环氧树脂固化剂固化条件及配方.docx

1、环氧树脂固化剂固化条件及配方 Hessen was revised in January 2021环氧树脂固化剂固化条件及配方环氧树脂固化剂固化条件及配方(一) 表1-1 多胺固化剂的性质 类别名称略称密度/gml-1室温状态黏度/Pas熔点/脂肪胺二乙烯三胺DETA液态-三乙烯四胺TETA液态-四乙烯五胺TEPA液态-二乙氨基丙胺DEPA-液态-乙二胺EDA-液态-聚酰胺-多胺-基于胺值不同，可由半固态至液态半固态(胺值90)液态（胺值600）-脂环族孟烷二胺MDA-液态-异佛尔酮二胺IPDA液态-N-氨乙基哌嗪N-AEP-液态-3,9-双(3-胺丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺十一烷加合

2、物ATU加合物-液态-脂肪族双(4-胺基-3-甲基环己基)甲烷-液态因加合物种类而异-双(4-胺基环己基)甲烷-固态40芳香族间苯二甲胺m-XDA结晶体液体-二氨基二苯基甲烷DDM固体-89二氨基二苯基砜DDS固体-175间苯二胺m-PDA固体-62其他双氰胺DICY-固体-207210己二酸二酰肼AADH-固体-180表1-2 BA树脂与多胺固化剂的固化条件、性能及应用类别名称胺当量(固化剂)(%) 适用期标准固化条件HDT/特点用途优点缺点粘层浇涂接压铸料脂肪胺DETA510820min常温4天+10030min90125低黏度、室温速固适用期短、白化现象TETA61292030min常温

3、4天+10030min98124各种机械性能均衡毒性(分子质量愈小毒性愈大)TEPA714122040min常温7天+10030min115室温固化、长的适用期低温性能、电性能耐热性低，耐药品性毒性DEPA65粘接8浇注4层压614h654h+1151h85-聚酰胺-多胺-90600-4h因胺值而不同常温7天+602h55113配比范围宽，机械性能均衡，粘接性、耐水性耐热性，耐药品性脂环胺MDA226h802h+13030min148158低黏度、耐热性、耐稳定性因吸收CO2而发泡IPDA41241h804h+1501h-与MDA同与MDA同在室温下只固化至B-阶段与DE-TA、TETA同N-

4、AEP4320222030min常温3天+20030min110120与DETA、TETA同冲击性与MDA同在室温下只固化至B-阶段与DE-TA、TETA同ATU加合物45133-12h常温7天+602h5581适用长期、速固，配比宽，可挠性、粘接性、透明无色固化物耐热性-60-3h802h+1502h155160耐热性、高温机械性，高温电性能-53-603h+1502h150耐热性、高温机械性，高温电性能-芳香胺m-XDA161820min常温7天+601h130150常温固化，使用期长、耐热性因吸收CO2而发泡DDM25308h802h+1504h150耐热性、电性能、耐药品性混合操作，固

5、化物着色m-PDA3414166h802h+1504h150类似DDM类似DDMDDS3035约1年1102h+2004h180190适用期长，耐热性混合操作，混合物高黏其他DICY-612月1601h+18020min125潜伏性，半固化物贮存稳定混合操作，高温固化AADH-潜伏性，可挠性混合操作 方括号中为标准用量 室温，样品量100g =良好 =差 表1-3 不同类型固化剂-环氧树脂固化物性能比较固化剂(固化剂)(%)凝胶时间/min固化周期热变形温度/抗压强度/MPa抗压模量/GPa压缩形变(%)DETA123025凝胶+1002h122-薄荷烷二胺(或MDA)224801002h+2

6、003h151N-AEP20203025凝胶+1502h110聚酰胺树脂10018025凝胶+1203h58固化剂抗拉强度/MPa抗拉模量/GPa断裂伸长率/%介电强度/kVmm-1介电常数23,60Hztan耐化学性,质量增量(%)60Hz103Hz沸丙酮3h沸水24hDETA薄荷烷二胺(或MDA)N-AEP破坏聚酰胺树脂破坏 所用原料树脂：环氧当量=180195的双酚A型环氧树脂；凝胶时间在23用药1.1L舞料测定。表1-4 二乙烯三胺的质量分数对固化物的硬度及耐化学腐蚀性能的影响(二乙烯三胺)不同温度下的巴科尔硬度沸水中3h沸丙酮中3h后256080100120巴科尔硬度增重(%)巴科尔

