一种潜伏性咪唑类中温固化剂的制备和性能研究张夏宇魏珊珊袁文聪摘要：本课题组用溶液法制备咪唑类过度金属离子络合体系，分别采用六水合氯化钴（CoCl2·6H2O）、六水合氯化镍（NiCl2·6H2O）、六水合三氯化铁（FeCl3·6H2O）、二水合氯化铜（CuCl2·2H2O）为原料，以甲醇为溶剂，对2-乙基-4-甲基咪唑（EMI）进行改性。EMI/水合金属盐按化学摩尔比4：1进行反应，得到具有一定潜伏性的环氧树脂固化剂。通过凝胶时间、DSC测试和力学性能测试，研究了各类过渡金属盐改性咪唑类固化剂固化环氧树脂的反应活性。研究表明，EMI上叔氮原子上的弧对电子与具有空轨道的金属离子形成配位体，阻碍了室温时叔胺的催化作用，使之具有较好的潜伏性。而且，随着过渡金属原子的原子半径的减小，形成的配位体越紧密，潜伏性也就越好，但力学性能却受到相应的影响。关键词：2-乙基-4-甲基咪唑（EMI）；過渡金属离子；潜伏性：TB48文献标识码：A：1400（2021）06-0032-06PreparationandPropertiesofaLatentImidazoleMediumTemperatureCuringAgentZHANGXia-yu，WEIShan-shan，YUANWen-cong（CollegeofPackagingandMaterialEngineering，HunanUniversityofTechnology，Zhuzhou412000，China）Abstract：Theimidazolescomplexsystemwaspreparedbysolutionmethod.Cobalthexahydrate（CoCl2·6H2O），nickelhexahydrate（NiCl2·6H2O），ironhexahydrate（FeCl3·6H2O）andcopperdihydrate（CuCl2·2H2O）wereusedasrawmaterials，andmethanolwasusedassolventtomodify2-ethyl-4-methylimidazole（EMI）.EMI/hydratedmetalsaltswerereactedbychemicalmolarratio4：1toobtainepoxyresincuringagentwithcertainpotential.Thereactionactivityofimidazolesmodifiedbytransitionmetalsaltswasstudiedbygeltime，DSCtestandmechanicalpropertytest.ItisshownthatthearconthesupertertiarynitrogenatomofEMIformsaligandforelectronsandmetalionswithvacantorbitals，whichhindersthecatalyticactionoftertiaryamineatroomtemperatureandmakesithaveagoodlatentproperty.Moreover，astheatomicradiusofthetransitionmetalatomdecreases，theclosertheligandisformed，thebetterthelatentpropertyis，butthemechanicalpropertiesareaffectedaccordingly.Keywords：2-ethyl-4-methylimidazole（EMI）；transitionmetalions；latency咪唑盐及咪唑衍生物类固化剂是一种常用的中温固化剂，它的固化温度通常在120℃以下，所得的固化产物具有良好的力学性能、耐电绝缘性和耐热性，从而广泛应用在电子电气领域。近些年来，电子产业的蓬勃发展导致咪唑类环氧树脂固化剂的需求量逐渐增加。但是，常用咪唑类固化剂由于固化活性较高，因此与环氧树脂混合后适用期较短，不能作为单组份体系在较长时间内贮存，如2-乙基-4-甲基咪唑的适用期仅仅一天。为了提高咪唑类固化剂在室温下的贮存期，减少固化工艺的繁琐性，因而对咪唑类固化剂潜伏性的改性的研究具有重要的意义。它也为环氧树脂开辟了一个更为广阔的应用前景。对咪唑类固化剂潜伏性的具体改性方法是利用咪唑化合物咪唑环上的1位氮原子和3位氮原子的反应活性与其它化合物反应，对咪唑分子上的活性点（仲胺基、叔胺基）通过形成空间位阻进行封闭，从而降低其反应活性，加以钝化，从而达到潜伏性的效果。程秀莲[1]等研究了水杨酸改性咪唑的制备方法及对环氧树脂/双氰胺体系固化性能的影响。根据蓝星化工新材料公司的专利[2]报道，可以利用咪唑环上1位N原子上的活泼氢与环氧基化合物发生加成反应，制备得到改性的固化剂。两者改性后对咪唑类固化剂的贮存时间都有一定的提升。本课题组用溶液法制备咪唑类金属离子络合体系，测试不同金属盐与咪唑的配合物对环氧树脂的凝胶时间、DSC分析、和力学性能研究。根据各种金属盐与咪唑的相互关系，得出一种综合性能优异的中温潜伏性环氧树脂固化剂。1实验1.1主要原料及仪器见表1。1.2金属盐改性咪唑的制备以咪唑与水合金属盐的物质的量之比为4：1进行络合，取质量为11.016g的EMI放入烧杯A中，用量筒量取20ml甲醇溶液倒入其中，放入磁力搅...