叔胺的氮原子上沒有活潑氫，因此不能和環氧樹脂起開環聚合反應；它可作環氧基之間聚合反應的催化劑，使環氧樹脂固化。 從上式可見叔胺是陰離子型聚合催化劑，并一般也稱作固化劑。 作為環氧樹脂固化劑的叔胺，其堿性越強，反應活性也越大。因此像二甲基苯胺的芳香族叔胺就不能固化環氧樹脂，而芐基二甲胺（BDMA）及三（二甲胺基甲基）苯酚（DMP-30）之類的叔胺在脂肪鏈上，卻可作為固化劑。此外叔胺還是脂肪多元胺、芳香族多元胺、聚酰胺及酸酐等固化劑的反應促進劑。促進效果與其分子結構中氮原子上的電子密度及分子鏈長度有關，氮原子上電子密度越大，分子鏈越小，促進效果就越好，見表7-28. 表7-28 叔胺對E-51六氫苯二甲酸酐反應的影響
注：1叔胺的用量為環氧樹脂的0.5phr；2環氧當量/酸酐當量=1:1. 叔胺的用量通常是環氧樹脂的5~15phr，它雖能在室溫下固化樹脂，而經加熱固化其產物的性能會更好。叔胺由于固化時的放熱量較大，而不單獨用于澆鑄，常用于涂料和膠黏劑配方中。它對被涂、被粘物表面有很好的浸潤性，因此附著力、粘接強度很好。 7.3.1 芐基二甲胺 芐基二甲胺為淡黃色液體，分子量135，沸程175~184℃。 芐基二甲胺是配制滴浸型無溶劑環氧樹脂涂料合適的固化劑，當它與環氧值mol/100g為0.5的樹脂配合時最合適的用量為15phr，這個體系的起始黏度很低，在25℃下500g混合物適用期在75min左右，固化條件為室溫下3h＋80℃/0.5h或者50℃/1h＋80℃/1h。芐基二甲胺又常作為環氧-酸酐體系的固化促進劑，用量為環氧樹脂的0.5~1phr。 7.3.2 三乙醇胺 三乙醇胺為無色至黃色液體，熔點21.2℃，沸點355~360℃。 三乙醇胺是一種含有羥基的叔胺，催化型室溫固化劑。其氮原子有未成鍵電子對，因此具有親核性。它進攻環氧基上的C8+原子，形成一個負離子中心，使環氧樹脂陰離子反應歷程進行固化，這和一般的叔胺并沒有什么不同。但在三乙醇胺上的羥基可使環氧基上的C―O鍵極化，有利于C8+原子和叔胺形成離子對。這個正負離子對是鏈增長的活化中心。環氧基不斷插入正負離子對中，形成負離子中心的轉移，從而使分子鏈增長和交聯。最終的活性正負離子對可能被凍結在交聯網絡之中而終止反應。也可能是叔胺端基消除，原子轉移，形成雙鍵而終止反應。 三乙醇胺在標準的雙酚A型環氧樹脂中的用量為10phr，雖然在室溫下7天也能將樹脂固化，但最適宜的固化條件為120~140℃4~6h。 7.3.3 DMP-30及其鹽類 2,4,6-三（二甲胺基甲基）苯酚因商品名DMP-30而著名。它是環氧樹脂固化反應中重要的促進劑。 DMP-30為淡黃色液體，沸點250℃，相對密度0.98（20℃），水分≤0.5%，純度≥97%。 DMP-30單獨作固化劑時的用量為10phr，以環氧當量185~195g/mol雙酚A環氧樹脂為例，30g的組成物在25℃下僅有40min的適用期，組成物在80℃1h固化后熱變形溫度為90℃。 它作為環氧樹脂固化劑促進劑的用量為0.1%~3%，常與聚酰胺配合使用，在環氧-聚硫橡膠體系中作為常溫固化劑，用量為10~15phr，加熱固化劑用量為6phr。 DMP-30和2-乙基己酸反應制成的叔胺鹽可延長適用期，該鹽對雙酚A型環氧樹脂(環氧當量185~195)的用量是10~12phr，500g組成物在21℃下有7h的適用期，表7-29至表7-32是這種叔胺鹽的固化特性。 表7-29 叔胺鹽固化物的物理機械性能
注：環氧樹脂的環氧當量185~195，固化劑用量10.5phr，75℃3h固化。 表7-30叔胺鹽固化物的電性能
表7-31 叔胺鹽用量對熱變形溫度的影響
表7-32 叔胺鹽用量及后固化條件對熱變形溫度的影響
注;環氧樹脂規格同表7-30 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||