芳香多胺在室溫下多為固體，芳香多胺類(lèi)固化劑與環(huán)氧樹(shù)脂混合時(shí)，放熱效應不明顯，但隨著(zhù)溫度升高，固化物體系同樣明顯出現放熱峰值。因為芳香多胺類(lèi)固化劑固化體系經(jīng)常需要進(jìn)行加熱固化，所以在用芳香多胺類(lèi)固化劑的成型操作中，同樣應注意放熱效應造成的不利影響。

測定胺固化劑一環(huán)氧體系的熱效應對評選固化劑有重要意義。這可以用測定放熱曲線(xiàn)的方法來(lái)進(jìn)行評價(jià)。

凝膠是固化過(guò)程中的一個(gè)階段。環(huán)氧樹(shù)脂的固化過(guò)程首先是在引發(fā)劑的作用下產(chǎn)生活性反應中心，環(huán)氧小分子之間發(fā)生化學(xué)鍵合（環(huán)氧環(huán)打開(kāi)），分子鏈長(cháng)大，然后支化，交聯(lián)等發(fā)生一系列連續變化。

當分子反應到開(kāi)始形成交聯(lián)結構，樹(shù)脂即失去流動(dòng)性，稱(chēng)為凝膠現象。此時(shí)，只有一部分小分子連接到交聯(lián)網(wǎng)絡(luò )中，隨著(zhù)反應的繼續進(jìn)行，當全部可反應的官能團都發(fā)生化學(xué)鍵合，連接到交聯(lián)網(wǎng)絡(luò )中時(shí)，即完成固化。

一般熱固性樹(shù)脂均具有以上凝膠固化特性，環(huán)氧樹(shù)脂是其中非常典型的一類(lèi)。熱固性樹(shù)脂的化學(xué)反應通常是通過(guò)熱引發(fā)產(chǎn)生，所以會(huì )有固化溫度，此時(shí)反應速率較佳。

但是，高分子的熱運動(dòng)有很強的溫度敏感性，因此可以通過(guò)時(shí)溫等效的方式完成化學(xué)反應，即較低的溫度和較長(cháng)的反應時(shí)間也可以實(shí)現樹(shù)脂固化。

這就是為什么樹(shù)脂必須低溫儲存，否則會(huì )失效。值得注意的是，低溫固化得到的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò )結構不同于高溫固化，因此會(huì )影響固化后樹(shù)脂的玻璃化轉變溫度的高低。

如果只是配膠工藝，建議降低溫度(e.g.低于引發(fā)溫度)，才能不影響樹(shù)脂的工藝性，特別是流動(dòng)性和粘度。

如果樹(shù)脂固化反應速率較快或放熱量高（可通過(guò)DSC測試確定），可在標準固化溫度下加一個(gè)相對低的固化溫度區間，以引導樹(shù)脂齊頭并進(jìn)地進(jìn)行化學(xué)反應，從而獲得一個(gè)固化均勻沒(méi)有內應力的材料。



中文名稱(chēng):2,2-二羥甲基丁酸

中文同義詞:擴鏈劑親水劑dmba,2,2-二羥甲基丁酸;2,2-雙(羥甲基)丁酸;二羥甲基丁酸;雙羥甲基丁酸;二羥甲基丁酸(dmba);2,2-二羥甲基丁酸(dmba)

英文名稱(chēng):2,2-Bis(hydroxymethyl)butyric acid

英文同義詞:2,2-Dimethylolbutyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butyric

Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)-N-Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butanoic

Acid;Dimethylolbutanoicacid(dmba);Dimethylolbutanoicacid;

CAS號:10097-02-6    EINECS號:424-090-1

分子式:C6H12O4  分子量:148.16

物化性質(zhì):外觀(guān)為白色晶體,熔點(diǎn)108-115 °C ,可溶于水、甲醇、丙酮等。
  
2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑dmba)用途:dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子體系,可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。

dmba被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴鏈劑和內乳化劑,生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑,無(wú)需使用有機溶劑,有機殘留物為零。不存在使用dmpa熔點(diǎn)高、溶解慢、反應時(shí)間長(cháng)、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機溶劑、溶劑殘留量大等問(wèn)題。還可用于水性環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹(shù)脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水擴鏈劑),作為單體,改性過(guò)程中,二羥甲基丁酸(dmba)無(wú)需添加任何有機溶劑(以水代替),生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單,性能穩定,.其中二羥甲基丙酸(dmpa)以?xún)?yōu)越的性?xún)r(jià)比使得其在水性領(lǐng)域應用較為普遍!

