崔 旭

（杜邦中国集团有限公司北京办事处）

在《慧聪涂料商情》2000.3期的《精彩推介》栏目中，我详细介绍了杜邦公司新型环氧树脂固化剂DCH-99,Dytek A和Dytek EP等产品。详细的产品性能参数请浏览www.dupont-china.com.cn/nisp/。在此，为方便读者阅读理解，我先粗略介绍DYTEK A和DYTEK EP， DCH-99。
    DYTEK A DYTEK EP 分别是2甲基戊二胺和1，3戊二胺。Dytek®A能够使聚胺类热熔性粘合剂的弹性得到改善，延长其空中暴露时间。用Dytek®A所生产的环氧树脂固化剂具有低的加合粘度，并能够通过其弹性来促进改善树脂的配方。而且，Dytek A会快速形成高度的交联。DYTEK EP具有低粘度和较淡的气味，但没有在EINECS注册。
    DCH-99是一种环状脂肪族二胺，具有极好的耐化学性和较高的玻璃化转变温度，有广泛用途，包括氨基甲酸酯，环氧树酯类生产，DCH99是一种顺反异构体的混合物，室温下是一种清澈、透明液体、略带类似氨气味道。
    Dytek A、Dytek EP和DCH-99既可单独作为固化剂使用，也可相互加合（混合），形成不同加合度的加合物。这些加合物也可对环氧树脂进行固化，且具有一些独特的优势。例如，Dytek A和DCH-99在较高的加合作用下，成本和粘度较低，所以被成功地作为固化剂引入环氧树脂市场。
    本文将着重介绍由DCH-99, Dytek A 和 DYTEK EP三者之间形成的加合物在不同的加合度的情况下，对环氧树脂固化特性的影响。为此，杜邦公司组织进行了如下基本配方实验，使您能够将杜邦公司的环氧树脂胺类固化剂的特性与目前常用的IPDA相比较。您会了解到采用DCH-99 和Dytek A配方时能够获得的优点。

一、 胺类加合度对于固化剂特性的影响
    如粘度，峰值温度，适用期和在水杨酸加速配方中肖氏硬度的影响。同时也比较了上述特性在Dytek A/DCH-99和Dytek A/IPDA中的影响。

环氧树脂固化剂实验配方

化学名称

H-当量
2-甲基戊撑二胺

29
1,2-环己二胺

28,5
1,3-戊二胺

25,5
异佛尔酮二胺170

   MPMD/DCH-99比率

100% A

75% A/ 25% C

50% A / 50% C

25% A / 75% C

100% C

 

 

 

 

 

                                                100g胺中75 A / 25 C

75 A / 25 C

MPMD/DCH

不好

不好

MPMD/DCH 20

好

不好

MPMD/DCH 40

好

不好

MPMD/DCH 60

好

好

 

 90 A / 10 C

70 A / 30 C

50 A / 50 C
不好

不好

不好
好

不好

不好
好

好

好
好

好

好

注：
1.所有涂层配方的制备没有任何表面控制剂，如防泡剂或类似物。
2.DCH配方在存放期间有着着色的趋势，在固化时颜色减低，对于机械特性没有影响。这会导致我们需要更好地理解颜色形成的原因，对于胺或胺基固化剂颜色形成比较普遍。
3.DCH配方显现出完全的固化性，而IPDA一般在B级停止，这出乎其双分子结构意料之外。

二、 几种胺类加合物的比较及酸对叔胺的加速作用
酸对于叔胺的加速作用
配方：
胺 100g
苯甲醇 88g
水杨酸 12g
合计 200g
混合物 S 水杨酸 SA

配方：
胺 100g
苯甲醇 92g
二甲基苄胺 (DB) 12g
合计 204g
混合物T1 水杨酸 DB

配方：
胺 100g
苯甲醇 75g
三乙醇胺 （TEA） 25g
合计 200g
混合物 T2 叔胺 TEA

100%A

50%A/50%C

 100% C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

加合作用

识别

SA

MPMD/DCH 60 SA

DB

MPMD/DCH 60 TEA

TEA

MPMD/DCH 60 DB

SA

MPMD/IPDA 60 SA

SA

DYTEK EP/DCH 60 SA

实验结论：
1． 采用叔胺的加速作用会降低粘度，使得配方很少依赖于脂肪族/环脂肪族的比率。Dytek A/DCH 60 DB的粘度与水杨酸加速的40克加合物之一类似。