7、硬度增重(%)6330-250734180-27083526120-311293825161031251037261810032311138262110033351236272280313513342716503035 所用树脂为环氧当量为190的双酚A型环氧树脂，室温凝胶后在110固化4h。理论计算二乙烯三胺质量分数=%。 表1-5 分别用三乙烯四胺、低分子聚酰胺树脂固化东都化成YD型环氧树脂的性能对比树脂型号(三乙烯四胺)/%(低分子聚酰胺)/%使用期/min抗弯强度/MPa抗拉强度/MPa抗压强度/MPa粘结力/MPa硬度(洛氏)热变形温度/冲击韧性/(kJm-2)M级P级YD-1151

8、0-50-3746-5013072-39YD-12710-50-6054-5013077-42YD-12810-5-6155-5013080-43 固化测试条件：100g树脂配料，20固化7d后测定强度。热变形温度为负荷2.5kg 14d后测定，低分子聚酰胺胺值为350。表1-6 在24下环氧树脂的环氧基残留量固化时间/h环氧基残留量/(%)固化时间/h环氧基残留量/(%)095212412531-表1-7 固化温度与剪切强度的关系固化温度/固化时间/h抗剪强度/MPa固化温度/固化时间/h抗剪强度/MPa202595-145表1-8 芳胺的影响芳胺名称芳胺用量(m)/g热变形温度/无080间

9、苯二胺1044,4-二氨基二苯甲烷93表1-9 KH-514胶粘剂的耐老化性能老化项目室温抗剪强度/MPa60抗剪强度/MPa不均匀扯离强度/kNm-1老化前5360，30天-60，相对湿度98%，30天-广州地区，3年大气老化31海水，30天-煤油，135天-丙酮，135天-酒精，135天-表1-10 低分子聚酰胺固化物性能固化剂热变形温度/抗弯强度/MPa抗弯模量/GPa抗拉强度/MPa断裂伸长率/%冲击韧度/(kJm-2)巴氏强度V-1154577428-5060V-125708591105568-6575V-1401101159856-6971V-115：n(二聚酸)：n(DTA)=2

10、：3；胺值238V-125：m(二聚酸)：n(DTA)=1：2；胺值345V-140：m(二聚酸)：n(DTA)=1：2；胺值375表1-11 脂环族多元胺的固化物性能固化剂(%)热变形温度/抗弯强度/MPa抗弯模量/GPa抗拉强度/MPa断裂伸长率(%)冲击韧度/kJm-2硬度(洛氏M)介质常数50Hz,23功率因数50Hz,23体积电阻率/cmC-2603313015010777-21016MDA622148158109123-64105-IPDA2414912573-11016HM30150100-50-108-11016N-AEP20100120100-6495105-m-XDA161

11、813015012475-21016表1-12 芳香胺二胺的固化物性能固化剂(%)热变形温度/抗弯强度/MPa抗弯模量/GPa抗压强度/MPa抗拉强度/MPa断裂伸长率(%)冲击韧度/kJm-2硬度(洛氏M)介质常数50Hz,23功率因数50Hz,23体积电阻率/cmm-PDA14151551097456108-DDM2730155123745710611015DDS3540175126-60-110-m(PDA):m(DDM)=6:420150115745610511011016m(DDM)m(IPDA)=4:625155116-表1-13 芳香胺固化环氧树脂的耐化学腐蚀性能?化学药品用间苯

12、二胺固化用二氨基二苯基砜固化试样外观变化抗弯强度/MPa试样外观变化抗弯强度/MPa初始180天后初始180天后25%HCl(54浸泡)稍绿稍有发黑25%CH3COOH无变化无变化100%三氯乙烯无变化无变化6%NaOCl严重粉化严重粉化蒸馏水无变化无变化50%NaOH(82浸泡)表面稍发暗稍发暗25%H2SO4表面稍发暗边缘稍有发黑25%HCl表面发黑相当的发黑40%甲醛边缘稍有溶胀边缘稍有溶胀25%锘酸铝稍有粉化表面稍有痕迹%硫酸铝稍有发黑无变化表1-14 酰基胍类促进剂固化性能促进剂固化时间/min抗剪强度/MPa促进剂固化时间/min抗剪强度/MPa乙酰胍10乙酰胍1020204040

