新型环氧双氰胺促进剂的分子设计与合成，以应对高Tg、高韧性环氧材料的开发需求

各位朋友们，大家好！

今天，咱们来聊聊一个听起来高大上，但实际上和我们生活息息相关的话题：新型环氧双氰胺促进剂的分子设计与合成，以及它们如何帮助我们解锁“高富帅”环氧材料——高Tg（玻璃化转变温度）、高韧性的环氧材料！

想象一下，我们身边的各种东西，从飞机机身到手机外壳，从桥梁涂层到集成电路封装，都可能用到环氧树脂。这玩意儿就像是一位默默奉献的“万金油”，哪里需要高性能，哪里就有它的身影。但是，传统的环氧树脂性能有时候还不够给力，尤其是面对一些极端环境，比如高温、高压、剧烈冲击，就显得有些力不从心了。

所以，为了让环氧树脂更加“坚强可靠”，科学家们一直在努力，而今天我们要聊的“环氧双氰胺促进剂”，就是增强环氧树脂性能的“秘密武器”之一！

一、什么是环氧树脂和双氰胺？ 它们之间是什么关系？

咱们先来简单了解一下环氧树脂。你可以把它想象成一堆“小积木”，这些“小积木”本身并不结实，需要一种“粘合剂”把它们连接起来，才能变成一个坚固的整体。而这个“粘合剂”，通常就是固化剂。

环氧树脂本身是一种含有环氧基团的低分子量预聚体，就好比等待组装的乐高零件。而固化剂，就像是把这些乐高零件牢牢粘合在一起的胶水，通过化学反应，让环氧树脂“小积木”变成坚固耐用的“大城堡”。

双氰胺（Dicyandiamide，简称DICY），就是一种常用的环氧树脂固化剂。它价格便宜、使用方便，固化后的环氧树脂性能也不错。但它也有缺点，那就是固化速度比较慢，需要比较高的温度才能发挥作用，而且固化后的环氧树脂韧性往往不够理想。

那么，有没有办法让双氰胺固化环氧树脂的速度更快、固化后的材料性能更好呢？ 这就是“环氧双氰胺促进剂”登场的原因！

二、环氧双氰胺促进剂：催化反应的“加速器”

环氧双氰胺促进剂，顾名思义，就是用来加速双氰胺固化环氧树脂的“催化剂”。它就像是一位“媒婆”，能更快地把环氧树脂和双氰胺“撮合”在一起，让它们迅速完成“结婚生子”的过程（也就是固化反应）。

没有促进剂，双氰胺和环氧树脂的反应就像是慢吞吞的老牛拉车，费时费力。有了促进剂，反应速度立马提升，就像是开上了火箭，效率大大提高！

三、高Tg、高韧性：环氧材料的“高富帅”目标

在讨论新型环氧双氰胺促进剂之前，我们先明确一下“高Tg、高韧性”这两个目标，它们到底意味着什么？

• 高Tg (玻璃化转变温度)： Tg可以理解为材料从“硬邦邦”的玻璃态变成“软趴趴”的橡胶态的温度。Tg越高，说明材料在更高的温度下还能保持其固有的硬度和强度，不容易变形。 这就像一位“钢铁战士”，能在高温环境中保持坚挺！

• 高韧性： 韧性是指材料抵抗断裂的能力。韧性越高，说明材料越不容易被敲碎、撕裂。 这就像一位“身手敏捷的武林高手”，能承受各种冲击和考验！

高Tg和高韧性，是环氧材料梦寐以求的“高富帅”属性。拥有了这些属性，环氧材料才能在更严苛的环境下发挥作用，应用领域才能更加广泛。

四、新型环氧双氰胺促进剂的分子设计：打造“完美媒婆”

那么，如何设计一款新型环氧双氰胺促进剂，让它既能加速固化反应，又能提升材料的Tg和韧性呢？ 这就需要我们从分子层面进行精巧的设计。

那么，如何设计一款新型环氧双氰胺促进剂，让它既能加速固化反应，又能提升材料的Tg和韧性呢？ 这就需要我们从分子层面进行精巧的设计。

我们可以从以下几个方面入手：

• 引入活性基团： 在促进剂分子中引入能够与环氧基团或双氰胺发生反应的活性基团，比如叔胺基、咪唑基、有机金属络合物等。 这些活性基团就像是“小手”，能牢牢抓住环氧树脂和双氰胺，加速它们之间的反应。
• 增加分子量： 适当增加促进剂的分子量，可以提高固化后的交联密度，从而提高材料的Tg。 这就像是盖房子时多用一些钢筋水泥，让房子更加坚固。
• 引入柔性链段： 在促进剂分子中引入柔性链段，比如聚醚链、长链烷基等，可以提高材料的韧性。 这些柔性链段就像是“缓冲垫”，能吸收冲击能量，防止材料断裂。
• 引入反应性增韧剂： 在促进剂分子中引入具有反应性的增韧基团，例如端环氧基的聚醚、有机硅等，可以与环氧树脂发生共聚反应，形成互穿网络结构，显著提高材料的韧性。 这种方法就像是在水泥中加入纤维，增强水泥的抗拉强度。

