环氧复合材料低温固化剂研究进展

    a.季钱化反应
    叔氮原子经季钱化反应而改性。合成的固化剂主要有:l一十二基一二甲基一3一节基咪哩氯化物，l，3一二节基一2一甲基咪哇氯化物。b.与金属离子形成配位络合物利用3位氮原子和Ni2+、Cu2+、zn2+、Cd2+、Co2+等金属离子反应形成的配位络合物固化剂具有室温储存期长，中等固化温度。
    段可欣以氯化镍和咪哩在碱性介质中反应制得镍基咪哇固化剂，用于环氧固化，固化温度90℃，其贮存稳定性比咪哇有很大提高，延长了树脂的室温储存期。可作为长期使用的低温固化环氧树脂的固化剂。
    有文献报道了一种咪哇和斓系过渡金属所形成的M(THD)3一IM络合物(M为过渡金属离子如Yb、Eu，THD为一种二酮化合物)。这些金属离子可以与咪哩形成在常温下稳定的络合物，并具有良好的潜伏性。咪哇用作固化剂时树脂在ld内即凝胶，而与Yb形成的配位体在35d后尚没有明显的反应。并且这种过渡金属元素在反应过程中参与到固化后的交联结构中，形成鳌合物，从而使固化物的力学性能和耐水性能均有很大程度的提高，玻璃化温度可以达到119℃。
    c.与有机酸中和成盐
    3位氮原子碱性较强，可以中和异氰脉酸、偏苯三酸、乳酸、异辛酸等有机酸成盐。酸量多少决定着固化剂的固化温度高低和适用期长短，酸量约为咪哩量的50%一200%。如异氰脉酸和2一甲基咪哇中和而成的化合物固化环氧时室温储存期约7一4Od，固化温度60一80℃。该类配合物缺点是和环氧体系的相容性不好，影响力学性能，须设法改进。
    (3)利用咪哩环上1位氮原子改性
    a.与异氰酸酷类化合物反应
    咪哇环上1位氮原子上的氢活性大，可和异氰酸醋反应，生成的异氰酸醋改性咪哇固化剂和环氧树脂体系室温储存期长，固化温度较低，发展前景很好。
    b.与不饱和化合物亲核加成反应
    用至少含一个被相邻吸电子基团如醛、酮、醋、酞胺、睛等活化的双键化合物如丙烯睛、甲基丙烯酸甲醋、丙烯酸类及环氧乙烯基醋树脂等和咪哩反应制得改性咪哇固化剂。该类改性固化剂较多，如1-氰乙基一2一甲基咪哩、1一氰乙基一2一异丙基咪哇、1-氰乙基一2一苯基咪哇、1一氰乙基一2一十一烷基咪哇等。
    C.与环氧树脂加成反应
    用单官能度环氧活性稀释剂如丁基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、异辛基缩水甘油醚和双官能度环氧树脂如双酚A环氧和咪哩类化合物反应，得到的改性咪哇固化剂同环氧树脂间有良好的低温固化反应特性和室温储存性，是目前环氧主要低温固化剂之一。该类固化剂可以和其它固化剂配合使用具有更好效果。
    d.季按化反应
    在碱性介质中，咪哩化合物的季钱化反应由3位氮原子转移到l位氮原子上，生成l位氮烷基咪哇类化合物，如1一苯基一2一甲基咪哇。经常使用节氯作为咪哩类季按化试剂来制备环氧树脂固化剂。上述各改性方法可以联合使用，制得的改性咪哇效果更佳。将咪哇类化合物先双键化后，再与有机酸中和成盐，如1一氰乙基一2一甲基咪哇偏苯三酸盐、1一氰乙基一2一乙基一4一甲基咪哇偏苯三酸盐、1一氰乙基一2一苯基咪哇偏苯三酸盐等;将咪哇类化合物进行季按化和叔氮原子季钱化，如l，3一二节基-2一甲基咪哇氯化物。还可以将咪哩类化合物进行双键化合物加成和环上碳原子改性，如2一苯基一4，5二轻甲基咪哇。
    2.2.3其它低温固化剂
    对一些常规环氧中、高温固化剂进行化学改性，钝化其反应活性，降低反应温度也可制得低温型固化剂，可用于环氧树脂湿法缠绕成型及RTM等工艺。