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环氧树脂固化剂固化条件及配方

2011-01-13 来源:亚科官网

1 多胺固化剂的性质

 类别

名称

略称

密度/g·ml-1

室温状态

黏度/Pa·s

熔点/℃

脂肪胺

二乙烯三胺

DETA

0.954

液态

0.005

-

三乙烯四胺

TETA

0.98

液态

0.019

-

四乙烯五胺

TEPA

1.00

液态

0.001

-

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1.02.5(胺值600

-

脂环族

孟烷二胺

MDA

-

液态

0.019

-

异佛尔酮二胺

IPDA

0.924

液态

0.018

-

N-氨乙基哌嗪

N-AEP

-

液态

-

-

3,9-(3-胺丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺十一烷加合物

ATU加合物

-

液态

-

-

脂肪族

(4-胺基-3-甲基环己基)甲烷

-

0.945

液态

因加合物种类而异

-

(4-胺基环己基)甲烷

-

0.95

固态

0.06

40

芳香族

间苯二甲胺

m-XDA

1.05

结晶体液体

-

-

二氨基二苯基甲烷

DDM

1.05

固体

-

89

二氨基二苯基砜

DDS

1.33

固体

-

175

间苯二胺

m-PDA

0.95

固体

-

62

其他

双氰胺

DICY

-

固体

-

207210

己二酸二酰肼

AADH

-

固体

-

180

                          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

ω(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

DETA

20.6

510[8]

20min

常温×4+100℃×30min

90125

低黏度、室温速固

适用期短、白化现象

○○○○

TETA

24.4

612[9]

2030min

常温×4+100℃×30min

98124

各种机械性能均衡

毒性(分子质量愈小毒性愈大)

○○○○

TEPA

27.1

714[12]

2040min

常温×7+100℃×30min

115

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

○○○○

DEPA

65

粘接8浇注4层压6

14h

65℃×4h+115℃×1h

85

-

-

○○○×

聚酰胺-多胺

-

90600

-

0.54h因胺值而不同

常温×7+60℃×2h

55113

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

MDA

42.5

22

6h

80℃×2h+130℃×30min

148158

低黏度、耐热性、耐稳定性

因吸收CO2而发泡

○○○×

IPDA

41

24

1h

80℃×4h+150℃×1h

-

MDA

MDA同在室温下只固化至B-阶段与DE-TATETA

×○○×

N-AEP

43

2022

2030min

常温×3+200℃×30min

110120

DETATETA同冲击性

MDA同在室温下只固化至B-阶段与DE-TATETA

×○○×

ATU加合物

45133

-

12h

常温×7+60℃×2h

5581

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

-

3h

80℃×2h+150℃×2h

155160

耐热性、高温机械性,高温电性能

-

×○○○

-

53

-

-

60℃×3h+150℃×2h

150

耐热性、高温机械性,高温电性能

-

×○○○

芳香胺

m-XDA

34.1

1618

20min

常温×7+60℃×1h

130150

常温固化,使用期长、耐热性

因吸收CO2而发泡

○×××

DDM

49.6

2530

8h

80℃×2h+150℃×4h

150

耐热性、电性能、耐药品性

混合操作,固化物着色

○○○○

m-PDA

34

1416

6h

80℃×2h+150℃×4h

150

类似DDM

类似DDM

○○○×

DDS

62.1

3035

1

110℃×2h+200℃×4h

180190

适用期长,耐热性

混合操作,混合物高黏

○○○×

其他

DICY

20.9

-

612

160℃×1h+180℃×20min

125

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

○○×○

    ①方括号中为标准用量
    ②
室温,样品量100g
    ③○=良好 ×=

3 不同类型固化剂-环氧树脂固化物性能比较

固化剂

ω(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(%)

DETA

12

30

25℃凝胶+100℃×2h

122

115.35

3.57

-

薄荷烷二胺(MDA)

22

480

100℃×2h+200℃×3h

151

133.86

2.68

8.0

N-AEP

20

2030

25℃凝胶+150℃×2h

110

94.13

1.92

10.5

聚酰胺树脂

100

180

25℃凝胶+120℃×3h

58

49.43

1.41

13.0

 

固化剂

抗拉强度/MPa

抗拉模量/GPa

断裂伸长率/%

介电强度/kV·mm-1

介电常数23℃,60Hz

tanσ

耐化学性,质量增量(%)

60Hz

103Hz

沸丙酮3h

沸水24h

DETA

74.83

2.81

6.3

18.32

4.1

0.015

0.020

0.63

0.51

薄荷烷二胺(MDA)

61.78

3.02

2.9

18.12

5.3

0.005

0.018

1.70

1.51

N-AEP

65.90

2.75

8.8

15.76

3.0

0.018

0.025

破坏

2.80

聚酰胺树脂

37.76

1.68

9.0

2.76

3.2

0.035

0.033

破坏

3.60

    ①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。

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

ω(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

25℃

60℃

80℃

100℃

120℃

巴科尔硬度

增重(%)

巴科尔硬度

增重(%)

6

33

0

-

-

-

25

0.82

0

7.44

7

34

18

0

-

-

27

0.70

0

3.66

8

35

26

12

0

-

31

0.48

12

1.66

9

38

25

16

1

0

31

0.45

25

0.80

10

37

26

18

10

0

32

0.44

31

0.52

11

38

26

21

10

0

33

0.49

35

0.54

12

36

27

22

8

0

31

0.46

35

0.20

13

34

27

16

5

0

30

0.48

35

0.26

    ①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=10.8%

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

ω(三乙烯四胺)/%

ω(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/(kJ·m-2)

M

P

YD-115

10

-

50

61.78

35.30

100.03

0.61

-

37

46

1.6

-

50

130

40.21

37.27

50.99

7.55

72

-

39

2.3

YD-127

10

-

50

44.13

22.56

109.34

3.92

-

60

54

1.1

-

50

130

56.88

36.28

62.96

6.08

77

-

42

2.0

YD-128

10

-

5

46.19

24.52

113.76

4.12

-

61

55

1.2

-

50

130

76.49

39.23

62.37

6.37

80

-

43

2.1

    ①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