環(huán)氧聚酰胺固化劑是環(huán)氧樹脂最常用的固化劑之一,由二聚酸(或三聚酸)與多胺(如乙二胺、二乙烯三胺等)縮合反應(yīng)生成,其分子結(jié)構(gòu)含長鏈脂肪族基團(tuán)和胺基,兼具 “反應(yīng)活性” 與 “性能調(diào)節(jié)性”,在涂料、膠粘劑、防腐等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。以下從類型、特點及應(yīng)用三方面詳細(xì)說明:
按胺值(衡量固化活性的核心指標(biāo),單位:mgKOH/g)、原料或功能改性,可分為以下幾類:
- 原料:以二聚酸(主要來自植物油酸,如大豆油、棉籽油)與二乙烯三胺、三乙烯四胺等反應(yīng)生成,分子鏈較長(C36 左右)。
- 典型型號:650(胺值 200-240)、651(胺值 240-280),是最通用的型號。
- 特點:通過調(diào)整多胺比例(增加多胺用量)提高胺值,固化活性更高,適用于需要快速固化的場景。
- 典型型號:300# 聚酰胺(胺值 300-350)、400# 聚酰胺(胺值 350-400)。
- 為提升特定性能(如耐候性、低溫固化性、耐化學(xué)性),通過與其他化合物(如酚醛、環(huán)氧、硫醇等)復(fù)配或接枝改性:
- 酚醛改性聚酰胺:增強(qiáng)耐酸性和高溫穩(wěn)定性(長期耐 120℃以上);
- 環(huán)氧改性聚酰胺:提高與環(huán)氧樹脂的相容性,減少涂層針孔;
- 硫醇改性聚酰胺:實現(xiàn)低溫快速固化(可在 0℃以下固化)。
- 分子中的長鏈脂肪族基團(tuán)(非極性)與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基(極性)可形成平衡的極性 - 非極性結(jié)構(gòu),混合后不易分層、沉淀,適合制備高固體分涂料或無溶劑體系(如厚漿型防腐漆)。
- 長鏈脂肪族結(jié)構(gòu)賦予固化物優(yōu)異的 “彈性”,斷裂伸長率可達(dá) 100%-300%(遠(yuǎn)高于脂肪胺固化物的 20%-50%),能抵抗底材(如鋼材、混凝土)因溫度變化、振動或沉降產(chǎn)生的應(yīng)力,減少開裂(尤其適合戶外管道、橋梁等動態(tài)場景)。
- 固化物分子極性較低,對水、鹽水、植物油等介質(zhì)的滲透性弱,耐水性(浸泡 7 天無起皺、脫落)優(yōu)于脂肪胺固化體系,適合潮濕或水下環(huán)境(如污水池、地下管道)。
- 固化反應(yīng)溫和,適用期長(25℃下混合后可使用 4-8 小時,遠(yuǎn)長于脂肪胺的 1-2 小時),適合手工涂刷、滾涂等慢施工方式;
- 配比偏差容忍度高(如設(shè)計配比 100:30,實際 100:25 或 100:35 仍可正常固化,性能波動?。?,降低施工操作難度。
- 相比脂肪胺(如乙二胺,強(qiáng)刺激性)、芳香胺(如 MDA,潛在毒性),聚酰胺揮發(fā)性低、皮膚刺激性小,適合密閉空間(如儲罐內(nèi)壁)或手工操作場景。
- 固化速度較慢(25℃下表干需 4-6 小時,實干需 24-48 小時,低溫(<10℃)固化更慢,甚至需加熱輔助);
- 耐高溫性有限(長期耐溫≤80℃,高于此易軟化)。
- 埋地鋼質(zhì)管道、市政污水管道:利用柔韌性和耐水性,抵抗土壤沉降和污水侵蝕(如環(huán)氧煤瀝青防腐漆常配 650 聚酰胺);
- 鋼結(jié)構(gòu)底漆 / 中層漆:作為 “過渡層”,連接底漆(如環(huán)氧富鋅)和面漆(如聚氨酯),緩解底漆的剛性,避免面漆開裂。
- 儲罐、反應(yīng)釜內(nèi)壁(非高溫場景):耐油品、弱酸堿腐蝕,且施工安全(毒性低);
- 船舶水線以下部位:耐海水浸泡,柔韌性應(yīng)對船體振動。
- 金屬 - 非金屬(如玻璃、塑料)粘接:相容性好,粘接強(qiáng)度適中(剪切強(qiáng)度 10-20MPa),且有一定彈性,適合振動部件(如汽車管路連接);
- 混凝土裂縫密封:與混凝土表面附著力強(qiáng)(≥3MPa),耐水且不易因混凝土收縮而脫落。
- 戶外鋼結(jié)構(gòu)(如廣告牌、路燈桿):耐候性優(yōu)于脂肪胺體系(不易粉化),配合耐候面漆(如丙烯酸)可延長使用壽命;
- 低溫(5-15℃)施工場景:選用高胺值或改性聚酰胺(如硫醇改性),減少加熱成本。
環(huán)氧聚酰胺固化劑以 “相容性好、柔韌性高、施工友好” 為核心優(yōu)勢,尤其適合對涂層抗裂性、耐水性要求高,且施工條件復(fù)雜(如手工操作、低溫)的場景。常規(guī)型號(650/651)是防腐涂料的 “標(biāo)配”,改性型號則可拓展至低溫、耐溫等特殊需求,是環(huán)氧樹脂應(yīng)用中性價比極高的固化劑類型。