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固化劑

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俗稱；固化劑 中文化學名稱；對羥基苯磺酸 英文名稱；phenol-4-sulfonic acid 中文別名；苯酚磺酸;苯酚-4-磺酸;苯酚-4-磺酸; 固化劑;4-羥基苯磺酸;對苯酚磺酸 CAS號；98-67-9 分子式；174.17 分子量；C6H6O4S

固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑，是一類增進或控制固化反應的物質或混合物。樹脂固化是經過縮合、閉環、加成或催化等化學反應，使熱固性樹脂發生不可逆的變化過程，固化是通過添加固化（交聯）劑來完成的。固化劑是必不可少的添加物，無論是作粘接劑、塗料、澆注料都需添加固化劑，否則環氧樹脂不能固化。 固化劑的品種對固化物的力學性能、耐熱性、耐水性、耐腐蝕性等都有很大影響。

定義

固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑，是一類增進或控制固化反應的物質或混合物。樹脂固化是經過縮合、閉環、加成或催化等化學反應，使熱固性樹脂發生不可逆的變化過程，固化是通過添加固化（交聯）劑來完成的。 固化劑按化學成分分類1.脂肪族胺類 例如 乙烯基三胺 DETA 氨乙基哌嗪AE 2.芳族胺類 例如 間苯二胺m-PDA MPD 二氨基二苯基甲烷DDM HT-972 DEH-50 3.酰胺基胺類4.潛伏固化胺類5.尿素替代物。

溫度特性

固化劑的固化溫度和耐熱性 各種固化劑的固化溫度各不相同，固化物的耐熱性也有很大不同。一般地說，使用固化溫度高的固化劑可以得到耐熱優良的固化物。對於加成聚合型固化劑，固化溫度和耐熱性按下列順序提高： 脂肪族多胺<脂環族多胺<芳香族多胺<酚醛<酸酐 催化加聚型固化劑的耐熱性大體處於芳香多胺水平。陰離子聚合型（叔胺和咪唑化古物）、陽離子聚合型（BF3絡合物）的耐熱性基本上相同，這主要是雖然起始的反應機理不同，但最終都形成醚鍵結合的網狀結構。 固化反應屬於化學反應，受固化溫度影響很大，溫度增高，反應速度加快，凝膠時間變短；凝膠時間的對數值隨固化溫度上升大體呈直線下降趨勢。但固化溫度過高，常使固化物性能下降，所以存在固化溫度的上限；必須選擇使固化速度和固化物性能折中的溫度，作為合適的固化溫度。按固化溫度可把固化劑分為四類：低溫固化劑固化溫度在室溫以下；室溫固化劑固化溫度為室溫～50℃；中溫固化劑為50～100℃；高溫固化劑固化溫度在100℃以上。屬於低溫固化型的固化劑品種很少，有聚琉醇型、多異氰酸酯型等；國內研製投產的T-31改性胺、YH-82改性胺均可在0℃以下固化。屬於室溫固化型的種類很多：脂肪族多胺、脂環族多胺；低分子聚酰胺以及改性芳胺等。屬於中溫固化型的有一部分脂環族多胺、叔胺、眯唑類以及三氟化硼絡合物等。屬於高溫型固化劑的有芳香族多胺、酸酐、甲階酚醛樹脂、氨基樹脂、雙氰胺以及酰肼等。 對於高溫固化體系，固化溫度一般分為兩階段，在凝膠前採用低溫固化，在達到凝膠狀態或比凝膠狀態稍高的狀態之後，再高溫加熱進行後固化（post-cure），相對之前段固化為預固化（pre-cure）。

結構特性

固化劑的固化溫度和固化物的耐熱性有很大關係。同樣地，在同一類固化劑中，雖然具有相同的官能基，但因化學結構不同，其性質和固化物特性也不同。因此，全面了解具有相同官能基而化學結構不同的多胺固化劑的性狀、特點，對選擇固化劑來說，是很重要的。 在色相方面，脂環族最淺，基本上是透明的，而脂肪族和芳香族，其着色程度相當顯著。在黏度方面，也有很大不同，脂環族不過零點零幾Pa·s，而聚酰胺則非常黏稠，達數Pa·s，芳香族胺多為固態。適用期長短正好與固化性完全相反，脂肪族反應性最高，而脂環族、酰胺、芳香族依次降低。 色相：（優）脂環族→脂肪族→酰胺→芳香胺（劣） 熟度：（低）脂環族→脂肪族→芳香族→酰胺（高） 適用期：（長）芳香族→酰胺→脂環族→脂肪族（短） 固化性：（快）脂肪族→脂環族→酰胺→芳香族（慢） 刺激性：（強）脂肪族→芳香族→脂環族→酰胺（弱） 多胺類固化劑的化學結構和性質 另外，在光澤、柔軟性、粘接性、耐酸性、耐水性方面，也呈一定規律性。 光澤：（優）芳香族→脂環族→聚酰胺一脂肪胺（劣） 柔軟性：（軟）聚酰胺→脂肪族→脂環族→芳香族（剛） 粘接性：（優）聚酰胺→脂環族→脂肪族→芳香族（良） 耐酸性：（優）芳香族→脂環族→脂肪族→聚酰胺（劣） 耐水性：（優）聚酰胺→脂肪胺→脂環胺→芳香胺（良） 多胺類固化劑的化學結構和與雙酚A樹脂固化物的性質 對光澤來說，芳香族最好，脂肪族最差。此性質受固化溫度的影響，隨溫度升高，光澤變好。至於柔軟性，官能基間距離長的聚酰胺更優良一些，而交聯密度高的芳香胺則差。耐熱性與柔軟性正好相反，而粘接性則與柔軟性一致。耐藥品性（耐酸性）受化學結構影響，芳香族比較優良，脂肪胺和聚酰胺則易受化學藥品腐蝕。耐水性受官能基質量濃度的支配，官能基質量濃度低、疏水度高的聚酰胺類更耐水，而官能基質量濃度高的芳香族則差一些。 固化劑按用途可分為常溫固化劑和加熱固化劑。環氧樹脂高溫固化時一般性能優良，但是在土木建築中使用的塗料和粘接劑等由於加熱困難，需要常溫固化；所以大都使用脂肪胺、脂環映以及聚酰胺等，尤其是冬季使用的塗料和粘接劑不得不與多異氰酸酯並用，或使用具有惡臭氣味的聚琉醇類。 至於中溫固化劑和高溫固化劑，則要以被着體的耐熱性以及固化物的耐熱性、粘接性和耐藥品性等為基準來選擇。選擇重點為多胺和酸酐。由於酸酐固化物具有優良的電性能，所以廣泛用於電子、電器方面。 脂肪族多胺固化物粘接性以及耐鹼、耐水性均優良。芳香族多胺在耐藥品性方面也是優良的。由於氨基的氮元素與金屬形成氫鍵，因而具有優良的防鏽效果。胺質量濃度愈高，防鏽效果愈好。酸酐固化劑和環氧樹脂形成酯鍵，對有機酸和無機酸顯示了高的抵抗力，電性能一般也超過了多胺。

參考來源

牆面固化劑是一種什麼東西？