环氧聚酰胺固化剂是环氧树脂最常用的固化剂之一,由二聚酸(或三聚酸)与多胺(如乙二胺、二乙烯三胺等)缩合反应生成,其分子结构含长链脂肪族基团和胺基,兼具 “反应活性” 与 “性能调节性”,在涂料、胶粘剂、防腐等领域应用广泛。以下从类型、特点及应用三方面详细说明:
按胺值(衡量固化活性的核心指标,单位:mgKOH/g)、原料或功能改性,可分为以下几类:
- 原料:以二聚酸(主要来自植物油酸,如大豆油、棉籽油)与二乙烯三胺、三乙烯四胺等反应生成,分子链较长(C36 左右)。
- 典型型号:650(胺值 200-240)、651(胺值 240-280),是最通用的型号。
- 特点:通过调整多胺比例(增加多胺用量)提高胺值,固化活性更高,适用于需要快速固化的场景。
- 典型型号:300# 聚酰胺(胺值 300-350)、400# 聚酰胺(胺值 350-400)。
- 为提升特定性能(如耐候性、低温固化性、耐化学性),通过与其他化合物(如酚醛、环氧、硫醇等)复配或接枝改性:
- 酚醛改性聚酰胺:增强耐酸性和高温稳定性(长期耐 120℃以上);
- 环氧改性聚酰胺:提高与环氧树脂的相容性,减少涂层针孔;
- 硫醇改性聚酰胺:实现低温快速固化(可在 0℃以下固化)。
- 分子中的长链脂肪族基团(非极性)与环氧树脂的环氧基(极性)可形成平衡的极性 - 非极性结构,混合后不易分层、沉淀,适合制备高固体分涂料或无溶剂体系(如厚浆型防腐漆)。
- 长链脂肪族结构赋予固化物优异的 “弹性”,断裂伸长率可达 100%-300%(远高于脂肪胺固化物的 20%-50%),能抵抗底材(如钢材、混凝土)因温度变化、振动或沉降产生的应力,减少开裂(尤其适合户外管道、桥梁等动态场景)。
- 固化物分子极性较低,对水、盐水、植物油等介质的渗透性弱,耐水性(浸泡 7 天无起皱、脱落)优于脂肪胺固化体系,适合潮湿或水下环境(如污水池、地下管道)。
- 固化反应温和,适用期长(25℃下混合后可使用 4-8 小时,远长于脂肪胺的 1-2 小时),适合手工涂刷、滚涂等慢施工方式;
- 配比偏差容忍度高(如设计配比 100:30,实际 100:25 或 100:35 仍可正常固化,性能波动小),降低施工操作难度。
- 相比脂肪胺(如乙二胺,强刺激性)、芳香胺(如 MDA,潜在毒性),聚酰胺挥发性低、皮肤刺激性小,适合密闭空间(如储罐内壁)或手工操作场景。
- 固化速度较慢(25℃下表干需 4-6 小时,实干需 24-48 小时,低温(<10℃)固化更慢,甚至需加热辅助);
- 耐高温性有限(长期耐温≤80℃,高于此易软化)。
- 埋地钢质管道、市政污水管道:利用柔韧性和耐水性,抵抗土壤沉降和污水侵蚀(如环氧煤沥青防腐漆常配 650 聚酰胺);
- 钢结构底漆 / 中层漆:作为 “过渡层”,连接底漆(如环氧富锌)和面漆(如聚氨酯),缓解底漆的刚性,避免面漆开裂。
- 储罐、反应釜内壁(非高温场景):耐油品、弱酸碱腐蚀,且施工安全(毒性低);
- 船舶水线以下部位:耐海水浸泡,柔韧性应对船体振动。
- 金属 - 非金属(如玻璃、塑料)粘接:相容性好,粘接强度适中(剪切强度 10-20MPa),且有一定弹性,适合振动部件(如汽车管路连接);
- 混凝土裂缝密封:与混凝土表面附着力强(≥3MPa),耐水且不易因混凝土收缩而脱落。
- 户外钢结构(如广告牌、路灯杆):耐候性优于脂肪胺体系(不易粉化),配合耐候面漆(如丙烯酸)可延长使用寿命;
- 低温(5-15℃)施工场景:选用高胺值或改性聚酰胺(如硫醇改性),减少加热成本。
环氧聚酰胺固化剂以 “相容性好、柔韧性高、施工友好” 为核心优势,尤其适合对涂层抗裂性、耐水性要求高,且施工条件复杂(如手工操作、低温)的场景。常规型号(650/651)是防腐涂料的 “标配”,改性型号则可拓展至低温、耐温等特殊需求,是环氧树脂应用中性价比极高的固化剂类型。