環氧有機胺促進劑與不同固化劑種類（如聚酰胺、酸酐）的協同效應及固化性能對比

各位聽眾，各位朋友，大家好！

今天，我們化身“固化特工隊”，一起深入環氧樹脂固化領域，探秘環氧有機胺促進劑與不同固化劑之間的“愛恨情仇”，剖析它們如何攜手打造堅固耐用的“鋼鐵俠戰甲”。

首先，讓我們想象一下環氧樹脂，它就像一位潛力無限的演員，自身雖然具備優異的性能，但卻需要合適的“搭檔”才能登上舞臺，綻放光芒。而固化劑，正是這位關鍵的“搭檔”，它能促使環氧樹脂分子鏈之間“手拉手、肩并肩”，形成堅固的三維網絡結構，賦予環氧樹脂優異的力學性能、耐化學腐蝕性能和電絕緣性能。

但是，僅僅有“搭檔”還不夠，還需要一位“星探”來挖掘他們的潛力，激發他們的活力。這位“星探”就是我們今天的主角——環氧有機胺促進劑。它就像是一位經驗豐富的“媒婆”，能夠加速固化反應，縮短固化時間，改善固化工藝，使環氧樹脂和固化劑這對“情侶”能夠更快、更好地“結合”。

一、環氧有機胺促進劑：固化反應的加速器

環氧有機胺促進劑是一類含有胺基或季銨鹽結構的有機化合物。它們的作用機理就像催化劑一樣，能夠降低固化反應的活化能，提高反應速率。我們可以把它想象成一位“啦啦隊長”，在固化反應中不斷吶喊助威，加速反應進程。

常見的環氧有機胺促進劑包括：

• 叔胺類：如三乙胺、芐基二等，它們是胺類促進劑中的“老前輩”，應用廣泛，價格親民。
• 咪唑類：如2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等，它們是胺類促進劑中的“潛力股”，具有較高的活性和選擇性。
• 季銨鹽類：如芐基三乙基氯化銨、四丁基溴化銨等，它們是胺類促進劑中的“高富帥”，性能優異，但價格也相對較高。

這些促進劑就像不同風格的“啦啦隊長”，有的熱情奔放，有的沉穩內斂，有的則充滿活力。選擇合適的促進劑，才能更好地發揮固化劑的性能，打造出完美的固化體系。

二、固化劑種類：環氧樹脂的靈魂伴侶

環氧樹脂固化劑種類繁多，性能各異，就像不同性格的“靈魂伴侶”，能夠賦予環氧樹脂不同的特性。常見的固化劑主要有以下幾類：

• 聚酰胺固化劑：柔情似水，韌性十足

  聚酰胺固化劑是由二聚酸與多元胺縮聚而成的高分子化合物。它們具有良好的柔韌性和耐沖擊性，能夠賦予環氧樹脂優異的抗開裂性能。聚酰胺固化劑就像一位溫柔體貼的“賢內助”，能夠緩解環氧樹脂固化過程中的內應力，使其更加堅韌耐用。

  • 優點：固化速度適中，操作窗口寬，毒性較低，對基材表面處理要求不高，具有良好的柔韌性和耐沖擊性。
  • 缺點：固化后耐熱性和耐腐蝕性相對較差，易吸潮。

  典型產品參數：

  參數	數值范圍
  胺值（mgKOH/g）	200-400
  粘度（25℃，mPa·s）	500-5000
  適用期（小時）	2-8

• 酸酐固化劑：剛強硬朗，耐熱擔當

  酸酐固化劑是一類含有酸酐基團的有機化合物。它們具有優異的耐熱性和耐化學腐蝕性，能夠賦予環氧樹脂卓越的高溫性能和抗腐蝕能力。酸酐固化劑就像一位剛強硬朗的“鋼鐵衛士”，能夠保護環氧樹脂免受高溫和化學物質的侵蝕。

  • 優點：固化后耐熱性、耐化學腐蝕性和電絕緣性優異，收縮率低。
  • 缺點：固化速度慢，需要高溫固化，操作不便，對濕度敏感。

  典型產品參數：

  參數	數值范圍
  環氧當量（g/eq）	80-120
  熔點（℃）	60-120
  粘度（100℃，mPa·s）	100-500

• 胺類固化劑：快速反應，高效可靠

  胺類固化劑是一類含有胺基的有機化合物。它們具有反應速度快、固化溫度低等優點，能夠賦予環氧樹脂優異的力學性能和耐化學腐蝕性能。胺類固化劑就像一位雷厲風行的“行動派”，能夠迅速啟動固化反應，高效可靠地完成任務。

  • 優點：固化速度快，固化溫度低，力學性能優異，對基材的潤濕性好。
  • 缺點：毒性相對較高，易引起皮膚過敏，操作時需注意防護。

  典型產品參數：

  參數	數值范圍
  胺值（mgKOH/g）	300-500
  粘度（25℃，mPa·s）	50-500
  適用期（分鐘）	10-60

三、協同效應：1+1>2的秘密

不同的環氧有機胺促進劑與不同種類的固化劑之間存在著復雜的協同效應。選擇合適的促進劑和固化劑，就像為環氧樹脂找到了一對完美的“黃金搭檔”，能夠使其性能得到大程度的發揮。

