酸酐類(lèi)型環(huán)氧固化劑使用的配方體系粘度低，使用期長(cháng)，如需高溫固化，酸酐類(lèi)型環(huán)氧固化劑固化物有良好熱穩定性和電氣性能。有機酸酐種類(lèi)按結構可分為：芳香族酸酐、脂肪酸酐和鹵化酸酐等類(lèi)型。

1．酸酐類(lèi)固化機理

酸酐固化環(huán)氧樹(shù)脂的反應，需要樹(shù)脂/酸酐體系中少量的醇和水、游離酸等促進(jìn)劑，經(jīng)加熱才能緩慢的固化。因此，酸酐并不直接與環(huán)氧基作用發(fā)生化學(xué)反應，必須打開(kāi)酸酐的環(huán)。

活潑氫對酸酐開(kāi)環(huán)的影響

雙酚A環(huán)氧中含有羥基，可以打開(kāi)酸酐。一羥基產(chǎn)生一個(gè)羧基，多元醇可以把兩個(gè)酸酐分子連接起來(lái)，起到交聯(lián)作用。加入含羥基化合物如乙二醇、甘油、含羥基的低分子聚醚等，可以加速開(kāi)環(huán)反應，水可以使酸酐產(chǎn)生兩個(gè)羧基，因此濕度對酸酐固化有影響。

酯化反應：這是酸酐固化環(huán)氧樹(shù)脂的主要反應，羧基與環(huán)氧基加成，生成酯基。酯化反應生成的羧基，進(jìn)一步使酸酐開(kāi)環(huán)，與環(huán)氧基反應，最后生成立體結構；在高溫下，一些羧基可以催化環(huán)氧基開(kāi)環(huán)，生成以醚鍵為主的結構。

三級胺（叔胺）對酸酐開(kāi)環(huán)的影響

三級胺與酸酐形成一個(gè)離子對，環(huán)氧基插入此離子對，羧基負離子打開(kāi)環(huán)氧基，生成酯鍵，并產(chǎn)生一個(gè)新的陰離子。例如2—乙基—4甲基咪唑和2、4、6—（N，N一二甲基氨甲基）—苯酚即K—54#（國外稱(chēng)DMP—30#）。

2．酸酐類(lèi)型環(huán)氧固化劑的品種

順丁烯二酸酐（MA）及改性物

A．順丁烯二酸酐：白色晶體，熔點(diǎn)52.8℃。其酸性強，固化速度快，用量為20—40%，固化物較脆和有毒。

B．70#酸酐：由丁二烯與順丁烯二酸酐合成，毒性和揮發(fā)性小，用量為70—80%，固化條件是150℃，4H。淺黃色液體，粘度低。

C．647#酸酐：由雙環(huán)戊二烯與順丁烯二酸酐合成。淺黃色液體，用量為80—90%。固化條件150—160℃，8H。



中文名稱(chēng):2,2-二羥甲基丁酸

中文同義詞:擴鏈劑親水劑dmba,2,2-二羥甲基丁酸;2,2-雙(羥甲基)丁酸;二羥甲基丁酸;雙羥甲基丁酸;二羥甲基丁酸(dmba);2,2-二羥甲基丁酸(dmba)

英文名稱(chēng):2,2-Bis(hydroxymethyl)butyric acid

英文同義詞:2,2-Dimethylolbutyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butyric

Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)-N-Butyric Acid;2,2-Bis(Hydroxymethyl)Butanoic

Acid;Dimethylolbutanoicacid(dmba);Dimethylolbutanoicacid;

CAS號:10097-02-6    EINECS號:424-090-1

分子式:C6H12O4  分子量:148.16

物化性質(zhì):外觀(guān)為白色晶體,熔點(diǎn)108-115 °C ,可溶于水、甲醇、丙酮等。
  
2,2-二羥甲基丁酸(擴鏈劑親水劑dmba)用途:dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團的新戊基羧酸,因此可以被用作合成水性高分子體系,可廣泛用于水溶性聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性能,因此可以使工作效率得到很大的改善。

