雙酚A環氧樹脂的結構穩定，能夠加熱到200℃不發生變化，其他環氧樹脂具有無限使用期，通過固化劑使環氧樹脂實現交聯反應，由于固化過程中不放出H2O或其他低分子化合物，環氧樹脂固化物避免了某些縮聚型高分子在熱固化過程中所產生的氣泡和界面上的多孔性缺陷。環氧樹脂固化物性能在很大程度上取決于固化劑，其種類繁多。
一、環氧樹脂固化劑分類
1. 按化學結構分為堿性和酸性兩類
1．1堿性固化劑：脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、雙氰雙胺、咪唑類、改性胺類。
1．2酸性固化劑：有機酸酐、三氟化硼及絡合物。
2. 按固化機理分為加成型和催化型
2．1加成型固化劑：脂肪胺類、芳香族、脂肪環類、改性胺類、酸酐類、低分子聚酰胺和潛伏性胺。
2．2催化型固化劑：三級胺類和咪唑類。
二、環氧樹脂固化劑的發展
我國1998年環氧樹脂產量為7.5萬噸, 固化劑需求量約為2萬噸, 實際的固化劑產量僅為1.2萬噸, 生產廠家分布在沿海城市,
如天津、上海、江蘇和浙江等地。例如：
脂肪多胺： 常州石化廠 650噸/年
間苯二胺： 上海柒化八廠 80噸/年
T—31改性胺： 江蘇昆山助劑廠 60噸/年
低分子聚酰胺： 天津延安化工廠 200噸/年
590#改性胺和593#改性胺：上海樹脂廠 17噸/年
793#改性胺： 天津合材所 6噸/年
SK—302改性胺： 江陰頤山電子化工材料廠 5噸/年
另外：B—系列固化劑，N—芐基二甲胺，DMP—30，801#改性胺，HD—236改性胺，GY—051縮胺，CHT—251改性胺，105#縮胺，810#水下固化劑，NF—841固化劑，703#改性胺等。
三、胺類固化劑
１．胺類固化機理
１．１一級胺固化機理
若按氮原子上取代基（Ｒ）數目可分為一級胺、二級胺和三級胺；若按Ｎ數目可分為單胺、雙胺和多胺；按結構可分為脂肪胺、脂環胺和芳香胺。
一級胺對環氧樹脂固化作用按親核加成機理進行，每一個活潑氫可以打開一個環氧基團，使之交聯固化。芳香胺與脂環胺的固化機理與一級胺相似（伯胺、仲胺和叔胺）
① 與環氧基反應生成二級胺
② 與另一環氧基反應生成三級胺
③ 生成的羥基與環氧樹脂反應
1．2固化促進機理：
在固化體系中加入含給質子基團的化合物如苯酚，就會促進胺類固化，這可能是一個雙分子反應機理，即給質子體羥基上的固發氫首先與環氧基上的氧形成氫鍵，是環氧基進一步極化，有利于胺類的N對環氧基Cδ+的親核進攻，同時完成氫原子的加成。
促進劑對環氧樹脂和二乙烯二胺固化體系的凝膠化影響，例如乙二醇、甘油和苯酚使凝膠化時間縮短7min，12min和13min。
2. 脂肪胺（脂環胺）固化劑
在室溫很快固化環氧樹脂，固化反應為放熱反應。熱量能進一步促使環氧樹脂與固化劑反應，其使用期較短。胺類固化劑與空氣中的CO2
反應生成不能與環氧基起反應的碳酸銨鹽而引起氣泡的發生。
脂肪胺對皮膚有一定刺激作用，其蒸汽毒性很強。
脂肪胺和脂環胺固化劑
|
名稱 |
簡稱 |
胺值當量 |
用量% |
25℃可使用期 |
熱變形溫度 |
性能 |
|
乙二胺 |
EDA |
15 |
8 |
|
|
低粘度，室溫快速固化，體系發熱量大，可使用時間短。 |
|
二乙烯三胺 |
DTA |
20.7 |
11 |
26分 |
95-115 |
|
三乙烯四胺 |
TTA |
24.4 |
13 |
26分 |
95 |
|
四乙烯五胺 |
TPA |
27 |
14 |
27 min |
95-115 |
|
N，N一二乙氨基丙胺 |
DEAPA |
65 |
8 |
120 min |
78-94 |
加熱固化 |
|
蓋脘二胺 |
MDA |
43 |
22 |
480 min |
148-158 |
加熱固化，使用期合適 |
|
N—（ß—氨基乙基）哌嗪 |
|
43 |
23 |
17 min |
110 |
加熱固化，抗沖擊性能 |
