几种典型固化剂对环氧树脂涂料性能的影响

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1、几种典型固化剂对环氧树脂涂料性能的影响郭铭张锋许永辉（海军舰船维修研究所，100072）摘要：本文选取了目前国内市场上常用的几种典型固化剂，进行了系统的应用测试，研究了不同类型的固化剂对环氧树脂类涂料性能的影响，在此基础上提出了环氧树脂涂料适用的固化剂方案以供大家参考。主题词：固化剂环氧树脂涂料性能一、前言目前国内市场上所用的环氧树脂固化剂品种繁多，所述功能也都有不同程度的夸张，而在实际使用中却发现了不少问题，如何才能使用户正确选用固化剂产品，我们在这一方面作了一些研究，从理论和实际应用中进行了具体探讨。二、理论分析为

2、了做好这次的对比研究，我们选取了有代表性的几种固化剂样品进行了分析和试验，这几种样品分别是593固化剂、T31固化剂、651固化剂、810固化剂、酮亚胺固化剂、NX-2040等，对这几种固化剂，从文献和资料的介绍看，从其理论上分析具有以下特点：593固化剂是二亚乙基三胺和环氧丙烷丁基醚加成反应的产物，其结构式H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH-CH2-CH-CH2-OC4H9OH是，能在室温下和环氧树脂起固化反应，由于其分子结构中含有C11的长链结构，因此具有较好的韧性和弯曲、冲击强度。T31固化剂是多

3、胺、甲醛、苯酚经曼尼斯反应而成OH的曼尼斯加成多元胺，其分子结构大致如下：RNHCH2-T31固化剂是实际无毒等级的固化剂，应用安全，并能在低温下固化双酚A型环氧树脂，可在湿度80%和水下应用，固化收缩率小。651固化剂是一种聚酰胺类环氧树脂固化剂，由桐油酸和多元胺反应制成的桐油酸二聚体多元胺，由于结构中含有较长的脂肪酸碳链和氨基，可使固化产物具有高的弹性和粘接力及耐水性，它的施工性能较好，配料比例比较宽，毒性小，基本无挥发物，能在潮湿的金属和混凝土表面施工，缺点是固化速度较慢，耐热性比较低，热变形温度低，耐汽油、烃类

4、溶剂性差。810固化剂是改性胺类固化剂，在水下、潮湿、低温（0℃）、干燥等条件下，均能固化环氧树脂，也可在带水的表面上进行涂装，具有良好的浸润性。酮亚胺固化剂是酮类与多元胺反应制得的产物，其结构式如下所示，使用酮亚胺类固化剂能配制成潮湿条件和水下固化涂R’R’料。C=N-R-N=CR”R”NX-2040是美国卡德莱生产的一种性能独特的，不含苯酚的，多用途取代酚醛胺环氧树脂固化剂。其结构式如下，它的分子结构上即带憎水性优异的长脂肪链，常温反应活性高的脂肪胺，又含抗化学腐蚀的苯环结构。使它即具有一般酚醛胺的低温，潮湿快速固

5、化，又有一般低分子聚酰胺固化剂的长操作期，优异的柔韧性和较宽的树脂混合比。它的独特结构，使它在环保型，高性能，低成本，多用途，快速固化，重防腐环氧树脂涂料中得到广泛的应用。OHNH2C7H14-CH=CH-CH2-CH=CH-CH2-CH=CH2NH2三、试验条件为了便于比较固化剂的性能，本文按照固化剂说明的配比用量，用同一种环氧树脂材料进行了固化反应，在常温下经过二十四小时后，测其机械性能，并经过了一周时间的保养期，然后在同时进行化学性能的测试。试验条件如下表所示：乙组份甲组份：乙组份序号甲组份涂刷道数干膜厚度，μm

6、（固化剂）（E44环氧树脂：固化剂）1T31100：3021002651100：402100E44环氧3810100：302100树脂涂料4酮亚胺100：2521005593100：30210062040100：302100说明：实验室环境温度25±2℃，相对湿度60%四、试验结果1、测试结果见表一及表二：表一：机械性能测试结果固化剂初期凝胶时干燥性序号附着力柔韧性冲击强度名称硬度间，h表干h实干h1T3111504H4724265111405H572438101150H58304酮亚胺1150H68365593115

7、02H610406204011502H5518表二：化学性能测试结果固化剂耐油耐油耐盐耐蒸耐盐雾溶剂（丙序号硫酸5%12%NaOH名称性-水水馏水原板划痕酮）水相1T31√√√√√变色大泡√中泡变色水相2651√√√√√鼓胀变色√大泡变色水相中泡变3810变色√√√√鼓胀变色变色变色色水相大量少量4酮亚胺变色小泡中泡鼓胀变色中泡大泡中泡中泡大泡水相5593变色√√√√鼓胀变色√大泡变色62040√√√√√√鼓胀变色√中泡浸泡2400小时，盐雾连续喷雾时间700小时备注说明：表一和表二的测试结果是按涂料测试国家标准进行制

8、板和测试的结果。五、试验分析1、从表一的试验结果看，机械性能的差异主要体现在漆膜硬度、凝胶时间和漆膜干燥时间上，漆膜硬度的排列顺序（从大到小）依次为：651、T31、2040、593、810、酮亚胺，凝胶时间的排列顺序（从大到小）依次为：酮亚胺、593、2040、651、810、T31，漆膜干燥时间的排列顺序（从大到小）依次为：5