环氧树脂是一种重要的高分子材料，它具有优异的粘结性能、良好的物理性能和耐化学腐蚀性以及优良的电绝缘性，因而在建筑、化工防腐蚀、电气等行业应用广泛。环氧树脂固化剂是环氧树脂应用时必不可少的辅助组分。它将线型结构的环氧树脂分子交联成体型网状结构的固化物。环氧树脂固化剂的种类很多，大致可分为胺类、酸酐类、咪唑类、树脂类等，各类中又有许多品种。目前国内外品种已达100种以上。 针对国内固化剂与环氧树脂不配套，特别是应用于建筑、化工防腐的环氧固化剂品种较少的状况，我们从1985年起研制开发NJ系列固化剂，现已开发成功NJ-1,NJ-2两个品种，于1989年通过江苏省省级鉴定。          现将这两个产品的技术指标、性能试验和应用情况介绍如下。                  NJ-l、NJ-2 环氧树脂固化剂的技术指标 NJ-1环氧树脂固化剂是一种低毒、低挥发性的环氧树脂的常温固化剂，分子中含有 酰胺基(-C0NH-)、伯胺(-NH2)、仲胺基(-NH-)等，但它有别于聚酰胺树脂。   NJ-2环氧树脂固化剂也是一种低毒、低挥发性的环氧树脂的常温固化剂。分子结构中除了含有起固化作用的伯胺和仲胺基外，还含有羟基(一0H)等促进固化的基团。两产品的技术指标如表1     表1   NJ 环氧树脂固化剂的性能试验   1树脂固化度对比试验 为了对NJ-1, NJ-2环氧树脂固化剂的性能作出评价，以常用的乙二胺、聚酰胺等固化剂作参照，进对比试验。试验中除固化剂之外其它条件相同。试验用环氧树脂牌号为E-44，试验方法按国内和国际现行规范的要求进行。固化度即树脂不可溶分含量，是衡量树脂固化度的重要数据。固化度的高低与固化物的强度、耐蚀性、耐溶剂性等有一定关系。本试验按国家标准GB2576-81"玻璃钢中树脂不可溶分含量试验方法"进行。试验结果见表2   表2  环氧树脂固化度对比试验结果 试验结果表明:除650聚酰胺之外，NJ-1， NJ-2与其它常用固化剂相仿。NJ-2的短期固化效果好，相应的NJ-l的固化则较缓。NJ-1、NJ-2的最佳加入量均在20%左右。 2.树脂固化物的力学性能 2.1胶泥、砂浆的抗拉、抗压强度 现行规范HGJ229-83《化工设备管道防腐蚀施工及验收规范》和TJ212-76《建筑防蚀施工及验收规范》要求环氧胶泥的抗拉强度不小于10.8 MPa，而对环氧砂浆的强度没有作具体的要求和规定。美国ASTMC395-80要求环氧砂浆的抗拉强度(7天)不小于6.9 MPa，抗压强度不小于48.3 MPa。用NJ固化剂与常用固化剂对比试验，胶泥和砂浆的强度试验结果见表3、表4。 试验结果表明，NJ-1和NJ-2固化的环氧胶泥、砂浆的强度均达到或超过规范定值且与几种常用固化剂相仿，NJ-1、NJ-2固化剂均能在较大加入量范围(15-25%)内使环氧树脂固化并达到所要求的强度值，而其最佳加入量20%上下，这与固化度试验结果相一致，NJ-2能在较低温度下(-5℃)固化树脂，且其强度可接近规范要求；NJ-1固化剂的固化物有较高的抗压强度，胶泥的强度特别是抗压强度随稀释剂加入量的增加而下降。 2.2胶泥粘结强度试验 国内现行规范对胶泥粘结强度的测定采用"8"字对半贴的方法，ASTM规定采用十字交叉法测定。分别用上述两种方法进行测定，试验结果见表5。 TJ2l2-76规范要求环氧胶泥与瓷板粘接强度≥2.94MPa，ASTMC395-80要求环氧胶泥与瓷砖的粘接强 度≥1.7MPa，试验表明NJ-1，NJ-2固化剂固化的胶泥具有良好的粘接性能。由于试验时试件断于母材而不 是断于粘接面，因而测得的数据小于实际的粘接强度值。 