用途：

1.水性聚氨酯/聚酯體系涂料、膠粘劑、皮革涂飾的生產(chǎn)中。

2.涂料助劑，用于水溶性聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、膠粘劑等。

3.dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團的新戊基羧基，因此可以被用作合成水性高分子體系，可廣泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性，因此可以使工作效率得到很大的改善。
 
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明顯優(yōu)點(diǎn):

(1). dmba在有機溶劑中有更好的溶解性,下表為dmba與dmpa在不同溫度下,在不同溶劑中的溶解度數據;(單位g/100g溶劑)

由于dmba具有優(yōu)良的溶解性和低熔點(diǎn),因而它在合成水性聚氨酯乳液過(guò)程不需要溶劑或少加溶劑。

(2).高反應率,反應速度快,反應溫度低。合成聚氨酯預聚體反應時(shí)間短,一般只要50-60分鐘,而dmpa則要150-180分鐘。這是因為dmba結構中比dmpa多了一個(gè)亞甲基,使羧基與亞甲基的距離加大,羧基與異氰酸酯的空間位阻減少,從而使反應速率增大。

(3).用于水性聚氨酯乳液其粒徑更細且分布窄,膠膜性能優(yōu)異,光澤度高。


一般在標準固化制度下，樹(shù)脂的固化度通常在85-95%之間，此時(shí)可脫模，讓材料在更高的后固化溫度下通過(guò)固相反應來(lái)達到更高的固化度。后固化最大的好處是可有效釋放內應力，防止材料翹曲變形。

DSC可以測量固化時(shí)間的，可以在確定溫度下進(jìn)行等溫固化，考察固化峰和固化結束后出現平臺的時(shí)間。DMA也可以考察固化時(shí)間的，在固定溫度下時(shí)間掃描，開(kāi)始固化時(shí)間為儲能模量和損耗模量的交點(diǎn)，固化完全時(shí)間是儲能模量出現平臺的時(shí)間。

不過(guò)測定固化時(shí)間要使樣品完全固化，所以做完等溫之后還要將固化樣再做非等溫，看是否仍有固化峰。若有的話(huà)，可以調整固化條件，80℃/2h+120℃/2h+150℃/3h這種固化條件也是通過(guò)DSC摸索出來(lái)的。

依靠涂料中溶劑的蒸發(fā)或熱熔的方式而得到干硬涂膜的干燥過(guò)程稱(chēng)為物理機理固化。這是一般可塑性涂料的成膜形式。為了得到平整光滑的漆膜，必須選擇好溶劑。如果溶劑揮發(fā)太快，濃度很快升高，表面的涂料會(huì )因粘度過(guò)高失去流動(dòng)性，結果漆膜不平整；另外溶劑不同會(huì )影響漆膜中聚合物分子的形態(tài)，導致漆膜的微觀(guān)形態(tài)出現很大差異。

化學(xué)成膜是指先將可溶的(或可熔的)低相對分子質(zhì)量的聚合物涂覆在基材表面以后，在加溫或其他條件下，分子間發(fā)生反應而使相對分子質(zhì)量進(jìn)一步增加或發(fā)生交聯(lián)而成堅韌的薄膜的過(guò)程，這種成膜方式是熱固性涂料的成膜方式。

如：干性油和醇酸樹(shù)脂通過(guò)和氧氣的作用成膜，氨基樹(shù)酯與含羥基的醇酸樹(shù)酯、聚酯和丙烯酸樹(shù)脂通過(guò)醚交換反應成膜，環(huán)氧樹(shù)酯與多元胺交聯(lián)成膜等都是利用化學(xué)反應方式成膜的。

文章版權：張家港雅瑞化工有限公司

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