三级胺类环氧固化剂
三级胺类环氧固化剂的固化机理:三级胺类环氧固化剂对环氧树脂(缩水甘油醚)的反应活性大,而对环氧化烯烃不起作用。其固化物主要以醚键为主,收缩率小。
在三级胺上的N孤对电子进攻环氧基上的Cδ+,形成负离子中心。此过程常是在羟基(如双酚A环氧中含有—OH)或其他给质子的催化下,使C—O键极化,有利于Cδ+和三级胺形成离子对(链增长的活性中心)。第二个环氧基团可插入正负离子对中,形成负离子中心的转移并完成链终结。例如:三乙胺催化苯基缩水甘油醚固化。
决定三级胺活性的主要因素是N取代基的空间位阻效应,和N电子云密度,其中取代基的位阻效应对三级胺的活性更大。因此,脂肪一级胺在固化环氧树脂中,消耗活泼氢而转化为三级胺后,由于空间位阻大,不再已三级胺形式催化环氧基开环,就终止了反应。
典型的三级胺类环氧固化剂
A.三乙胺(TEA):无色液体,用量为10—15%,室温6天固化。结构:N(C2H5)3
B.三乙醇胺(油状液体):用量为12—15%,80—100℃需2—4小时固化。结构:N(C2H2OH)2
C.苄基二甲胺:无色液体,用量10—15%,80—100℃需2—4小时固化。
D.二甲氨基甲基苯酚(DMP—10#):油状液体,用量16%
E.2,4,6—(N,N—二甲基氨甲基)苯酚(DMP#—30)
油状液体,用量为5—10%。
三乙胺,有机化合物,系统命名为N,N-二乙基乙胺,是具有强烈的氨臭的无色透明液体,在空气中微发烟。溶于水,可溶于乙醇、乙醚。水溶液呈弱碱性。易燃,易爆。有毒,具强刺激性。工业上主要用作溶剂、固化剂、催化剂、阻聚剂、防腐剂,及合成染料等。
对苯二酚二羟乙基醚(芳香族二醇扩链剂HQEE)-固体是一种对称的芳香族二醇扩链剂。它与MDI有着良好的配伍性,能明显提高、改善制品的抗张强度、硬度和回弹性能。
HQEE/MDI是与MOCA/TDI并列的一个PU弹性体系列,使用该产品的PU一般用于对产品物理性能有高要求的领域.
HQEE是一种代替MOCA的新型无毒扩链剂。广泛应用于MDI的PUR体系(CPU、TPU、MPU)中。能显著提高PUR制品的耐温等级、力学性能(撕裂强度、剪切性、硬度、回弹性等),提高MPU胶料储存稳定性、防止烧焦。很好地改善和调节了PUR的性能。MDI/HQEE常用于对制品物理性能有高要求的领域。如:油井密封件、叉车轮胎、液压汽缸密封件、传送带等PU制品,对改善高回弹微孔泡沫制品性能很有帮助。
对苯二酚二羟乙基醚(芳香族二醇扩链剂HQEE)-固体是主要用于二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的一种扩链剂。这种扩链剂体系生产的弹性体主要作重载应用, 例如铲车轮胎、油井和液压设备密封、粗料槽衬里和滑冰板轮等。然而, 若对HQEE的使用性能不了解, 就不能得到最佳产品。
一般来说, 用MOCA为扩链剂生产弹性体的设备, 也能用于HQEE体系的生产。但二者的工艺是明显不同的。HQEE和MOCA在将近相同的温度(100℃)熔融,但MOCA会出现过冷而不结晶。HQEE不会出现过冷,但加工设备中必须保持110-116℃(最高122℃)。HQEE熔罐必须均匀加热到110℃以上,缓慢搅动以防止表面和罐壁上起沫。用于HQEE的工艺设备管线要适当地保温和加热, 以防止出现“ 冷点” 而造成管线堵塞和HQEE预聚物混合比的误差。
