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16种环氧活性稀释剂性能比较

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1 前言

   （本文由广州市创远经贸发展有限公司整理,文中HELOXY为RESOULTOIN公司（原壳牌）产品，转载请注明http://www.gzgunyang.com)HELOXY 环氧活性改性含有一个或多个环氧基团，它们参与环氧树脂和固化剂的反应，用于降低环氧树脂粘度以提高可操性和应用性，改善固化物机械性能、附着力和柔韧性。

   稀释剂可分为活性与非活性稀释剂，通常的溶剂称为非活性稀释剂，它们不与环氧树脂、固化剂反应，纯属物理掺渗，随固化反应而挥发，因此会给树旨固化物留下孔隙，使收缩率增大，严重时将影响固化物的性能，因此不能用于较厚涂层。虽然也有使用高沸点的液体，-----增塑剂如邻苯二甲酸二丁酯，磷酸三甲酯等物质，但存在迁移和渗出倾向，尤其在浸入液体和溶剂后抽出现象非常明显，而且较大的面张力会严重影响材料的流平性和表面较果。

2         HELOXY 环氧改性剂的分类：

环氧活性稀释剂分为单环氧化物和多环氧化物，按其类型又分为脂肪族型和芳香族型

从理论上讲，单环氧化物会使热变型温度降低，而多环氧化物影响较小。脂肪族型比芳香族型稀释效果好，而芳香族型有更好的耐酸碱性。

3         HELOXY 环氧改性剂命名：

HELOXY 环氧改性剂名称通常是依据其化学分子式，比如H61常称为BGE，是因为它的化学名称为N-丁基缩水甘油醚。H63常称为PGE，是因为它的化学名称为苯基缩水甘油醚，这种命名方式分辨不同厂家的同类型产品是非常必要的，不同厂家的同类型产品主要区别在于：产品的纯度、游离环氧氯丙烷含量、残余醇含量、以及中间产物的含量，这些不同的物质对产品性能有非常重大的影响。

4         HELOXY 环氧改性剂特性

通常我们在涂料运用中只需要一种环氧改性剂，因此如何有效根据需要选择一种适合的改性剂就非常必要，我们列出16种HELOXY 环氧改性剂与环氧树脂EPON 828 在相同添加比例（HELXY：828=20：80）和TETA（三乙烯四胺）固化的性能，包括粘度，机械性，耐酸碱性、热变型温度等11个项目

4.1  HELOXY 环氧改性剂降粘特性

通常来讲单环氧环氧活性改性剂稀释能力大于多环氧活性改性剂，而多环氧活性稀释剂对维持环氧产物性能较好

通过图表可以看也：H61、H7、H8这类脂肪族单环氧活性稀释剂的降粘能力尤其突出

4.2        HELOXY 环氧改性剂反应活性

HELOXY 环氧改性剂相对于未改性体系通常都会延长混和物的胶化时间，通常脂肪族环氧改性剂反应活性低，如H8可以非常显著地增加混和物的胶化时间，而芳香族对胶化时间影响小，除了化学类型外分子量也会影响反应活性，低分子量的环氧改性剂反应活性较高。

4.3        HELOXY 环氧改性剂的热力学性能

热变型温度（HDT）-------物体受热开始发生变型的临界温度是衡量环氧固化物的一个重要指标，由于多环氧改性剂交联密度高，因此热力学性能较单环氧改性剂损失小，而芳香族改性剂由于具有较好的刚性结构因此较脂肪族改性剂热力学性能损失小

4.4        HELOXY 环氧改性剂的机械性能

HELOXY 环氧改性剂对机械性能的影响和热力学性能同理：多环氧改性剂交联密度高，因此较单环氧改性剂机械性能好，芳香族改性剂由于具有较好的刚性结构因此较脂肪族改性剂机械性能好，长分子链的改性剂如H8有很好的增韧能力，这对改进环氧产物刚性大，韧性低是有很好的作用。

4.5        HELOXY 环氧改性剂的化学药品性能

HELOXY 环氧改性剂对化学药品性能的影响与热力学的机械性能原理相同，当然也有研究指出，耐水性还取决烃基含量和分子极性，而耐酸碱性最主要还是与固化剂品的品质有关

5         HELOXY 环氧改性剂的选择总论（根据以下图表总结）

如何选择HELOXY 环氧改性剂应以产品的需要为主，每种产品都有自己的优越性和缺点，通常稀释能力会是首要因素，但根据需要不同也可以选择HDT或耐酸碱性或增韧性为最主要的因素

我们重点对几个重要常用的稀释剂对比总结如下：

    H61作为入门级的活性稀释剂，还是有其独有的用处，降粘能力突出是H61最大优点，但存在蒸气压高及有部份毒性的危险，以及测试所得耐水性和耐酸性较差，但实际上要获得高纯度的BGE实际是非常困难的，面对市场上众多杂质超标的BGE产品，这些BGE实际含有较大量的环氧氯炳烷和部份溶剂是破坏环氧产物的主要因素，一般市场上的产品加入量不能超过10%，否则会有较大缺陷，因此一般涂料工作者会认为是BGE严重影响涂料性能，实际上H61推荐加入量在10-20%，EPON815即是加入量为20%的产品，因此高纯度的H61还是有及大的应用潜力，特别是对于那些对粘度要求极为严格的涂料产品。

   当然在环保、安全以及性能上的最佳选择还是在涂料和灌封中应运最为广泛的H8，俗称AGE，H8是含碳链为C12-C14的AGE，作为全球产量最大的活性稀释剂H8同样有相当理想的稀释能力，和性能同样是脂肪族的CE-10相比CE-10由于其较大的位阻结构，机械性能优先H8几个百分点，作为稀释性能而言，H8则占具相当的优势，加入量15%可以把标准环氧树脂降到1000cps，而CE-10要加入20%，H8在增韧性上大幅度领先其它改性剂，这对本身刚性大而韧性小的环氧产物来讲牺牲部份刚性而获得较大的韧性是非常有用的，特别可以增强材料的耐磨损性能。H8由于无色无味，并且是所有活性稀释剂中色值最佳的产品，H8具有极低的表面张力，意味着材料可以获得更好的流平性能。因此H8无疑最具最佳性价比

而H62的出现打破了多环氧化物在物化性能上的优势的神话，H62在性能各项对比中几乎击败了所有双环氧活性稀释剂，与多环氧稀释剂性能也不相伯仲，但在稀释性能上H62还要超过单环氧的CE-10这确实证实了环氧稀释剂的作用在于其合理的分子结构和纯度，理想的固化产物比理论上完善但固化不理想的产品有更好的性能。H62作为一个特殊的高性能稀释剂无疑是本次产品测试中的性能之冠。

16种环氧改性剂的分子结构


1 环氧改性剂稀释性能比较

脂肪族单环氧改性剂稀释性能

1.2  芳香族单环氧改性剂稀释性能

 1.3  多环氧改性剂稀释性能

2.2  改性剂与环氧树脂粘度比较

 

　

2.2   改性剂与EPON 828按（20/80）混合后体系粘度比较  

 

3   混合体系与三乙烯四胺胶化时间比较比较

4   改性剂与EPON 828按（20/80）混合后与三乙烯四胺固化后热变型温度比较

 5  抗张强度比较

 

6         断裂伸长率比较

　

7  抗曲强度比较

　

 8  抗压强度比较

 

　

9           24小时沸水都煮沸吸水增重率比较

　

10  24小时5%醋酸浸泡增重率

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