影響環氧樹脂固化反應的因素:
1. 環氧樹脂的結構
環氧樹脂(含環氧酯)由于分子結構差異,在與活潑氫化合物、含質子給予體化合物、合成樹脂以及引發劑等進行固化反應時具有不同的活性。環氧樹脂含有吸電子基團時,會增加路易斯堿(親核試劑)固化劑的反應速度、降低與路易斯酸(親電試劑)固化劑的反應速度;環氧樹脂分子中含有給電子基團時,會增加與路易斯酸固化劑的得反應速度,降低與路易斯堿固化劑的反應速度。兩種固化劑與環氧樹脂的反應部位如下:
2. 固化劑的結構:
固化劑的結構對環氧樹脂的固化反應起到決定性作用。含活潑潑氫化合物中,由于脂肪胺的結構和堿性都不同于芳香胺,通常環氧樹脂的環氧基進行親核加成反應的活性為:
脂肪胺大于芳香胺
同系列胺類化合物中,伯胺的活性大于仲胺;
叔胺的氮原子上沒有活潑情,其通過叔胺上氮原子的強負電性(氮原子上有為城鍵電子對)向環氧基的電子云密度較低的碳原子進攻,形成氧陰離子,引發環氧樹脂的陰離子聚合反應。
含活潑氫化合物與環氧樹脂的反應速度明顯大于含質子給予體化合物與環氧基團的反應速率。因此親電型固化促進劑可以加入到環氧樹脂中,在室溫下保持良好的存儲穩定性。
合成樹脂(異氰酸酯除外)類固化劑分子中主要活性基團是羥甲劑,烷氧甲劑和羧基等。用于固化丙烯酸環氧酯的引發劑結構,直接影響其分解能力、引發效率和產生自由基的穩定性。