一、油基伯胺（油胺）的特性

油基伯胺，通常被称为油胺，是一种重要的长链不饱和伯胺。

1. 基本信息

• 化学名称： (Z)-9-十八烯胺 或 (Z)-十八-9-烯-1-胺

• 常用名： 油胺， 十八烯胺

• CAS号： 112-90-3

• 分子式： C₁₈H₃₇N

• 结构式： CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇CH₂NH₂

  • 关键特征：一个长碳链（C18），一个双键（位于第9位，顺式结构），一个末端的伯氨基（-NH₂）。

2. 物理化学特性

• 外观： 常温下为无色至淡黄色透明液体。工业品常因含有微量杂质而呈淡黄色。

• 气味： 具有典型的胺类气味（氨味）。

• 溶解性：

  • 良好溶解于： 大多数非极性有机溶剂，如甲苯、二甲苯、正己烷、乙醇、氯仿、乙酸乙酯等。

  • 不溶于水： 由于其长疏水烃链，在水中的溶解度极低。

• 反应性：

  • 碱性： 作为伯胺，具有碱性，可与酸反应生成盐。

  • 亲核性： 氨基上的氮原子具有孤对电子，具有很强的亲核性，可以与环氧基团、酰氯、异氰酸酯等发生反应。这正是其作为环氧固化剂的化学基础。

  • 不饱和性： 分子中的碳-碳双键可以发生氧化、聚合等反应，但相对于氨基，其在环氧固化反应中活性较低。

• 其他特性：

  • 低粘度： 使其易于与其他组分混合。

  • 疏水性： 长碳链赋予其优异的疏水性和表面活性，常用于表面活性剂和润滑剂。

  • 较低的蒸汽压和较高的沸点： 使其在常温下挥发性较低，操作相对安全。

二、作为环氧树脂固化剂的具体应用

油胺作为环氧树脂固化剂，属于单官能度、长链脂肪族伯胺。这一特性决定了它的应用特点和局限性。

1. 固化机理
油胺的伯氨基（-NH₂）与环氧树脂中的环氧基团发生亲核开环加成反应，生成仲胺。生成的仲胺可以继续与另一个环氧基团反应，生成叔胺，并形成交联网络。
R-NH₂ + CH₂-CH-(环氧树脂) → R-NH-CH₂-CH-(OH)-(环氧树脂)

2. 应用特点与优势

• 低粘度与操作便利性： 油胺本身是液体，且粘度很低。与环氧树脂混合后，可以显著降低整个体系的粘度，改善流动性，便于浇注、浸润和脱泡。

• 增韧效果： 其长而柔顺的脂肪族碳链在固化后的环氧网络中起到内增塑的作用，能有效提高固化物的柔韧性和抗冲击性能，减少脆性。

• 疏水性与防潮性： 引入疏水的长碳链，可以提高固化物的耐水性和防潮性。

• 室温固化： 与大多数脂肪族胺类固化剂一样，油胺可以在室温下与环氧树脂发生反应，无需加热，操作简便。

• 颜色浅： 可用于对颜色要求不高的浅色制品。

3. 局限性与缺点

• 固化速度慢： 由于是单官能度胺（每个分子只有一个-NH₂），且空间位阻较大（长碳链），其反应活性远低于多官能度胺（如乙二胺、二乙烯三胺等）。固化时间很长，完全固化可能需要数天甚至更久。

• 交联密度低： 单官能度特性导致其与环氧树脂反应后，无法形成高交联密度的三维网络。因此，固化物的硬度、耐热性、耐化学溶剂性和机械强度（如拉伸强度、模量）通常较差。

• 固化物偏软： 虽然柔韧性好，但往往表现为“软”而非“强韧”，表面可能发粘。

• 配比计算： 胺值相对较低，需要添加的量较大。具体用量需根据环氧树脂的环氧值和油胺的胺值进行计算。

4. 具体应用领域
鉴于以上特点，油胺很少单独用作主固化剂，而是作为辅助固化剂或改性添加剂使用，主要用于对机械强度要求不高，但强调柔韧性、疏水性或操作工艺性的场合。

• 作为改性剂/共固化剂：

  • 增韧改性： 与常用的高官能度胺类固化剂（如聚酰胺、脂环胺）复配使用，利用其长链结构来增韧，平衡体系的刚性与韧性。

  • 粘度调节： 添加到高粘度的环氧体系（如某些聚酰胺固化体系）中，作为活性稀释剂，降低粘度，同时参与反应，避免了非活性稀释剂挥发带来的问题。

• 特殊用途的涂层和胶粘剂：

  • 用于制备柔性涂层，如一些地坪涂料的底涂或面涂，需要一定的弹性。

  • 用于对粘结强度要求不高的弹性密封胶或胶粘剂。

• 复合材料： 在某些对韧性要求高于强度的复合材料中作为固化剂组分。

• 电子封装材料： 利用其低粘度和一定的柔韧性，用于某些对耐热性要求不高的电子灌封或封装应用。

5. 使用建议与注意事项

• 典型添加量： 当作为主固化剂时，添加量需通过胺氢当量计算。通常约为环氧树脂重量的25%-35%，但具体需根据实际配方和性能要求通过试验确定。

• 固化条件： 通常在室温下固化，但反应不完全。为了获得最佳性能，建议进行后固化，如在60-80℃下加热数小时，以促进反应完全，提高性能。

• 安全须知：

  • 油胺对皮肤和眼睛有刺激性，操作时应佩戴适当的防护装备（手套、护目镜）。

  • 确保工作环境通风良好。

总结

油胺是一种具有长链不饱和烃基的单官能度伯胺。作为环氧树脂固化剂，其核心价值在于提供优异的柔韧性、增韧效果、低粘度和疏水性。然而，由于其固化速度慢、交联密度低导致机械性能和耐热性不足，它通常不作为主固化剂，而是作为一个非常有价值的辅助固化剂和改性剂，用于优化和调整环氧树脂体系的性能，特别是在需要平衡韧性与加工性的应用中。