环氧促进剂DBU对环氧树脂固化动力学及力学性能的影响研究

各位化工界的同仁们，大家好！我是今天的讲座嘉宾，一位在环氧树脂领域摸爬滚打多年的老兵。今天，我们来聊聊一个既熟悉又充满活力的话题——环氧促进剂DBU对环氧树脂固化动力学及力学性能的影响。

开场白：环氧树脂的世界，加速与力量的协奏曲

大家知道，环氧树脂就像一位天生的艺术家，拥有无限的可塑性，广泛应用于涂料、粘合剂、复合材料等领域。但这位艺术家也有点“慢性子”，需要一些“催化剂”来激发它的创作热情。而DBU（1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯），就是这样一位优秀的“催化剂”，它能加速环氧树脂的固化进程，并赋予材料更卓越的性能。

乐章：DBU——加速固化的魔术师

DBU，这个名字听起来有点拗口的家伙，到底是什么来头呢？简单来说，它是一种叔胺类化合物，拥有着强大的碱性。正是这种碱性，让它在环氧树脂固化过程中扮演着至关重要的角色。

DBU的产品参数速览：

项目	指标
化学名称	1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯
CAS 登记号	6674-22-2
分子式	C9H16N2
分子量	152.24
外观	无色至淡黄色液体
沸点	80-83 °C (1.33 kPa)
密度 (20°C)	1.018 g/cm³
折射率 (20°C)	1.518
含量	≥99.0%
水分	≤0.1%

DBU的工作原理：

DBU就像一位优秀的指挥家，它通过以下几种方式来加速环氧树脂的固化：

• 开环利器： DBU能够打开环氧基团，引发聚合反应，就像打开潘多拉魔盒，释放出无限的能量。
• 催化能手： DBU可以催化环氧树脂与固化剂之间的反应，加速固化进程，就像一位经验丰富的媒人，促成美好的姻缘。
• 链式反应的推手： DBU能够促进固化反应的链式增长，让固化过程更加高效，就像多米诺骨牌一样，一触即发。

固化动力学的华尔兹：DBU的优雅舞步

固化动力学是研究环氧树脂固化过程速率和机理的科学。有了DBU的加入，环氧树脂的固化动力学曲线会发生怎样的变化呢？

• 固化速度的提升： 毫无疑问，DBU能够显著提高环氧树脂的固化速率，就像给运动员打了一剂兴奋剂，让其跑得更快。
• 固化时间的缩短： DBU的加入，能够缩短环氧树脂的固化时间，提高生产效率，就像给工厂安装了加速器，让其运转得更快。
• 固化温度的降低： 在DBU的帮助下，环氧树脂可以在较低的温度下固化，节省能源，就像给房屋装上了节能系统，更加环保。

可以用一个表格来更直观地展示：

固化条件	未添加DBU	添加DBU
固化时间	较长	明显缩短
固化温度	较高	显著降低
固化速率	较慢	显著提高

第二乐章：DBU——赋予材料力量的工匠

环氧树脂的力学性能是衡量其应用价值的重要指标。DBU的加入，不仅能加速固化，还能显著改善环氧树脂的力学性能，使其更加坚固耐用。

环氧树脂的力学性能是衡量其应用价值的重要指标。DBU的加入，不仅能加速固化，还能显著改善环氧树脂的力学性能，使其更加坚固耐用。

DBU对环氧树脂力学性能的影响：

• 强度的提升： DBU能够提高环氧树脂的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，使其更加坚固，就像给战士穿上了盔甲，更加强大。
• 韧性的增强： DBU可以改善环氧树脂的韧性，使其不易开裂，就像给建筑打下了坚实的地基，更加稳定。
• 耐热性的提高： DBU能够提高环氧树脂的耐热性，使其在高温环境下仍能保持良好的性能，就像给机器安装了冷却系统，更加持久。

我们可以通过一个表格来展现添加DBU前后，环氧树脂力学性能的差异：

力学性能指标	未添加DBU	添加DBU	提升幅度
拉伸强度 (MPa)	50	70	40%
弯曲强度 (MPa)	80	110	37.5%
冲击强度 (J/m)	100	130	30%
玻璃化转变温度(Tg, °C)	100	120	20%

影响因素分析：

DBU对环氧树脂力学性能的影响受到多种因素的影响，包括：

• DBU的用量： DBU的用量过少，可能无法达到理想的加速固化效果；DBU的用量过多，可能会影响环氧树脂的性能。因此，需要根据实际情况选择合适的DBU用量，就像烹饪时需要掌握好调味料的用量，才能做出美味佳肴。一般来说，DBU的用量在环氧树脂总量的0.1%-3%之间。
• 固化剂的种类： 不同的固化剂与DBU的协同作用不同，会对环氧树脂的力学性能产生影响。
• 环氧树脂的种类： 不同的环氧树脂的化学结构不同，对DBU的敏感度也不同。
• 固化温度： 固化温度会影响固化反应的速率和程度，从而影响环氧树脂的力学性能。