13、表1-15 酰肼的熔点、使用期及固化物差热分析酰肼固化剂熔点/使用期/天差热分析起始温度/放热峰/琥珀酸酰肼(SuADH)163120161165己二酸酰肼(AADH)180120161167间苯二酸酰肼(IPADH)212120150154160对一羟基安息香酸酰肼(POBH)248120153161水杨酸酰肼(SaAH)151152496130苯基氨基酸酰肼(PAPAH)93952115150DICY207208300178182表1-16 有机酸酰肼固化环氧树脂铁-铁粘接的剪切强度固化剂固化条件1501501h1502h170SuADH-AADH凝胶-IPADH凝胶-POBH凝胶-PAP

14、AH凝胶-DICY液态液态表1-17 国产的某些改性胺固化剂的质量指标商品牌号色泽胺值/(mgKOHg-1)黏度(40)/(Pas)TY-200182155100800TY-203142002020100TY-300183151520100TY-3051173502010TY-650152002010100TY-651154002010TY-6001665020TG-01110100n(丙烯腈):n(DTA)=2:1-5058860950630770-7896表1-21 胺加合物(由环氧乙烷、环氧丙烷制)的固化物性能固化剂使用期/min(50g料,25)热变形温度/抗压强度/MPa抗拉强度/M

15、Pa抗弯强度/MPa抗弯模量/GPaN,N-双(羟乙基)DTA()245831684102N,N-双(羟丙基)DTA()296829195116N,N-双(羟乙基)TTA()287629191109N-(羟乙基)DTA()199628810598m():m()=85:15-92302105109m():m():m(双酚A)=85:15:15-84246103119N-(羟丙基)DTA2794257105109N-(3-苯氧基,2-羟丙基)DTA579024698123N-(2-苯基,2-羟乙基)DTA189327410588N-(羟丙基)m-PAD250116316134155表1-22 典型

16、的酸酐固化剂的性质类别名称略称状态黏度/Pas熔点/单官能团型邻苯二甲酸酐PA粉末-128四氢邻苯二甲酸酐THPA固体-100六氢邻苯二甲酸酐HHPA固体-34甲基四氢邻二甲酸酐Me THPA液体-甲基六氢邻苯二甲酸酐Me HHPA液体-甲基纳迪克酸酐MNA液体-十二烯基琥珀酸酐DDSA液体-氯菌酸酐HET粉末-235239两官能团型均苯四甲酸酐PMDA粉末-286苯酮四酸二酐BTDA粉末-227乙二醇双偏苯三酸酐TMFG固体-7080(软化点)甲基环已烯基四酸二酐MCTC粉末-167游离酸酸酐偏苯三甲酸酐TMA粉末-168聚壬二酸酐PAPA固体(100)-表1-23 与BA树脂配合的酸酐固化

17、剂的固化条件、特性和用途类别名称酸酐当量适用期标准固化条件HDT/特点用途优点缺点成层浇浸涂型压铸渍料单官能团酸酐PA15814h(100)1506h100152价廉，放热低，耐药品性优良(碱除外)升华，混合工艺性劣THPA152-除不升华外与PA近似着色，混合工艺性劣与其他酸酐混合HHPA24h(加促进剂/250)852h+1501224h110130低粘度，适用期长，优良耐电痕迹性，耐侯性吸湿性MeTHPA16634min(加促进剂/100)1002h+1505h121123低粘度，优良的工艺性价格贵一些MeHHPA16835min(加促进剂/100)1002h+1505h136色稳定，优良的电痕迹性，耐侯性价格贵一些MNA17856天(加促进剂/25)852h+1501224h150175优良的工艺性，低收缩，耐热耐碱差DDSA26610天(加促进剂/25)852h+1501224h6070优良工艺性，电性能、韧性耐药品性差HET38830min(120)1001h+2001h+2002h145190耐热性、阻燃性，优良的电性能操作工艺性差两官能团酸酐PMDA109-250耐热、耐药品性工艺性差，脆性BTDA161-20024h280耐热，耐药品性耐高温老化性溶解性不良(与单