固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂,是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应,使热固性树脂发生不可逆的变化过程,固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。固化剂是必不可少的添加物,无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。 固化剂的品种对固化物的力学性能、耐热性、耐水性、耐腐蚀性等都有很大影响。
在色相方面,脂环族浅,基本上是透明的,而脂肪族和芳香族,其着色程度相当显著。在黏度方面,也有很大不同,脂环族不过零点零几Pa·s,而聚酰胺则非常黏稠,达数Pa·s,芳香族胺多为固态。适用期长短正好与固化性完全相反,脂肪族反应性,而脂环族、酰胺、芳香族依次降低。
色相:(优)脂环族→脂肪族→酰胺→芳香胺(劣)
熟度:(低)脂环族→脂肪族→芳香族→酰胺(高)
适用期:(长)芳香族→酰胺→脂环族→脂肪族(短)
固化性:(快)脂肪族→脂环族→酰胺→芳香族(慢)
刺激性:(强)脂肪族→芳香族→脂环族→酰胺(弱)
多胺类固化剂的化学结构和性质
另外,在光泽、柔软性、粘接性、耐酸性、耐水性方面,也呈一定规律性。
光泽:(优)芳香族→脂环族→聚酰胺一脂肪胺(劣)
柔软性:(软)聚酰胺→脂肪族→脂环族→芳香族(刚)
粘接性:(优)聚酰胺→脂环族→脂肪族→芳香族(良)
耐酸性:(优)芳香族→脂环族→脂肪族→聚酰胺(劣)
耐水性:(优)聚酰胺→脂肪胺→脂环胺→芳香胺(良)
多胺类固化剂的化学结构和与双酚A树脂固化物的性质
至于中温固化剂和高温固化剂,则要以被着体的耐热性以及固化物的耐热性、粘接性和耐药品性等为基准来选择。选择重点为多胺和酸酐。由于酸酐固化物具有优良的电性能,所以广泛用于电子、电器方面。
脂肪族多胺固化物粘接性以及耐碱、耐水性均优良。芳香族多胺在耐药品性方面也是优良的。由于氨基的氮元素与金属形成氢键,因而具有优良的防锈效果。胺质量浓度愈高,防锈效果愈好。酸酐固化剂和环氧树脂形成酯键,对有机酸和无机酸显示了高的抵抗力,电性能一般也超过了多胺。
聚异氰酸酯
混合型聚异氰酸酯固化剂等相关固化剂主要的用途是油漆、泡沫塑料、涂料等。其中封闭型水可分散聚异氰酸酯固化剂也可以与三聚氰胺同化剂配用,用三聚氰胺固化剂来降低成本,封闭型水可分散聚异氰酸酯固化剂来提高性能。代聚异氰酸酯被用于双组分聚氨酯涂料,双组分聚氨酯涂料已经成为许多应用领域的主流技术,例如汽车修补漆、大型交通工具漆、工业漆、木器漆、塑料漆等。而随着社会对环境保护的关注,能够降低有机挥发物排放的高性能固化剂,比如水可分散固化剂和低黏度固化剂,将是未来发展的重点。混合型聚异氰酸酯固化剂基于其广泛的用途,未来发展前景乐观。