環(huán)氧雙氰胺促進劑對固化后環(huán)氧樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、機械性能和耐化學品性的影響

各位朋友，大家好！我是今天的主講人，一位在化工領域摸爬滾打多年的老兵。今天，我們要聊聊環(huán)氧樹脂固化體系中的一個重要角色——環(huán)氧雙氰胺促進劑，以及它對固化后環(huán)氧樹脂那“三圍”的影響：玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）、機械性能和耐化學品性。

說到環(huán)氧樹脂，這玩意兒簡直是化工界的“變形金剛”，上得了飛機火箭，下得了地板涂料。之所以能如此百變，固化體系功不可沒。而雙氰胺（Dicyandiamide，簡稱DICY）作為一種常用的環(huán)氧樹脂潛伏性固化劑，在單組份環(huán)氧體系中應用廣泛。但DICY這位“老先生”有個小脾氣，反應活性比較低，需要在高溫下才能“動起來”。這時候，就需要我們的“紅娘”——促進劑來幫忙，讓DICY和環(huán)氧樹脂這對“有情人”終成眷屬。

今天的主角“環(huán)氧雙氰胺促進劑”，可不是一個簡單的角色，它是一類促進劑的總稱，常見的包括咪唑類、胺類、有機金屬鹽類等等。它們就像催化劑，能降低DICY固化的活化能，讓固化反應在較低溫度下進行，或者縮短固化時間。當然，不同的促進劑，對終環(huán)氧樹脂的性能影響也大相徑庭。接下來，我們就逐一分析，看看這些“紅娘”是如何影響環(huán)氧樹脂的“三圍”的。

一、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）：環(huán)氧樹脂的“體溫計”

Tg，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，簡單來說，就是環(huán)氧樹脂從硬邦邦的玻璃態(tài)變成軟趴趴的橡膠態(tài)的溫度。Tg越高，說明材料的耐熱性越好，在高溫下越不容易變形。想象一下，如果你的手機殼Tg太低，夏天往兜里一揣，拿出來都軟了，那還怎么保護手機？

環(huán)氧雙氰胺促進劑對Tg的影響，就像廚師調(diào)味一樣，放多放少，味道都會變。一般來說：

• 咪唑類促進劑： 這類促進劑往往能提高環(huán)氧樹脂的Tg。咪唑環(huán)的引入，增加了固化后環(huán)氧樹脂的交聯(lián)密度，就像給樹脂分子之間加了更多的“繩子”，讓它們更緊密地聯(lián)系在一起，自然更耐熱。不過，咪唑類促進劑用量過多，也可能導致固化產(chǎn)物變脆，反而降低沖擊強度。
• 胺類促進劑： 胺類促進劑對Tg的影響比較復雜，不同的胺類結(jié)構，影響也不同。有些胺類促進劑可以提高Tg，有些則會降低Tg。這主要取決于胺類促進劑的反應活性、空間位阻等因素。一般來說，芳香胺類促進劑往往能提高Tg，而脂肪胺類促進劑則可能降低Tg。
• 有機金屬鹽類促進劑： 這類促進劑對Tg的影響也比較微妙。有些有機金屬鹽可以促進環(huán)氧樹脂與DICY的反應，提高交聯(lián)密度，從而提高Tg。但有些有機金屬鹽則可能起到增塑劑的作用，降低Tg。

為了更直觀地了解不同促進劑對Tg的影響，我們來看一個表格：

促進劑類型	促進劑代表物	對Tg的影響	備注
咪唑類	2-甲基咪唑 (2-MI)	提高	常用，提高交聯(lián)密度，但可能降低韌性
胺類	二乙烯三胺 (DETA)	降低	脂肪胺，反應活性高，但交聯(lián)密度可能不高
胺類	4,4′-二氨基二苯甲烷 (DDM)	提高	芳香胺，提高交聯(lián)密度，耐熱性好
有機金屬鹽類	辛酸鋅	提高	促進固化反應，提高交聯(lián)密度，但用量過多可能降低韌性
無促進劑	–	較低	DICY固化溫度高，固化時間長，交聯(lián)密度可能不高

二、機械性能：環(huán)氧樹脂的“肌肉”

機械性能，決定了環(huán)氧樹脂的“肌肉”強度，包括拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度等等。好的機械性能，才能保證環(huán)氧樹脂在各種惡劣環(huán)境下“扛得住”。

機械性能，決定了環(huán)氧樹脂的“肌肉”強度，包括拉伸強度、彎曲強度、沖擊強度等等。好的機械性能，才能保證環(huán)氧樹脂在各種惡劣環(huán)境下“扛得住”。

• 拉伸強度和彎曲強度： 這兩個指標反映了材料抵抗拉伸和彎曲變形的能力。促進劑對拉伸強度和彎曲強度的影響，主要取決于它對交聯(lián)密度的影響。一般來說，提高交聯(lián)密度的促進劑，往往也能提高拉伸強度和彎曲強度。但要注意的是，過高的交聯(lián)密度也可能導致材料變脆，反而降低強度。
• 沖擊強度： 沖擊強度反映了材料抵抗沖擊破壞的能力。高沖擊強度的材料，就像“金鐘罩鐵布衫”，能更好地保護內(nèi)部結(jié)構。促進劑對沖擊強度的影響，比較復雜。有些促進劑能提高沖擊強度，有些則會降低沖擊強度。這主要取決于促進劑的分子結(jié)構、用量，以及它對固化過程中微觀結(jié)構的影響。一般來說，含有柔性鏈段的促進劑，或者能形成互穿網(wǎng)絡結(jié)構的促進劑，往往能提高沖擊強度。

