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環(huán)氧固化劑(間二甲苯二胺)

時間:2013-10-25 09:03來源:未知 作者:admin 點擊:
含芳香環(huán)脂肪胺的典型化合物是間二甲苯二氨( MXDA )。其物理特性見表 2-46 所列。蒸氣壓低,吸入毒性小;但是長時間的接觸也會引發(fā)炎癥,對眼刺激性強。 間二甲苯二氨物理特性

 含芳香環(huán)脂肪胺的典型化合物是間二甲苯二氨(MXDA)。其物理特性見表2-46所列。蒸氣壓低,吸入毒性小;但是長時間的接觸也會引發(fā)炎癥,對眼刺激性強。

間二甲苯二氨物理特性

外觀

密度

熔點

無色透明液體

1.048~1.050

14

蒸汽壓

溶解性

2666Pa/154

溶于水,芳烴,低級脂肪醇;部分溶于烷烴

特點是由于分子結(jié)構(gòu)里含有脂肪族伯胺基,可作常溫固化劑使用;分子結(jié)構(gòu)中苯核的存在使其固化物的耐熱性優(yōu)于脂肪族多胺,類似脂環(huán)族胺類。刺激性和毒性低于二亞乙基三胺、三亞乙基四胺等。易吸收空氣中的碳酸氣形成發(fā)泡,使用時需注意。

間二甲苯二胺吸收空氣中的碳酸氣生成氨基甲酸鹽(一種白色固體),對環(huán)氧樹脂固化過程會產(chǎn)生不利影響,如果在80℃ 以上加熱,就會分解成原料MXDACO2。

間二甲苯二胺樹脂固化物的性能與二亞乙基三胺、三亞乙基四胺大體相同。對雙酚A型環(huán)氧樹脂(環(huán)氧當(dāng)量)185用量為16%~18%100g樹脂常溫下有50min的適用期。固化條件:常溫/24h+70/1h或常溫/7d。固化物的熱變形溫度可達130~150℃。

由于常溫固化性,低粘度(20℃,6.8mPas),耐熱性、耐水性、耐藥品性優(yōu)良等,廣泛用于澆鑄、粘接和涂料。

間二甲苯二胺和其他脂肪胺一樣,也可以利用分子里的伯胺基進行各種化學(xué)改性,得到更具有特性的固化劑。

間二甲苯二胺與單環(huán)氧化物的反應(yīng)加成物

間二甲苯二胺與丁基縮水甘油醚的反應(yīng)加成物,可在-4~10℃溫度下固化環(huán)氧樹脂。

合成方法:將間二甲苯二胺1088g50%濃度的氫氧化鈉水溶液82g投入裝有攪拌器、滴液漏斗、溫度計及回流冷凝器的四口燒瓶里,在N2保護下邊攪拌邊滴加97g環(huán)氧氯丙烷。滴加過程中反應(yīng)溫度控制在60℃,環(huán)氧氯丙烷滴加完畢后在該溫度下繼續(xù)反應(yīng)2h。接著將反應(yīng)溫度保持在90~100℃,在133×102Pa下減壓蒸餾除去反應(yīng)混合物中的水分。除水后,過濾去生成的NaCl,將制得的反應(yīng)母液在130/333Pa下蒸餾未反應(yīng)過量的間二甲苯二胺,制得固化劑。

特點是低溫下可快速固化;在潮濕表面也能形成密著性優(yōu)良的涂膜;該藥品性優(yōu)良;固化過程不產(chǎn)生胺白化現(xiàn)象;對皮膚刺激性小。因此,發(fā)揮其潮濕、低溫下使用特點,廣泛用于土木建筑領(lǐng)域作膠黏劑、修補材料、港灣設(shè)施、橋梁、鋼管等重防腐涂料,鐵-塑料用膠黏劑等。

間二甲苯二胺-環(huán)氧氯丙烷加成物的氰乙基化。當(dāng)以間二甲苯二胺-環(huán)氧氯丙烷加成物與丙烯腈反應(yīng)時,取n值為2以下的加成物為宜。因為n>2時丙烯腈加成后,對固化特性等沒有大影響,但是由于加成物黏度變高,對工藝實施不利。合成犯法:在裝備有攪拌器、溫度計、N2氣道管、滴液漏斗及回流冷凝器的反應(yīng)容器里投入間二甲苯二胺加成物508g,于80℃攪拌下,滴加丙烯腈20g,在N2氣保護下反應(yīng)2h,制的氰乙基化產(chǎn)物,其胺值636mgKOH/g,黏度(25℃)35Pas。該固化劑和環(huán)氧樹脂的相容性好,樹脂固化物透明性及光澤好,富有可繞行,粘結(jié)力強,剝離強度高,耐沖擊及腦藥品性良好。間二甲苯二胺與丙烯腈、環(huán)氧化合物的加成物

固化劑與脂肪胺相比適用期稍延長,固化反應(yīng)溫和;固化劑在空氣中露置時既不冒煙,也不吸潮,不與空氣中CO2反應(yīng)、沒有白化現(xiàn)象,固化物表觀良好;該固化及毒性低,揮發(fā)性小于二亞乙基三胺。固化物有優(yōu)良的電性能、防潮性能、力學(xué)強度高,其沖擊強度尤為突出。

間二甲苯二胺改性方法不同,王定選等采用直接合成制的改性間二甲苯二胺及芳香環(huán)改性低聚胺,在脂肪胺低聚物主鏈的每個鏈節(jié)接上一個芳香環(huán)側(cè)鏈,在結(jié)構(gòu)上與改性健兒節(jié)本愕然類似。由于都是含芳香環(huán)的脂肪胺,因而也具有相類似的性能,如低黏度,混溶性好,可室溫固化;固化物的強度、韌性及耐熱性好。胺、醛和酚之間的反應(yīng)成為曼尼期反應(yīng),縮合物稱作曼尼期堿。間二甲苯二胺曼尼期堿的特點是,低溫下可快速固化,可以得到對潮濕面黏合性優(yōu)良的涂膜,表面光澤,硬度高;固化物耐水性、耐藥品性優(yōu)良。因此廣泛用于預(yù)防腐蝕、防塵、美化等為摸底的地坪涂料,土木建筑灌膠用膠黏劑及樹脂砂漿,各種藥品罐等內(nèi)涂料、橋梁、港灣建筑物等重防腐涂料。脂肪胺與丙烯腈反應(yīng)一樣,丙烯腈和間二甲苯二胺反應(yīng)可制得低黏度的加成物。但是丙烯腈與間二甲苯二胺曼尼期堿加成反應(yīng)之后,可以降低游離MXDA的含量,黏度增高,固化變慢些,固化物耐藥品性優(yōu)良。

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