首先
环氧硬化剂有1与环氧基结合成为构脂一部分的交联剂(附加型),以及2环氧单体同可以分为促进土壤聚合反应的促进剂(催化型)。其中,也有同时具有附加型和催化型作用的。附加型硬化剂是硬化油脂的一部分,其化学结构对纤维脂物性有很大影响。另一方面,催化剂型硬化剂不会直接影响油脂的结构,但会促进硬化反应,提高油脂硬化度,最终会影响油脂的物性。
环氧基与许多求核试剂或求电子试剂发生反应,因此可以作为环氧脂的硬化剂使用的东西很多。另外,这些硬化剂各自需要不同的硬化条件,提供不同的油脂物性。以下,环氧树脂街说明用于油脂的硬化剂的种类以及各自的特点。
1.胺硬化剂
环氧硬化剂中种类最多,而且常用的是胺硬化剂。根据与胺基的氮原子结合的氢原子的数量,胺硬化剂可以分为三类。也就是说,拥有与两个氢原子结合的素原子的第一级胺,拥有与一个氢原子结合的素原子的第二级胺,拥有不等与氢原子结合的氮原子的第三级胺(图1)。环氧脂硬化时,由于胺攻击环氧基,将这些氢原子分离并附加(图2),可以与胺结合的环氧基的数量与氢原子的数量相同。因此,拥有更多氢原子的胺可以与更多的环氧基反应,表现出更高的反应性。因此,表现出最高反应性的是第一级胺。另一方面,由于第三级胺没有氢原子,所以不会与环氧基直接反应,但可以加速其他环氧脂硬化反应,具有硬化促进剂的作用。

因为一个环氧基团与一个亚胺的氢原子反应,所以从其关系中求出硬化环氧基脂所需的胺的理论当量。硬化剂中的胺氢原子量以胺活性氢当量表示。利用该数据,硬化所需的硬化剂量可以用公式(1)计算。
固化剂PHR=(100×固化剂的胺活性氢当量)/树脂的环氧当量 (1)
这里,固化剂PHR是固化100g树脂所需的胺固化剂的量(g)。当使用混合的胺固化剂时,混合固化剂的胺活性氢当量可通过式(2)计算。
混合固化剂的胺活性氢当量=混合固化剂的胺值活性氢当量
=(固化剂/100)×功能性当量 (2)
具有各种化学结构的胺可以用作固化剂。由于各种胺结构的反应应性及对树脂结构的影响不同,因此可根据固化剂的选择来设计固化条件及树脂物性。表1总结了几种不同结构的胺固化剂的优缺点。由于各种胺固化剂各有优缺点,为了在所要求的硬化条件下获得理想的树脂物性,有时会混合使用多种胺固化剂。

不仅仅是胺固化剂之间的混合,还可以通过胺与特定化合物的反应来改变胺的化学结构,从而改善其作为固化剂的性质。这样的固化剂叫做变性胺。常用的改性胺的例子见表2.
以上,胺硬化剂的种类很多,而且可以通过混合和变性来改良其性质,因此可以应用于广泛领域使用的环氧树脂的硬化。此外,胺硬化剂的反应性高,常温硬化,硬化条件也很广。另一方面。因为胺很容易与酸发生反应,所以在酸性环境下使用时,耐用性相对较差。