03 固化剂的固化温度与固化物的耐热性

各种固化剂的固化温度各不相同，固化物的耐热性也有很大不同。一般地说，使用固化温度高的固化剂可以得到耐热优良的固化物。对于加成聚合型固化剂，固化温度和耐热性按下列顺序提高：

脂肪族多胺＜脂环族多胺＜芳香族多胺≈酚醛＜酸酐

催化加聚型固化剂的耐热性大体处于芳香多胺水平。阴离子聚合型(叔胺和咪唑化古物)、阳离子聚合型(BF3络合物)的耐热性基本上相同，这主要是虽然起始的反应机理不同，但最终都形成醚键结合的网状结构。

固化反应属于化学反应，受固化温度影响很大，温度增高，反应速度加快，凝胶时间变短；凝胶时间的对数值随固化温度上升大体呈直线下降趋势。但固化温度过高，常使固化物性能下降，所以存在固化温度的上限；必须选择使固化速度和固化物性能折衷的温度，作为合适的固化温度。

按固化温度可把固化剂分为四类：低温固化剂固化温度在室温以下；室温固化剂固化温度为室温～50℃；中温固化剂为50～100℃；高温固化剂固化温度在100℃以上。属于低温固化型的固化剂品种很少，有聚琉醇型、多异氰酸酯型等；

近年来国内研制投产的T-31改性胺、YH-82改性胺均可在0℃以下固化。属于室温固化型的种类很多：脂肪族多胺、脂环族多胺；低分子聚酰胺以及改性芳胺等。属于中温固化型的有一部分脂环族多胺、叔胺、眯唑类以及三氟化硼络合物等。属于高温型固化剂的有芳香族多胺、酸酐、甲阶酚醛树脂、氨基树脂、双氰胺以及酰肼等。

对于高温固化体系，固化温度一般分为两阶段，在凝胶前采用低温固化，在达到凝胶状态或比凝胶状态稍高的状态之后，再高温加热进行后固化(post-cure)，相对之前段固化为预固化(pre-cure)。

04 固化剂的结构与特性

如上所述，固化剂的固化温度和固化物的耐热性有很大关系。同样地，在同一类固化剂中，虽然具有相同的官能基，但因化学结构不同，其性质和固化物特性也不同。因此，全面了解具有相同官能基而化学结构不同的多胺固化剂的性状、特点，对选择固化剂来说，是很重要的。

在色相方面，脂环族最浅，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，脂肪族反应性最高，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

对光泽来说，芳香族最好，脂肪族最差。此性质受固化温度的影响，随温度升高，光泽变好。至于柔软性，官能基间距离长的聚酰胺更优良一些，而交联密度高的芳香胺则差。耐热性与柔软性正好相反，而粘接性则与柔软性一致。耐药品性(耐酸性)受化学结构影响，芳香族比较优良，脂肪胺和聚酰胺则易受化学药品腐蚀。耐水性受官能基质量浓度的支配，官能基质量浓度低、疏水度高的聚酰胺类更耐水，而官能基质量浓度高的芳香族则差一些。

05 用途不同的各种固化剂

固化剂按用途可分为常温固化剂和加热固化剂。如前所述，环氧树脂高温固化时一般性能优良，但是在土木建筑中使用的涂料和粘接剂等由于加热困难，需要常温固化；所以大都使用脂肪胺、脂环映以及聚酰胺等，尤其是冬季使用的涂料和粘接剂不得不与多异氰酸酯并用，或使用具有恶臭气味的聚琉醇类。

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。

06 酸酐类固化剂固化机理

酸酐固化环氧树脂的反应，需要树脂/酸酐体系中少量的醇和水、游离酸等促进剂，经加热才能缓慢的固化。因此，酸酐并不直接与环氧基作用发生化学反应，必须打开酸酐的环。

1、活泼氢对酸酐开环的影响。双酚A环氧中含有羟基，可以打开酸酐。一羟基产生一个羧基，多元醇可以把两个酸酐分子连接起来，起到交联作用。加入含羟基化合物如乙二醇、甘油、含羟基的低分子聚醚等，可以加速开环反应，水可以使酸酐产生两个羧基，因此湿度对酸酐固化有影响。

酯化反应：这是酸酐固化环氧树脂的主要反应，羧基与环氧基加成，生成酯基。酯化反应生成的羧基，进一步使酸酐开环，与环氧基反应，最后生成立体结构;在高温下，一些羧基可以催化环氧基开环，生成以醚键为主的结构。

2、三级胺(叔胺)对酸酐开环的影响。三级胺与酸酐形成一个离子对，环氧基插入此离子对，羧基负离子打开环氧基，生成酯键，并产生一个新的阴离子。例如2-乙基-4甲基咪唑和2、4、6-(N，N-二甲基氨甲基)—苯酚即K-54#(国外称DMP-30#)。