环氧树脂的发展之合成新的固化剂

在高性能环氧树脂中常用的固化剂是二氨基二苯砜(DDS)，环氧/DDS体系的耐热性(Tg)高，但吸湿量大，耐湿热性差，且密度高，导致该体系脆性大。为了改善环氧树脂基体的湿热性能和韧性，发展了下列多种聚醚二胺型固化剂，包括二氨基二苯醚二苯砜(BDAS)、二氨基二苯醚二苯醚（BDAO）、二氨基二苯醚双酚A(BDAP)、二氨基二苯醚-6F-双酚A。
聚醚二胺固化TGDDM的性能 固化剂 吸水率（%） 干态Tg/℃ 湿态Tg/℃ △Tg/℃
DDS 3.3 220 151 69
BDAS 2.3 211 158 53
BDAO 1.7 202 163 39
BDAP 1.5 204 164 40
BDAF 1.3 200 170 30
由上表可以看出，与DDS相比其他二胺因两端胺基间的距离较长，造成吸水点氨基的减少，因而吸水率降低，并具有优良的耐冲击性。虽然固化剂上柔性的醚键较多，而使干燥时耐热性有所降低。但因芳香环多而使耐热性降低不多。另外，因吸水性小，因吸水造成耐热性降低也小。
以Shell公司开发的不含醚键的固化剂Epon HPT1061和1062为固化剂(基本式如下)，由于含有大量的碳氢键，吸湿率也较DDS有大幅降低。
在Epon HPT107l和l072树脂中配合l061和1062固化剂，其干态耐热性(Tg)虽然比DDS降低了约10℃，为250～241℃，但吸水率进一步降低，为1.6％～1.4％。不仅保持了吸水时的弹性模量，其他物性还进一步得到改善。
此外，3M公司开发了以芴为骨架的各种二胺类化合物，用作环氧树脂的耐热、耐湿性固化剂，在得到极好的高温性能同时，吸水率也非常小。
由上述固化剂固化的双酚A型环氧(DGEBA)和芴型环氧(DGEBF)在相对湿度100％、温度95℃的条件下，平衡吸水率仅为1.4％～2.2％。这显示芴基是一个非常憎水性的结构。随分子链延长，吸水率明显降低。