五、合成方法：把设计图变成现实

有了精巧的分子设计，接下来就要通过化学反应，把设计图变成现实。合成新型环氧双氰胺促进剂的方法有很多种，常见的包括：

• 胺化反应： 将带有活性基团的胺类化合物与环氧基团发生反应，生成带有环氧基团的胺类促进剂。
• 迈克尔加成反应： 将带有活性基团的化合物与丙烯酸酯类化合物发生迈克尔加成反应，生成带有活性基团的促进剂。
• 酯化反应： 将带有活性基团的酸类化合物与醇类化合物发生酯化反应，生成带有活性基团的促进剂。

合成过程中，需要严格控制反应条件，比如温度、时间、催化剂用量等，以确保产物的纯度和收率。

六、产品参数与性能提升：用数据说话

辛辛苦苦设计合成出来的促进剂，效果到底如何呢？ 让我们用数据说话！

下表是一些典型的新型环氧双氰胺促进剂的参数和性能提升数据（仅供参考）：

促进剂类型	活性基团	分子量（g/mol）	添加量 (phr)	Tg 提升 (°C)	冲击强度提升 (%)	拉伸强度提升 (%)
叔胺类促进剂	叔胺基	200-400	1-3	5-15	10-30	5-10
咪唑类促进剂	咪唑基	150-300	0.5-2	8-20	15-40	8-15
有机金属络合物促进剂	金属络合物	400-800	0.1-1	10-25	20-50	10-20
反应性增韧剂型促进剂	端环氧聚醚	800-1500	2-5	5-15	30-80	10-20

注：

• phr (parts per hundred resin)：每100份树脂中添加的促进剂的份数。
• Tg提升：与未添加促进剂的环氧树脂相比，添加促进剂后Tg的提升值。
• 冲击强度提升：与未添加促进剂的环氧树脂相比，添加促进剂后冲击强度的提升百分比。
• 拉伸强度提升：与未添加促进剂的环氧树脂相比，添加促进剂后拉伸强度的提升百分比。

从表格中可以看出，不同的促进剂类型对环氧树脂的性能提升效果有所不同。选择合适的促进剂，才能达到佳的性能提升效果。

七、应用前景：未来可期

新型环氧双氰胺促进剂的应用前景非常广阔，尤其是在以下几个领域：

• 航空航天： 用于制造飞机机身、火箭外壳等，提高材料的耐高温性和抗冲击性。
• 汽车工业： 用于制造汽车零部件，提高材料的强度和韧性，减轻车身重量。
• 电子工业： 用于集成电路封装、印刷电路板等，提高材料的可靠性和耐热性。
• 建筑工业： 用于桥梁涂层、建筑结构胶等，提高材料的耐久性和抗腐蚀性。
• 风力发电： 用于风力叶片，提升叶片的强度和耐疲劳性。

随着科技的不断进步，对环氧材料的性能要求越来越高。相信新型环氧双氰胺促进剂在未来会有更加广泛的应用，为我们的生活带来更多便利和惊喜！

八、总结与展望

今天，我们一起了解了新型环氧双氰胺促进剂的分子设计与合成，以及它们如何帮助我们解锁“高富帅”环氧材料——高Tg、高韧性的环氧材料。

总而言之，新型环氧双氰胺促进剂就像是一位精明的“调味师”，通过巧妙的分子设计和合成，为环氧树脂这道“菜肴”增添了独特的风味，让它更加美味可口。

当然，环氧树脂领域还有许多未解之谜等待我们去探索。希望未来能有更多优秀的化学家、材料科学家加入到这个领域，一起为提升环氧材料的性能、拓展其应用领域贡献力量！

好了，今天的讲座就到这里。感谢大家的聆听！ 希望今天的分享能对大家有所帮助。 如果大家有任何问题，欢迎随时提问。 谢谢！

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公司其它产品展示:

• NT CAT T-12 适用于室温固化有机硅体系，快速固化。

• NT CAT UL1 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，活性略低于T-12。

• NT CAT UL22 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性比T-12高，优异的耐水解性能。

• NT CAT UL28 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，该系列催化剂中活性高，常用于替代T-12。

• NT CAT UL30 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

• NT CAT UL50 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性。

• NT CAT UL54 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，中等催化活性，耐水解性良好。

• NT CAT SI220 适用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，特别推荐用于MS胶，活性比T-12高。

• NT CAT MB20 适用有机铋类催化剂，可用于有机硅体系和硅烷改性聚合物体系，活性较低，满足各类环保法规要求。

• NT CAT DBU 适用有机胺类催化剂，可用于室温硫化硅橡胶，满足各类环保法规要求。