子为壁材的三氟化硼微胶囊，与E244混合后，常温下可贮存3个月，研究了在不同温度下固化速度及固化产物性能的变化规律。
方雷等以E251为芯材，用原位聚合法制得脲醛树脂为壁材的环氧树脂微胶 囊，研究了不同尿/醛用量比、温度、体系pH值及搅拌速度等对微胶囊性能的影响。
这种微胶囊可分散在聚酰胺等固化剂中，制得了具有较好流动性及贮 存稳定性的单组分环氧胶，加热后囊壁破裂而发生 固化反应，其粘接强度与双组分环氧胶效果相当。
以纤维素、明胶、聚乙烯醇、聚酯、聚砜等作壁材及用不同物理、化学方法，制备不同厚度、不同属性的单组分环氧胶的潜伏性热敏微胶囊包覆型固化剂的研究已引起人们极大重视。
所谓潜伏性固化剂，是指加入到环氧树脂中与其组成的单组分体系在室温下具有一定的贮存稳定性，而在加热、光照、湿气、加压等条件下能迅速进行固化反应的固化剂。
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