环氧树脂是现在新型材料，固化剂对环氧树脂固化物的具体性能有着重要的作用，这篇文章就是四川环氧树脂以市场上常见的不同结构呢固化剂为对象，通过考察固化剂种类和用量对涂层干燥时间、硬度、附着力和抗冲击性能的影响，得到固化剂结构与固化树脂的性能关系，为高性能固化剂的结构设计提供基础理论依据。

0·引言

环氧树脂本身为热塑性的线型结构，受热后固态树脂可以软化、熔融，变成粘稠态或液态；液态树脂受热粘度降低。只有加入固化剂后，环氧树脂才能得到实用。当环氧树脂确定之后，固化剂对环氧树脂固化产物的最终性能具有重要的作用。

本研究以国内市场上常用的固化剂为考察对象，通过对其与双酚A环氧树脂E51反应得到的固化树脂进行研究，摸索出固化剂结构对固化树脂性能之间的相互影响规律，为高性能固化剂的结构设计提供基础理论依据。

1·实验

1.1原料

双酚A环氧树脂E51、593、D400、IPDA、651。固化剂593、D400、IPDA和651的。丙酮。

1.2实验方法

1.2.1涂层制备

按照配方表1称取一定量的树脂和固化剂，室温下机械搅拌至体系均匀后，真空脱泡，然后用100μm的漆膜涂敷器在钢板(抛光并用丙酮清洗)上涂敷一层漆膜，用于附着力测试；剩下涂料浇注在底部为钢板(抛光并用丙酮清洗)的模具(～8mm)中，用于硬度和抗冲击性能测试。室温固化7d后测试各性能。

1.2.2性能测试

2·结果与讨论

2.1固化时间

以活泼H:环氧基比值为1.2:1的这组固化剂为例，进行固化时间研究。从表3可明显看出，593和IPDA的固化速度很快，3h内即可实干；D400固化却非常慢，48h后才能表干。

2.2硬度

对于不同种类的固化剂来说，固化剂结构对固化树脂的硬度影响不大，硬度在80邵D左右。这是因为本研究采用的高环氧值的双酚A环氧树脂E51，其分子链短，刚性基团数量多，固化树脂的硬度由环氧树脂决定，与固化剂的种类无关。

考察固化剂用量对固化树脂的硬度的影响，可以发现两种不同的结果：

对于593、IPDA和651这三种固化剂来说，固化剂用量(活泼H:环氧基比值为0.8:1～1.6:1)对固化树脂的硬度影响不大。这是因为，这三种固化剂的分子链较短，用量的变化不足以影响固化树脂的交联密度和刚性基团含量，因此，硬度基本不变。对于D400来说，由于其是长链的柔性固化剂，当活泼H:环氧基比值高于1:1时，交联密度减小，同时固化树脂中的刚性基团含量显著降低，因此，固化树脂硬度随着用量的提高而变小。

2.3附着力

对于不同的固化剂，其附着力差异也较大。

对于D400来说，分子链是长链的柔性聚醚胺结构，并且其固化时间较长，有利于树脂对钢板底材的充分浸润，树脂与钢板之间的作用面积较大，因此，附着力较大。当固化剂用量较低时，涂层不能完全固化，附着力较低；提高固化剂用量至一定比例(活泼H:环氧基比值为1.2:1)，涂层完全固化，附着力达到最大(6.9MPa)；进一步增大固化剂用量，过量的固化剂无法参与交联反应，降低涂层强度，附着力下降[3,4]。

当固化剂选用593或651时，由于其分子链上带有很多极性基团，如羟基、羧基等，提高其用量，相当于增加了树脂与钢板底材的作用基团数量，因此，附着力增大。但是这两种固化剂的分子链都较短，当用量过高，固化树脂的内聚能因极性基团含量的提高变大，树脂表现出很高的脆性，附着力反而下降[5]。

IPDA固化剂是小分子的脂环二胺，固化树脂的交联密度极大，脆性很大，因此，附着力较低，仅为1.0MPa左右。

2.4抗冲击性能

采用2kg的重锤从1.1m高处对涂层进行冲击，观察不同固化剂(活泼H:环氧基比值为1.2:1)冲击后的形貌变化，结果如图2所示。与附着力结果类似，D400的冲击性能最优，IPDA最差。

与附着力的测试结果类似，在环氧树脂的刚性结构中引入玻璃化温度更低的长链的柔性聚醚胺D400，使其和环氧树脂形成紧密、疏松相间的两相网络结构，提高了交联网链的活动能力，有利于应力的分散，使得抗冲击性能提高[6～8]。

对于593和651来说，分子链上的极性基团导致固化树脂内聚能较大，并且分子链段短，交联密度大，涂层表现为脆性，冲击性能差。

小分子的IPDA则使得固化树脂交联密度极大，固化过程中涂层因内聚能过大而出现自开裂的现象。

3·结论

(1)593和IPDA固化速度极快，3h内即可实干；D400固化非常慢，48h才能表干。

(2)选用环氧树脂E51，固化剂结构对固化树脂的硬度影响不大，并且593、IPDA和651固化剂用量与固化树脂的硬度影响不大，而D400的固化树脂硬度随着用量的提高而变小。

(3)对于本文所研究的四种不同固化剂，D400附着力最大，可达到6.9MPa；IPDA最小，仅为1MPa左右；D400抗冲击性能最优，IPDA最差。

以上就是这次实验的整个过程和结果，希望在此后你选择环氧树脂和固化剂时可以对你有所帮助，四川环氧树脂感谢你的阅读和观看。