第三乐章：DBU的应用案例——各行各业的闪耀明星

DBU凭借其卓越的性能，在环氧树脂领域大放异彩，广泛应用于各个行业：

• 涂料行业： DBU可以加速涂料的固化，提高涂膜的硬度和耐磨性，就像给建筑物穿上了一层坚固的铠甲。
• 粘合剂行业： DBU可以提高粘合剂的粘接强度，使其能够牢固地粘接各种材料，就像一位技艺精湛的工匠，将不同的材料完美地连接在一起。
• 复合材料行业： DBU可以改善复合材料的力学性能和耐热性，使其能够应用于航空航天、汽车等领域，就像给飞机和汽车安装了高性能的发动机，更加安全可靠。
• 电子封装行业： DBU 可以用于加速电子元器件的封装， 提高生产效率和产品质量。

注意事项：

• DBU 具有一定的腐蚀性和刺激性，操作时需要佩戴防护眼镜和手套。
• DBU 应储存在阴凉、通风的地方，避免阳光直射。

尾声：环氧树脂的未来，DBU的无限可能

DBU作为一种高效的环氧促进剂，在环氧树脂领域拥有广阔的应用前景。随着科技的不断发展，我们相信，DBU将会被应用到更多的领域，为环氧树脂材料的发展注入新的活力。

希望今天的讲座能够帮助大家更好地了解DBU，并在实际应用中取得更好的效果。谢谢大家！

额外补充内容 (可根据讲座时间灵活调整):

• 关于DBU衍生物的研究： 目前，科研人员正在积极研究DBU的衍生物，以期获得性能更加优异的环氧促进剂。这些衍生物可能会在溶解性、反应活性、以及与特定环氧树脂体系的兼容性上有所提升。
• DBU与其他促进剂的协同效应： 可以探讨DBU与其他类型的环氧促进剂（如咪唑类、有机金属化合物等）联合使用，实现更高效的固化和更优异的材料性能。这需要深入研究不同促进剂之间的协同作用机制。
• DBU在水性环氧树脂中的应用： 随着环保意识的提高，水性环氧树脂越来越受到关注。可以探讨DBU在水性环氧树脂体系中的应用，例如，如何克服DBU在水中的溶解性问题，以及如何优化固化工艺以获得良好的涂膜性能。
• 实际案例分析： 可以分享一些具体的应用案例，例如，DBU在风力叶片制造中的应用、DBU在汽车涂料中的应用等。通过案例分析，可以更直观地展示DBU的优势和应用价值。

总之，环氧树脂和DBU的故事远未结束，它们将在科研人员的不断探索下，创造出更加美好的未来。让我们共同期待！

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联系人： 吴经理

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聚氨酯防水涂料催化剂目录

• NT CAT 680 凝胶型催化剂，是一种环保型金属复合催化剂，不含RoHS所限制的多溴联、多溴二醚、铅、汞、镉等、辛基锡、丁基锡、基锡等九类有机锡化合物，适用于聚氨酯皮革、涂料、胶黏剂以及硅橡胶等。

• NT CAT C-14 广泛应用于聚氨酯泡沫、弹性体、胶黏剂、密封胶和室温固化有机硅体系；

• NT CAT C-15 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，比A-14活性低；

• NT CAT C-16 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用和一定的耐水解性，组合料储存时间长；

• NT CAT C-128 适用于聚氨酯双组份快速固化胶黏剂体系，在该系列催化剂中催化活性强，特别适合用于脂肪族异氰酸酯体系；

• NT CAT C-129 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有很强的延迟效果，与水的稳定性较强；

• NT CAT C-138 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，中等催化活性，良好的流动性和耐水解性；

• NT CAT C-154 适用于脂肪族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，具有延迟作用；

• NT CAT C-159 适用于芳香族异氰酸酯双组份聚氨酯胶黏剂体系，可用来替代A-14，添加量为A-14的50-60%；

• NT CAT MB20 凝胶型催化剂，可用于替代软质块状泡沫、高密度软质泡沫、喷涂泡沫、微孔泡沫以及硬质泡沫体系中的锡金属催化剂，活性比有机锡相对较低；

• NT CAT T-12 二月桂酸二丁基锡，凝胶型催化剂，适用于聚醚型高密度结构泡沫，还用于聚氨酯涂料、弹性体、胶黏剂、室温固化硅橡胶等；

• NT CAT T-125 有机锡类强凝胶催化剂，与其他的二丁基锡催化剂相比，T-125催化剂对氨基甲酸酯反应具有更高的催化活性和选择性，而且改善了水解稳定性，适用于硬质聚氨酯喷涂泡沫、模塑泡沫及CASE应用中。