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16種環氧活性稀釋劑性能比較

廣州市創遠經貿發展有限公司 http://www.gzjunyang.com

1 前言

   （本文由廣州市創遠經貿發展有限公司整理,文中HELOXY為RESOULTOIN公司（原殼牌）產品，轉載請注明http://www.gzgunyang.com)HELOXY 環氧活性改性含有一個或多個環氧基團，它們參與環氧樹脂和固化劑的反應，用于降低環氧樹脂粘度以提高可操性和應用性，改善固化物機械性能、附著力和柔韌性。

   稀釋劑可分為活性與非活性稀釋劑，通常的溶劑稱為非活性稀釋劑，它們不與環氧樹脂、固化劑反應，純屬物理摻滲，隨固化反應而揮發，因此會給樹旨固化物留下孔隙，使收縮率增大，嚴重時將影響固化物的性能，因此不能用于較厚涂層。雖然也有使用高沸點的液體，-----增塑劑如鄰苯二甲酸二丁酯，磷酸三甲酯等物質，但存在遷移和滲出傾向，尤其在浸入液體和溶劑后抽出現象非常明顯，而且較大的面張力會嚴重影響材料的流平性和表面較果。

2         HELOXY 環氧改性劑的分類：

環氧活性稀釋劑分為單環氧化物和多環氧化物，按其類型又分為脂肪族型和芳香族型

從理論上講，單環氧化物會使熱變型溫度降低，而多環氧化物影響較小。脂肪族型比芳香族型稀釋效果好，而芳香族型有更好的耐酸堿性。

3         HELOXY 環氧改性劑命名：

HELOXY 環氧改性劑名稱通常是依據其化學分子式，比如H61常稱為BGE，是因為它的化學名稱為N-丁基縮水甘油醚。H63常稱為PGE，是因為它的化學名稱為苯基縮水甘油醚，這種命名方式分辨不同廠家的同類型產品是非常必要的，不同廠家的同類型產品主要區別在于：產品的純度、游離環氧氯丙烷含量、殘余醇含量、以及中間產物的含量，這些不同的物質對產品性能有非常重大的影響。

4         HELOXY 環氧改性劑特性

通常我們在涂料運用中只需要一種環氧改性劑，因此如何有效根據需要選擇一種適合的改性劑就非常必要，我們列出16種HELOXY 環氧改性劑與環氧樹脂EPON 828 在相同添加比例（HELXY：828=20：80）和TETA（三乙烯四胺）固化的性能，包括粘度，機械性，耐酸堿性、熱變型溫度等11個項目

4.1  HELOXY 環氧改性劑降粘特性

通常來講單環氧環氧活性改性劑稀釋能力大于多環氧活性改性劑，而多環氧活性稀釋劑對維持環氧產物性能較好

通過圖表可以看也：H61、H7、H8這類脂肪族單環氧活性稀釋劑的降粘能力尤其突出

4.2        HELOXY 環氧改性劑反應活性

HELOXY 環氧改性劑相對于未改性體系通常都會延長混和物的膠化時間，通常脂肪族環氧改性劑反應活性低，如H8可以非常顯著地增加混和物的膠化時間，而芳香族對膠化時間影響小，除了化學類型外分子量也會影響反應活性，低分子量的環氧改性劑反應活性較高。

4.3        HELOXY 環氧改性劑的熱力學性能

熱變型溫度（HDT）-------物體受熱開始發生變型的臨界溫度是衡量環氧固化物的一個重要指標，由于多環氧改性劑交聯密度高，因此熱力學性能較單環氧改性劑損失小，而芳香族改性劑由于具有較好的剛性結構因此較脂肪族改性劑熱力學性能損失小

4.4        HELOXY 環氧改性劑的機械性能

HELOXY 環氧改性劑對機械性能的影響和熱力學性能同理：多環氧改性劑交聯密度高，因此較單環氧改性劑機械性能好，芳香族改性劑由于具有較好的剛性結構因此較脂肪族改性劑機械性能好，長分子鏈的改性劑如H8有很好的增韌能力，這對改進環氧產物剛性大，韌性低是有很好的作用。