再來一個表格，看看不同促進劑對機械性能的影響：

促進劑類型	促進劑代表物	拉伸強度	彎曲強度	沖擊強度	備注
咪唑類	2-甲基咪唑 (2-MI)	提高	提高	降低	交聯(lián)密度高，但可能導致脆性
胺類	二乙烯三胺 (DETA)	降低	降低	較高	反應活性高，但交聯(lián)可能不均勻，韌性較好
胺類	4,4′-二氨基二苯甲烷 (DDM)	提高	提高	降低	交聯(lián)密度高，耐熱性好，但可能較脆
有機金屬鹽類	辛酸鋅	適中	適中	適中	性能均衡，但可能不如純咪唑類或胺類
無促進劑	–	較低	較低	較低	固化不完全，性能較差

三、耐化學品性：環(huán)氧樹脂的“盔甲”

耐化學品性，是指環(huán)氧樹脂抵抗各種化學物質(zhì)侵蝕的能力。好的耐化學品性，就像給環(huán)氧樹脂穿上了一層堅固的“盔甲”，讓它在酸、堿、溶劑等腐蝕性環(huán)境中也能“屹立不倒”。

• 交聯(lián)密度： 交聯(lián)密度越高，分子間的空隙越小，化學物質(zhì)越難滲透，耐化學品性越好。因此，能提高交聯(lián)密度的促進劑，往往也能提高耐化學品性。
• 極性： 環(huán)氧樹脂的極性越高，越容易被極性溶劑侵蝕。因此，在選擇促進劑時，要盡量選擇極性較低的促進劑，以提高耐化學品性。
• 固化程度： 固化程度越高，殘留的未反應物越少，耐化學品性越好。因此，要選擇能促進環(huán)氧樹脂充分固化的促進劑。

后，我們再用一個表格來總結(jié)不同促進劑對耐化學品性的影響：

促進劑類型	促進劑代表物	耐酸性	耐堿性	耐溶劑性	備注
咪唑類	2-甲基咪唑 (2-MI)	較好	較好	較好	交聯(lián)密度高，耐化學品性整體較好
胺類	二乙烯三胺 (DETA)	較差	較差	較差	易被酸堿侵蝕，溶脹程度大
胺類	4,4′-二氨基二苯甲烷 (DDM)	較好	較好	較好	交聯(lián)密度高，芳香結(jié)構穩(wěn)定，耐化學品性較好
有機金屬鹽類	辛酸鋅	適中	適中	適中	性能均衡，但可能不如純咪唑類或芳香胺類
無促進劑	–	較差	較差	較差	固化不完全，耐化學品性較差

總結(jié)：沒有好的促進劑，只有合適的促進劑

說了這么多，相信大家對環(huán)氧雙氰胺促進劑對環(huán)氧樹脂性能的影響，已經(jīng)有了更深入的了解。但需要強調(diào)的是，沒有一種促進劑是萬能的。在實際應用中，我們需要根據(jù)具體的需求，綜合考慮Tg、機械性能、耐化學品性等因素，選擇合適的促進劑。

就像選對象一樣，沒有完美的人，只有適合你的人。選擇環(huán)氧雙氰胺促進劑，也是同樣的道理。

后，希望今天的講座能對大家有所幫助。謝謝大家！

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聚氨酯防水涂料催化劑目錄

• NT CAT 680 凝膠型催化劑，是一種環(huán)保型金屬復合催化劑，不含RoHS所限制的多溴聯(lián)、多溴二醚、鉛、汞、鎘等、辛基錫、丁基錫、基錫等九類有機錫化合物，適用于聚氨酯皮革、涂料、膠黏劑以及硅橡膠等。

• NT CAT C-14 廣泛應用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、密封膠和室溫固化有機硅體系；

• NT CAT C-15 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用和一定的耐水解性，組合料儲存時間長；

• NT CAT C-128 適用于聚氨酯雙組份快速固化膠黏劑體系，在該系列催化劑中催化活性強，特別適合用于脂肪族異氰酸酯體系；

• NT CAT C-129 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有很強的延遲效果，與水的穩(wěn)定性較強；

• NT CAT C-138 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，中等催化活性，良好的流動性和耐水解性；

• NT CAT C-154 適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，具有延遲作用；

• NT CAT C-159 適用于芳香族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系，可用來替代A-14，添加量為A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝膠型催化劑，可用于替代軟質(zhì)塊狀泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫以及硬質(zhì)泡沫體系中的錫金屬催化劑，活性比有機錫相對較低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結(jié)構泡沫，還用于聚氨酯涂料、彈性體、膠黏劑、室溫固化硅橡膠等；

• NT CAT T-125 有機錫類強凝膠催化劑，與其他的二丁基錫催化劑相比，T-125催化劑對氨基甲酸酯反應具有更高的催化活性和選擇性，而且改善了水解穩(wěn)定性，適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應用中。