2．1乙二胺（EDA）：反應活性大，在常溫迅速固化環氧樹脂但完全固化需4天左右。它和環氧樹脂混合后發熱量大，可使用期短，用量為8%。
2．2二乙烯三胺（DTA）和三乙烯四胺（TTA）
DTA和TTA是低粘度的淺黃色液體，在25℃一天內基本固化環氧樹脂，4天內可以固化完全；在70－90℃固化，則性能較好。二乙烯三胺用量為9-12%，最佳用量12%；三乙烯四胺用量10－14%，最佳用量14%。
2．3 N，N一二甲基氨基丙胺和N，N一二乙氨基丙胺
低粘度液體，加熱催化固化，其固化物柔韌性好。
胺類固化劑對環氧樹脂膠抗剪強度的影響
|
固化劑 |
乙二胺 |
二乙烯三胺 |
三乙烯四胺 |
650#聚酰胺 |
|
用量（g） |
8 |
10 |
12 |
100 |
|
剪切（kg/cm2） |
室溫1天 |
42 |
67 |
88 |
156 |
|
室溫2天 |
95 |
103 |
118 |
231 |
|
室溫3天 |
100 |
127 |
131 |
238 |
|
室溫4天 |
124 |
165 |
137 |
238 |
|
80℃，3H |
149 |
151 |
171 |
244 |
固化溫度對膠接強度的影響
|
固化劑 |
固化溫度（時間） |
抗剪強度（kg/cm2） |
|
三乙烯四胺 |
25℃，3天 |
81 |
|
25℃，15天 |
118 |
|
95℃，30分 |
222 |
|
145℃，30分 |
245 |
|
N，N一二乙氨基丙胺 |
40℃，16H |
49 |
|
40℃，16H+25℃，14天 |
59 |
|
95℃，5H |
227 |
|
145℃，30分 |
284 |
3．芳香胺固化劑
芳香胺指胺基直接與芳香環相連的胺類固化劑，其活性比脂肪胺低，要加溫固化環氧樹脂。
3．1 間苯二胺（MPDA）：呈白色晶體，熔點63℃，用量為14—15%，可使用期在25℃為8小時。
固化條件：85℃，2H；175℃，1H。熱變形溫度（HDT）150℃。
3．2 間苯二甲胺（MXDA）：無色透明液體，凝固點12℃，使用方便，用量為16—20%，可室溫固化。
3．3
4，4‘—二氨基二苯砜（DDS）：淺黃色粉末，熔點178℃。其活性在芳香胺中最低。三氟化硼絡合物（甲乙酮）可促進DDS固化，可使用期75℃為3H。固化條件125℃，2H；200℃，2H。熱變形溫度為175℃。
3．4 4，4‘—二氨基二苯甲烷（DDM）：白色結晶，熔點89℃。用量為27-30%，可使用期25℃為8H。固化條件80℃，2H；150℃，2H。熱變形溫度為148℃。
4．改性胺固化劑
4．1改性脂肪胺
A．
Ｂ—羥乙基乙二胺（120#）：乙二胺、二乙烯三胺在少量水存在下與環氧乙烷反應。粘性液體，其揮發性和毒性比乙二胺少10003倍以上。在室溫快速固化環氧樹脂，用量16—18%。
B．二乙烯三胺與丁基縮水甘油醚的加成物
59#固化劑，25℃粘度為0.2 Pa.s，活性大，毒性低，室溫快速固化環氧樹脂，固化物柔性好。用量 為23—25%，與環氧樹脂放熱反應緩和，使用壽命約1小時。
C．二乙烯三胺一丙烯腈共聚物（ B氰乙基化），591#固化劑
該加成物是淺黃色液體，毒性低，放熱量小，使用壽命長，需要加熱固化，固化條件：80℃，12h;用量為20—25%。
D．GY—051縮胺：淺棕色液體，用量12—14%，固化條件：室溫，48小時h。
4．2改性芳香胺
590#固化劑是間苯二胺與環氧苯烷苯基醚縮合物。棕黑色液體，軟化點20℃以下，用量為15—20%，可室溫固化。
4．3改性多元胺
A． 701#固化劑：苯酚甲醛己二胺縮合物，25—35%，室溫固化
4—8h。
B．702#固化劑：苯酚甲醛間苯二胺縮合物，用量23—35%，室溫固化4—8h。
C．703#固化劑：苯酚甲醛乙二胺縮合物，用量為36—42%，室溫固化4—8h。
D．706#固化劑：鈦酸三異丙醇叔胺酯，棕黃色液體，用量為20—30%，固化：100℃，1 h；142℃，2h。