• 聚酰胺 + 叔胺類促進劑：

  

  • 聚酰胺 + 叔胺類促進劑：

    聚酰胺固化劑固化速度較慢，加入叔胺類促進劑可以有效提高固化速度，縮短固化時間。叔胺類促進劑可以與聚酰胺中的活性氫反應，形成活性中間體，加速環氧基團的開環反應。這種組合就像一對“慢熱型情侶”，需要一點“催化劑”才能更快地進入狀態。

  • 酸酐 + 咪唑類促進劑：

    酸酐固化劑需要高溫固化，加入咪唑類促進劑可以降低固化溫度，改善固化工藝。咪唑類促進劑可以與酸酐反應，形成具有催化活性的中間體，加速環氧基團的開環反應。這種組合就像一對“高冷CP”，需要一位“熱情紅娘”才能打破僵局，擦出火花。

  • 胺類 + 季銨鹽類促進劑：

    胺類固化劑反應速度快，但固化產物脆性較大，加入季銨鹽類促進劑可以改善固化產物的柔韌性。季銨鹽類促進劑可以與胺類固化劑反應，形成具有柔性的聚合物網絡結構，提高固化產物的抗開裂性能。這種組合就像一對“互補搭檔”，一個負責“速度”，一個負責“韌性”，共同打造完美的固化體系。

  四、固化性能對比：數據說話，一目了然

  為了更直觀地了解不同促進劑和固化劑組合的性能差異，我們準備了一張表格，用數據說話，讓大家一目了然。

  固化劑種類	促進劑種類	固化時間	固化溫度	拉伸強度	彎曲強度	熱變形溫度	耐化學腐蝕性
  聚酰胺	無	較長	常溫	較低	較低	較低	較差
  聚酰胺	叔胺類	縮短	常溫	中等	中等	較低	較差
  酸酐	無	很長	高溫	中等	中等	較高	較好
  酸酐	咪唑類	縮短	降低	較高	較高	較高	較好
  胺類	無	較短	常溫	較高	較高	中等	中等
  胺類	季銨鹽類	略有縮短	常溫	較高	較高	中等	中等

  需要強調的是，以上數據僅供參考，實際應用中還需要根據具體配方和工藝條件進行調整。

  五、應用案例：環氧樹脂的華麗變身

  環氧有機胺促進劑與不同固化劑的組合，在各個領域都有著廣泛的應用。

  • 涂料領域：

    聚酰胺固化劑和叔胺類促進劑的組合，常用于制造柔韌性涂料，如地坪涂料、防腐涂料等。這些涂料具有良好的耐磨性和抗沖擊性，能夠保護基材免受損傷。

  • 膠粘劑領域：

    胺類固化劑和季銨鹽類促進劑的組合，常用于制造高性能膠粘劑，如電子膠粘劑、結構膠粘劑等。這些膠粘劑具有優異的粘接強度和耐熱性，能夠滿足各種復雜的應用需求。

  • 復合材料領域：

    酸酐固化劑和咪唑類促進劑的組合，常用于制造耐高溫復合材料，如航空航天復合材料、汽車復合材料等。這些復合材料具有優異的力學性能和耐熱性能，能夠在惡劣環境下長期使用。

  六、總結與展望

  環氧有機胺促進劑與不同固化劑的協同效應，是環氧樹脂固化領域的重要研究方向。通過深入研究它們之間的相互作用機制，我們可以開發出更多性能優異、應用廣泛的環氧樹脂固化體系。

  未來，隨著科技的不斷發展，我們相信會出現更多新型的環氧有機胺促進劑和固化劑，它們將能夠更好地滿足各個領域對高性能環氧樹脂材料的需求。

  后，希望今天的講座能夠幫助大家更好地理解環氧有機胺促進劑與不同固化劑之間的“愛恨情仇”，為你們在實際應用中選擇合適的固化體系提供一些參考。

  謝謝大家！

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  聚氨酯防水涂料催化劑目錄

  • NT CAT 680 凝膠型催化劑，是一種環保型金屬復合催化劑，不含RoHS所限制的多溴聯、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

  • NT CAT C-14 廣泛應用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機硅體系；

  • NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比A-14活性低；

  • NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲存時間長；

  • NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

  • NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強的延遲效果，與水的穩定性較強；

  • NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動性和耐水解性；

  • NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

  • NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來替代A-14，添加量為A-14的50-60%；

  • NT CAT MB20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質塊狀泡沫、高密度軟質泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機錫相對較低；

  • NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結構泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

  • NT CAT T-125 有機錫類強凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，T-125催化劑對氨基甲酸酯反應具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩定性，適用于硬質聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應用中。