MOCA/预聚物的混合比可在理论值的90~100%范围内变化, 仍能得到理想的制品。然而, 对于HQEE体系, 必须精确控制二醇扩链剂/预聚物的比例, 才能得到最佳产品性能。预聚物也应保持在110℃下,并且在HQEE与预聚物混合后, 必须维持温度以防止HQEE结晶。整个成型温度必须保持在110-120℃之间。对于薄制件需要较高的温度。低于上述温度时将导致HQEE结晶出现疵点。烘箱或模具加热设备必须超过所要求的成型温度。
未催化的HQEE/MDI弹性体的流化时间, 对于薄制件(如垫圈)大约需2小时;对于厚制件(如铲车轮胎)能明显减少脱模时间。
为了降低扩链剂的熔融温度以达到降低加工温度的目的, 可将HQEE与其它二醇、三醇和工业扩链剂混合使用。常用的比例是HQEE为80-90% , 二醇或三醇为10-20%。
制品的某些缺陷, 可通过改进操作而避免。表面白霜是由于扩链剂/预聚物混合或成型温度太低, 或是由于模具温度太低而造成。模压制品的表面刻痕是由于混合不当或模具过早关闭而引起的。模制品表面翘曲则表明模具可能关闭过晚。
有机碱,与无机酸生成可溶的盐类。易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。具有腐蚀性。
在有机合成工业中可用作溶剂、催化剂及原料。可用来制取光气法聚碳酸酯的催化剂、四氟乙烯的阻聚剂、橡胶硫化促进剂,脱漆剂中的特殊溶剂、搪瓷抗硬化剂、缚酸剂、表面活性剂、防腐剂、杀菌剂、离子交换树脂、染料、香料、药物、高能燃料和液体火箭推进剂等。
医药工业中消耗三乙胺的产品有(消耗定额,t/t):氨苄青霉素钠(0.465),羟氨苄青霉素(0.391),先锋Ⅳ(2.550),头孢唑啉钠(2.442),头孢拉啶(1.093),氧哌嗪青霉素(0.584),酮康唑(8.00),维生素B6(0.502),氟啶酸(10.00),吡喹酮(0.667),噻替哌(1.970),青霉胺(1.290),盐酸黄连素(0.030),异搏定(0.540),阿普唑仑(3.950),邻氯苯乙酸(0.010)以及吡哌酸等。
三乙醇胺即三(2-羟乙基)胺,可以看做是三乙胺的三羟基取代物。与其他胺类化合物相似,由于氮原子上存在孤对电子,三乙醇胺具弱碱性,能够与无机酸或有机酸反应生成盐。
无色至淡黄色透明粘稠液体,微有氨味,低温时成为无色至淡黄色立方晶系晶体。露置于空气中时颜色渐渐变深。易溶于水、乙醇、丙酮、甘油及乙二醇等,微溶于苯、乙醚及四氯化碳等,在非极性溶剂中几乎不溶解。5℃时的溶解度:苯4.2%、乙醚1.6%、四氯化碳0.4%、正庚烷小于0.1%。呈强碱性,0.1mol/L的水溶液pH为10.5。有刺激性。具吸湿性。能吸收二氧化碳及硫化氢等酸性气体。
纯三乙醇胺对钢、鉄、镍等材料不起作用,而对铜、铝及其合金有较大腐蚀性。与一乙醇胺及二乙醇胺不同之处是,三乙醇胺与碘氢酸(HI)能生成碘氢酸盐沉淀。可燃。低毒。避免与氧化剂、酸类接触。
三乙醇胺的碱性比氨弱(pKa7.82),具有叔胺和醇的性质。与有机酸反应低温时生成盐,高温时生成酯。与多种金属生成2~4个配位体的螯合物。用次氯酸氧化时生成胺氧化物。用高碘酸氧化分解成氨和甲醛。与硫酸作用生成吗啉代乙醇。三乙醇胺在低温时能吸收酸性气体,高温时则放出。
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