2． Dytek A/DCH系统的放热似乎与加速作用无关。 IPDA放热比DCH要少。

3． 三乙醇胺或水杨酸加速作用产生Dytek A/DCH 和 Dytek A/IPDA系统类似的适用期行为，在 20-60分之间变化，而 二甲基苄胺允许适用期达 2个小时。 DYTEK EP使得适用期几乎与环脂肪族含量无关。在达到40 oC时 ，环脂肪族含量越高，测得的适用期越短。

4． 表面涂层质量：

 

 ‘100 A

50 A / 50 C

100 C
好

好

不好
好

好

好
好

好

非常好
好

好

   

 
好

好

非常好

注：
    1）制备的全部 60 g加合物没有任何表面控制剂。
    2）用叔胺加速提高了DCH配方的颜色稳定性。这些固化剂已经着色，但很纯净，可维持几周的时间。在固化时，颜色消失，使我们认为形成了着色化合物（在ppm 水平）在固化作用期间断裂。DCH中的胺族处于邻位，在金属-有机化学中可用作与磷化氢化合物类似的供体。

5． 与肖氏硬度相比，这些由透度计测得的树脂更可再生，更符合固化过程，可更好地
跟踪交联度。

6． 经过透度计测量，表明脂肪族胺比环脂肪族胺的固化要快且机械特性较低。肖氏硬度数据显现了相反的情况，这与现实相冲突。

三、各种胺的急性毒性影响数据，DCH-99 和 IPDA固化的树脂的耐紫外线安全性。.

1.抗紫外线安全性研究实验
实验内容：
    用DCH-99和IPDA固化EPON828，紫外线处理1000个小时。黄色指数(YI)是根据亨特色度计值测量和比较的。
实验结论：
    在用DCH-99 (和其它胺)配方加合物时，会发生颜色形成，但这不会影响固化树脂的抗紫外线安全性，且 DCH-99能够与IPDA性能相匹配或稍有提高。

2.在采用1,2-二胺环己烷时(DCH-99) 怎样避免颜色形成?
纯 DCH-99
· 避免与金属面尤其是碳钢表面接触（桶，罐，容器或添加和卸出装置)!
· 不锈钢不会产生颜色。
· 仔细选择衬垫材料。避免使用蜡纸，合成橡胶或带有增塑剂的塑料 (共轭双键)。
· 聚乙烯效果比较好。
· 如果不能确定，将所述的材料放入纯DCH中一些天，观察是否产生颜色。

在固化剂配方中
· 如果您需要得到纯的固化剂，避免酸的加速作用（尤其是水杨酸）。
· 最好是叔胺加速作用或曼尼奇（Mannich）碱。
· 其它原材料的纯度也会产生影响（试验各个供货商或做纯度等级试验！），因为其它原材料可能含有稳定剂。
· 电气级的环氧树脂有较低的颜色形成趋势（较低的氯化物含量）。

在使用胺的过程中颜色形成是一个为众人所知的问题，对DCH-99来说不是唯一出现的问题。例如氨基的邻位似乎使该分子比IPDA更为敏感，但可以用DCH-99研制能在12个月期间保持无色的固化剂。如果您想获得有关这个课题的更多的信息，请查找我们制作的有关颜色稳定作用的手册。

急性毒性效果数据
在推广Dytek A和DCH-99的过程中，我们彻底研究了其毒性。这两种胺的LD50和LC50值被归类为”有害”（低于”有毒”的程度），相对与其它一些已经为人们所知的胺类产品而言，对人体的损害程度较小。

由于篇幅有限，无法将实验图表及产品的性能参数一一列出。如有需要者，请浏览相关网站：
            http://www.dupont-china.com.cn/nisp/，www.coatings.sinobnet.com
今后，我们将系列介绍BHMT-HP， DCH-99 加合物的颜色稳定性和它们与其它胺类的比较研究。

感 谢 ：
    本文所涉及到的部分配方数据的开发是与德国赫恩合作进行的。杜邦公司的罗兰德·艾米先生 在美国的威明尔顿进行了耐紫外线安全性试验。

 

本站鸣谢：
   感谢本站的朋友崔旭先生友情提供本篇论文。
    请密切关注本站随后刊出的崔旭先生撰写的系列介绍。