2.3关于树脂的固化速度 树脂与固化剂混合后从树脂凝胶到硬化需要一定时间。如固化太快会来不及施工而报废，如固化太馒也 会产生流淌等问题而影响施工的顺利进行。用NJ-1，NJ-2固化剂与许多固化剂一样，树脂的固化速度与固 化剂的加入量、环境温度以及溶剂的种类、加量等因素有关。通过试验和实际应用时的观察，使用NJ-1， NJ-2固化剂时固化速度的变化规律如下：在固化剂加入量范围内，固化剂加量越大，固化速度越快；在固化剂量相同时环境温度越高固化速度越快；加入稀释剂一般会使固化速度减慢，溶剂种类不同对固化速度的影响也不同。在加入相同量溶剂时，用乙醇比用丙酮的固化速度快。这是因为乙醇分子中的轻基有促进固化的作用，而丙酮与胺会发生可逆反应，且丙酮挥发性强，挥发的同时使体系温度降低而减慢固化反应。 NJ-l固化速度中等，固化反应放热较温和，固化速度介于聚酰胺和乙二胺之间，NJ-2固化活性大，固化速度较快，因而低温下也能使树脂良好固化。当环境温度较高时，通过减少固化剂加量和加入丙酮等可调节减缓固化速度，以满足施工的需要。 3 .耐腐蚀试验 环氧类材料除本身的耐蚀性之外，固化剂是否含有不耐蚀基团以及固化度高低对树脂固化物的耐蚀性有影响。从分子结构来看，NJ-l，NJ-2固化剂不含不耐蚀基团。为了考察其固化物的耐蚀性能，进行了加速腐蚀试验及六个月常温浸泡试验，试验在高于环氧树脂使用温度(80℃)下进行，以便在较短时间判别固化物的耐蚀倾向，试验结果表明，NJ-l，NJ-2固化物的耐蚀性与乙二胺等常用固化剂相仿，而聚酰胺的耐蚀性较差。在30%盐酸、10%醋酸、乙醇等介质中，用聚酰胺固化的试件在短时间内即破坏或强度大幅度下降。耐蚀等级是根据全国防腐工程标准技术委员会《工业筑防腐蚀设计规范》管理组组织制定的评定标准来评定的。从试验可看出，用NJ-l。NJ-2固化的树脂胶泥有良好的耐蚀性，与GBJ46-82《工业建筑防腐蚀设计规范》中"常用材料的耐腐蚀性能"所列相符。 4.NJ固化剂的毒性试验 经南京医学院毒理教研室测定，两种固化剂毒性试验结果如下： NJ-l固化剂大白鼠急性经口半数致死量LD50=2150㎎/㎏，95%可信限为1380-3360㎎/㎏ NJ-2固化剂大白鼠急性经口半数致死量LD50=1620mg/kg , 95%可信限为866-3010mg/Kg 根据物质急性经口毒性分级标准评定，NJ-l和NJ-2固化剂均属于低毒类物。实际上在使用过程中固化剂进入口中的可能性并不存在，除固化剂本身毒性外，重要的是要看其挥发性的大小，是否易通过呼吸道吸入，NJ-l、NJ-2固化剂是分子量较大的树脂状化合物，其挥发性很小，因而可保证使用时的安全。   工业应用情况 NJ-l，NJ-2环氧树脂固化剂分别在1986年、1988年起批量生产，产品在上海石化总厂等数十个单位应用。应用情况见表6 表6           NJ-1,NJ-2 环氧固化剂工业应用情况   结束语      NJ-2、NJ-2环氧树脂固化剂从研制到工业化生产，产品经过大量试验及数十个单位用，几年来的实践证明，NJ-2、NJ-2固化剂均属低毒低挥发性的环氧树脂常温固化剂，它们所固化的环氧树脂具有良好的物理力学性能和耐腐蚀性能。其中NJ-l固化剂固化反应放热温和，固化物色浅，光泽好，NJ-2固化剂固化活性大，可在较低温度和潮湿条件下固化。NJ-1、NJ-2固化剂。加入量可调范围大，施工方便。产品的制作工艺合理，原料易得，便于大批量生产。与同类产品比价格偏低，产品质量稳定。、因此，NJ-l、NJ-2环氧树脂固化剂是化工防腐蚀用的理想固化剂。在电子等其它行业的应用有待进一步试验和实践。