環氧樹脂是現在新型材料，固化劑對環氧樹脂固化物的具體性能有著重要的作用，這篇文章就是四川環氧樹脂以市場上常見的不同結構呢固化劑為對象，通過考察固化劑種類和用量對涂層干燥時間、硬度、附著力和抗沖擊性能的影響，得到固化劑結構與固化樹脂的性能關系，為高性能固化劑的結構設計提供基礎理論依據。

0·引言

環氧樹脂本身為熱塑性的線型結構，受熱后固態樹脂可以軟化、熔融，變成粘稠態或液態；液態樹脂受熱粘度降低。只有加入固化劑后，環氧樹脂才能得到實用。當環氧樹脂確定之后，固化劑對環氧樹脂固化產物的最終性能具有重要的作用。

本研究以國內市場上常用的固化劑為考察對象，通過對其與雙酚A環氧樹脂E51反應得到的固化樹脂進行研究，摸索出固化劑結構對固化樹脂性能之間的相互影響規律，為高性能固化劑的結構設計提供基礎理論依據。

1·實驗

1.1原料

雙酚A環氧樹脂E51、593、D400、IPDA、651。固化劑593、D400、IPDA和651的。丙酮。

1.2實驗方法

1.2.1涂層制備

按照配方表1稱取一定量的樹脂和固化劑，室溫下機械攪拌至體系均勻后，真空脫泡，然后用100μm的漆膜涂敷器在鋼板(拋光并用丙酮清洗)上涂敷一層漆膜，用于附著力測試；剩下涂料澆注在底部為鋼板(拋光并用丙酮清洗)的模具(～8mm)中，用于硬度和抗沖擊性能測試。室溫固化7d后測試各性能。

1.2.2性能測試

2·結果與討論

2.1固化時間

以活潑H:環氧基比值為1.2:1的這組固化劑為例，進行固化時間研究。從表3可明顯看出，593和IPDA的固化速度很快，3h內即可實干；D400固化卻非常慢，48h后才能表干。

2.2硬度

對于不同種類的固化劑來說，固化劑結構對固化樹脂的硬度影響不大，硬度在80邵D左右。這是因為本研究采用的高環氧值的雙酚A環氧樹脂E51，其分子鏈短，剛性基團數量多，固化樹脂的硬度由環氧樹脂決定，與固化劑的種類無關。

考察固化劑用量對固化樹脂的硬度的影響，可以發現兩種不同的結果：

對于593、IPDA和651這三種固化劑來說，固化劑用量(活潑H:環氧基比值為0.8:1～1.6:1)對固化樹脂的硬度影響不大。這是因為，這三種固化劑的分子鏈較短，用量的變化不足以影響固化樹脂的交聯密度和剛性基團含量，因此，硬度基本不變。對于D400來說，由于其是長鏈的柔性固化劑，當活潑H:環氧基比值高于1:1時，交聯密度減小，同時固化樹脂中的剛性基團含量顯著降低，因此，固化樹脂硬度隨著用量的提高而變小。

2.3附著力

對于不同的固化劑，其附著力差異也較大。

對于D400來說，分子鏈是長鏈的柔性聚醚胺結構，并且其固化時間較長，有利于樹脂對鋼板底材的充分浸潤，樹脂與鋼板之間的作用面積較大，因此，附著力較大。當固化劑用量較低時，涂層不能完全固化，附著力較低；提高固化劑用量至一定比例(活潑H:環氧基比值為1.2:1)，涂層完全固化，附著力達到最大(6.9MPa)；進一步增大固化劑用量，過量的固化劑無法參與交聯反應，降低涂層強度，附著力下降[3,4]。

當固化劑選用593或651時，由于其分子鏈上帶有很多極性基團，如羥基、羧基等，提高其用量，相當于增加了樹脂與鋼板底材的作用基團數量，因此，附著力增大。但是這兩種固化劑的分子鏈都較短，當用量過高，固化樹脂的內聚能因極性基團含量的提高變大，樹脂表現出很高的脆性，附著力反而下降[5]。

IPDA固化劑是小分子的脂環二胺，固化樹脂的交聯密度極大，脆性很大，因此，附著力較低，僅為1.0MPa左右。

2.4抗沖擊性能

采用2kg的重錘從1.1m高處對涂層進行沖擊，觀察不同固化劑(活潑H:環氧基比值為1.2:1)沖擊后的形貌變化，結果如圖2所示。與附著力結果類似，D400的沖擊性能最優，IPDA最差。

與附著力的測試結果類似，在環氧樹脂的剛性結構中引入玻璃化溫度更低的長鏈的柔性聚醚胺D400，使其和環氧樹脂形成緊密、疏松相間的兩相網絡結構，提高了交聯網鏈的活動能力，有利于應力的分散，使得抗沖擊性能提高[6～8]。

對于593和651來說，分子鏈上的極性基團導致固化樹脂內聚能較大，并且分子鏈段短，交聯密度大，涂層表現為脆性，沖擊性能差。

小分子的IPDA則使得固化樹脂交聯密度極大，固化過程中涂層因內聚能過大而出現自開裂的現象。

3·結論

(1)593和IPDA固化速度極快，3h內即可實干；D400固化非常慢，48h才能表干。

(2)選用環氧樹脂E51，固化劑結構對固化樹脂的硬度影響不大，并且593、IPDA和651固化劑用量與固化樹脂的硬度影響不大，而D400的固化樹脂硬度隨著用量的提高而變小。

(3)對于本文所研究的四種不同固化劑，D400附著力最大，可達到6.9MPa；IPDA最小，僅為1MPa左右；D400抗沖擊性能最優，IPDA最差。

以上就是這次實驗的整個過程和結果，希望在此后你選擇環氧樹脂和固化劑時可以對你有所幫助，四川環氧樹脂感謝你的閱讀和觀看。