dmba被視為水性聚氨酯用新一代綠色環(huán)保型擴鏈劑和內乳化劑,生產(chǎn)水性聚氨酯膠黏劑,無(wú)需使用有機溶劑,有機殘留物為零。不存在使用dmpa熔點(diǎn)高、溶解慢、反應時(shí)間長(cháng)、能耗高、產(chǎn)品性能差、需要加入有機溶劑、溶劑殘留量大等問(wèn)題。還可用于水性環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯等膠黏劑的制造。目前水性聚氨酯、水性樹(shù)脂、水性膠粘劑、水性涂料等水性產(chǎn)品多用途改性助劑(親水擴鏈劑),作為單體,改性過(guò)程中,二羥甲基丁酸(dmba)無(wú)需添加任何有機溶劑(以水代替),生產(chǎn)工藝更加簡(jiǎn)單,性能穩定,.其中二羥甲基丙酸(dmpa)以?xún)?yōu)越的性?xún)r(jià)比使得其在水性領(lǐng)域應用較為普遍!

用途：

1.水性聚氨酯/聚酯體系涂料、膠粘劑、皮革涂飾的生產(chǎn)中。

2.涂料助劑，用于水溶性聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、膠粘劑等。

3.dmba是帶有兩個(gè)活性的羥甲基團的新戊基羧基，因此可以被用作合成水性高分子體系，可廣泛用于水溶性聚氨酸、聚酯、環(huán)氧樹(shù)脂等方面。dmba在不同溶劑中具有比dmpa更好的溶解性，因此可以使工作效率得到很大的改善。
 
dmba和dmpa相比,dmba存在如下明顯優(yōu)點(diǎn):

(1). dmba在有機溶劑中有更好的溶解性,下表為dmba與dmpa在不同溫度下,在不同溶劑中的溶解度數據;(單位g/100g溶劑)

由于dmba具有優(yōu)良的溶解性和低熔點(diǎn),因而它在合成水性聚氨酯乳液過(guò)程不需要溶劑或少加溶劑。

(2).高反應率,反應速度快,反應溫度低。合成聚氨酯預聚體反應時(shí)間短,一般只要50-60分鐘,而dmpa則要150-180分鐘。這是因為dmba結構中比dmpa多了一個(gè)亞甲基,使羧基與亞甲基的距離加大,羧基與異氰酸酯的空間位阻減少,從而使反應速率增大。

(3).用于水性聚氨酯乳液其粒徑更細且分布窄,膠膜性能優(yōu)異,光澤度高。


D．308桐油酸酐：由桐油改性的順丁烯二酸酐。用量為100—200%，固化物柔軟，延伸性好，耐熱差。固化條件：100—120℃，6—10H。

E．甲基內次甲基四氫鄰苯二甲酸酐（MNA）：淺黃色液體，熔點(diǎn)為12℃以下，用量為80%，其固化物HDT為160℃，粘度為138厘泊，沸點(diǎn)>250℃。

“酸酐就是酸性氧化物”這句話(huà)在一定范圍內是對的。酸酐是酸脫水形成的，而酸性氧化物是與堿反應生成鹽和水的氧化物，從概念上看，二者是不可等同的。在無(wú)機化學(xué)中酸酐是酸脫水形成的，且絕大多數為氧化物，所以二者可以等同，但有機化學(xué)中，很多有機酸脫水后都不是氧化物，如：醋酸（CH3COOH）脫水形成醋酸酐（(C4H6O3,(CH3CO)2O），所以也就不可能是酸性氧化物了。

無(wú)機酸中非金屬的同價(jià)態(tài)氧化物就是含氧酸的酸酐了。例如，碳酸中碳的化合價(jià)是+4，那么它的酸酐就是二氧化碳。

有機酸可以用去掉水的方法，就是先在酸前面加上化學(xué)計量數把氫離子配成偶數（原先是偶數就不用了）再去掉一個(gè)或幾個(gè)H2O。例如：CH3COOH（數字為下角標，下同）中只有1個(gè)氫離子先在前面加上化學(xué)計量數2，再去掉一個(gè)H2O，得到的(CH3CO)2O就是它的酸酐了；同樣道理，如果有3個(gè)氫離子，就加上化學(xué)計量數2，再去掉3個(gè)水。

氧化鋁就是Al(OH)3脫水生成的，因為氫氧化鋁可以寫(xiě)成HAlO2·H2O（偏鋁酸），而脫了水就是氧化鋁{2HAlO2·H2O=Al2O3·2H2O（脫水）→Al2O3}。


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