4.5        HELOXY 環氧改性劑的化學藥品性能

HELOXY 環氧改性劑對化學藥品性能的影響與熱力學的機械性能原理相同，當然也有研究指出，耐水性還取決烴基含量和分子極性，而耐酸堿性最主要還是與固化劑品的品質有關

5         HELOXY 環氧改性劑的選擇總論（根據以下圖表總結）

如何選擇HELOXY 環氧改性劑應以產品的需要為主，每種產品都有自己的優越性和缺點，通常稀釋能力會是首要因素，但根據需要不同也可以選擇HDT或耐酸堿性或增韌性為最主要的因素

我們重點對幾個重要常用的稀釋劑對比總結如下：

    H61作為入門級的活性稀釋劑，還是有其獨有的用處，降粘能力突出是H61最大優點，但存在蒸氣壓高及有部份毒性的危險，以及測試所得耐水性和耐酸性較差，但實際上要獲得高純度的BGE實際是非常困難的，面對市場上眾多雜質超標的BGE產品，這些BGE實際含有較大量的環氧氯炳烷和部份溶劑是破壞環氧產物的主要因素，一般市場上的產品加入量不能超過10%，否則會有較大缺陷，因此一般涂料工作者會認為是BGE嚴重影響涂料性能，實際上H61推薦加入量在10-20%，EPON815即是加入量為20%的產品，因此高純度的H61還是有及大的應用潛力，特別是對于那些對粘度要求極為嚴格的涂料產品。

   當然在環保、安全以及性能上的最佳選擇還是在涂料和灌封中應運最為廣泛的H8，俗稱AGE，H8是含碳鏈為C12-C14的AGE，作為全球產量最大的活性稀釋劑H8同樣有相當理想的稀釋能力，和性能同樣是脂肪族的CE-10相比CE-10由于其較大的位阻結構，機械性能優先H8幾個百分點，作為稀釋性能而言，H8則占具相當的優勢，加入量15%可以把標準環氧樹脂降到1000cps，而CE-10要加入20%，H8在增韌性上大幅度領先其它改性劑，這對本身剛性大而韌性小的環氧產物來講犧牲部份剛性而獲得較大的韌性是非常有用的，特別可以增強材料的耐磨損性能。H8由于無色無味，并且是所有活性稀釋劑中色值最佳的產品，H8具有極低的表面張力，意味著材料可以獲得更好的流平性能。因此H8無疑最具最佳性價比

而H62的出現打破了多環氧化物在物化性能上的優勢的神話，H62在性能各項對比中幾乎擊敗了所有雙環氧活性稀釋劑，與多環氧稀釋劑性能也不相伯仲，但在稀釋性能上H62還要超過單環氧的CE-10這確實證實了環氧稀釋劑的作用在于其合理的分子結構和純度，理想的固化產物比理論上完善但固化不理想的產品有更好的性能。H62作為一個特殊的高性能稀釋劑無疑是本次產品測試中的性能之冠。

16種環氧改性劑的分子結構

1 環氧改性劑稀釋性能比較

脂肪族單環氧改性劑稀釋性能

1.2  芳香族單環氧改性劑稀釋性能

 1.3  多環氧改性劑稀釋性能

2.2  改性劑與環氧樹脂粘度比較

 

　

2.2   改性劑與EPON 828按（20/80）混合后體系粘度比較  

 

3   混合體系與三乙烯四胺膠化時間比較比較

4   改性劑與EPON 828按（20/80）混合后與三乙烯四胺固化后熱變型溫度比較

 5  抗張強度比較

 

6         斷裂伸長率比較

　

7  抗曲強度比較

　

 8  抗壓強度比較

 

　

9           24小時沸水都煮沸吸水增重率比較

　

10  24小時5%醋酸浸泡增重率