環(huán)氧樹脂固化劑固化條件及配方

1、環(huán)氧樹脂固化劑固化條件及配方( 一)表 1-1多胺固化劑得性質(zhì)類別名稱略稱密度 /g · ml-1室溫狀態(tài)黏度 /Pa · s熔點/脂肪胺二乙烯三胺DETA0、 954液態(tài)0、 005-三乙烯四胺TETA0、 98液態(tài)0、 019-四乙烯五胺TEPA1、 00液態(tài)0、 001-二乙氨基丙胺DEPA-液態(tài)-乙二胺EDA-液態(tài)-聚酰胺 -多胺 -基于胺值不半固態(tài) (胺值-同，可由半固90) 液態(tài)1、態(tài)至液態(tài)0 2、 5（胺值 600）脂環(huán)族孟烷二胺MDA-液態(tài)0、 019-異佛爾酮二胺IPDA0、 924液態(tài)0、 018-N-氨乙基哌嗪N-AEP-液態(tài)-3,9- 雙 (3- 胺

2、丙 ATU加合物-液態(tài)-基 )-2,4,8,10-四氧雜螺十一烷加合物脂肪族雙 (4- 胺基 -3-0、 945液態(tài)因加合物種-甲基環(huán)己基 ) 甲類而異烷雙 (4- 胺基環(huán)己 -0、 95固態(tài)0、 0640基) 甲烷芳香族間苯二甲胺m-XDA1、 05結(jié)晶體液體-二氨基二苯基DDM1、 05固體-89甲烷二氨基二苯基DDS1、 33固體-175砜間苯二胺m-PDA0、 95固體-62其她雙氰胺DICY-固體-207 210己二酸二酰肼AADH-固體-180表 1-2BA樹脂與多胺固化劑得固化條件、性能及應(yīng)用類胺當 ( 固化特點用途別名稱適用期 標準固化條件HDT/粘層澆涂量劑 )(%)優(yōu)點缺點

3、接壓鑄料脂 DETA20 、65 10820min常溫× 4 天 +100 ×90低黏適用期 肪30min125度、室短、白化胺溫速固現(xiàn)象TETA24 、46 12920 常溫× 4 天 +100 ×98各種機毒性 ( 分 30min30min124械性能子質(zhì)量均衡愈小毒性愈大 )TEPA27 、1 720 常溫× 7 天 +100 ×115室溫固耐熱性141240min30min化、長低，耐藥得適用品性毒期低溫性性能、電性能DEPA65粘接 8 澆 1 4h65× 4h+115 × 1h85-×注 4層

4、壓6聚 -90 -0、 5 4h常溫× 7 天 +60× 2h55配比范耐熱性， ××酰600因胺值而113圍寬，耐藥品胺 -不同機械性性多能均胺衡，粘接性、耐水性脂 MDA42 、5 226h80× 2h+130 × 30min148低黏因吸收×環(huán)158度、耐CO2而發(fā)胺熱性、泡耐穩(wěn)定性IPDA41241h80× 4h+150 × 1h-與 MDA 與 MDA同 ××同在室溫下只固化至 B-階段與DE-TA、TETA同N-AEP 4320 2220 常溫× 3 天 +200

5、 ×110與與 MDA同 ××30min30min120DETA、在室溫TETA同 下只固沖擊性化至 B-階段與DE-TA、TETA同ATU加 45 -1 2h常溫× 7 天 +60× 2h55 81適用長耐熱性×合物133期、速固，配比寬，可撓性、粘接性、透明無色固化物-60 -3h80× 2h+150 × 2h155耐熱-×160性、高溫機械性，高溫電性能-53-60× 3h+150 × 2h150耐熱-×性、高溫機械性，高溫電性能芳 m-XDA 34 、116 1820

6、min常溫× 7 天 +60× 1h130常溫固因吸收×××香150化，使CO2而發(fā)胺用期泡長、耐熱性DDM49 、625 308h80× 2h+150 × 4h150耐熱混合操性、電作，固化性能、物著色耐藥品性m-PDA 3414 166h80× 2h+150 × 4h150類似類似 DDM×DDMDDS62 、130 35約 1 年110× 2h+200× 4h180適用期混合操×190長，耐作，混合熱性物高黏其 DICY20、9 -612 月160×

7、 1h+180× 20min125潛伏混合操×她性，半作，高溫固化物固化貯存穩(wěn)定AADH -潛伏混合操×性，可作撓性方括號中為標準用量室溫，樣品量100g =良好× =差表 1-3不同類型固化劑- 環(huán)氧樹脂固化物性能比較固化劑 ( 固化凝膠時間固化周期熱變形溫抗壓強度抗壓模量壓縮形劑 )(%)/min度 / /MPa/GPa變 (%)DETA123025凝膠 +100× 2h122115、 353、 57-薄荷烷二胺22480100 × 2h+200× 3h 151133、 862、 688、 0( 或 MDA)N-AEP2

8、020 3025凝膠 +150× 2h11094、 131、 9210、5聚酰胺樹脂10018025凝膠 +120× 3h 5849、 431、 4113、0tan 耐化學(xué)性 , 質(zhì)量增抗拉強度抗拉模斷裂伸介電強度介電常數(shù)量 (%)固化劑/MPa量 /GPa-1沸丙酮長率 /% /kV · mm 23 ,60Hz60Hz103 Hz3h沸水 24hDETA74、 832、 816、 318、 324、 10、 0150、 020 0、 630、 51薄荷烷二胺61、 783、 022、 918、 125、 30、 0050、 018 1、 701、 51( 或 M

9、DA)N-AEP65、 902、 758、 815、 763、 00、 0180、 025 破壞2、 80聚酰胺樹脂37、 761、 689、 02、 763、 20、 0350、 033 破壞3、 60所用原料樹脂：環(huán)氧當量 =180 195 得雙酚A 型環(huán)氧樹脂； 凝膠時間在23用藥 1、1L 舞料測定。耐化學(xué)腐蝕性能得影響表 1-4二乙烯三胺得質(zhì)量分數(shù)對固化物得硬度及 ( 二乙不同溫度下得巴科爾硬度沸水中 3h沸丙酮中 3h 后烯三胺 )25 60 80100120巴科爾巴科爾增重 (%)硬度增重 (%)硬度6330-250、 8207、 44734180-270、 7003、 6683

10、526120-310、 48121、 66938251610310、 45250、 8010372618100320、 44310、 5211382621100330、 49350、 541236272280310、 46350、 201334271650300、 48350、 26所用樹脂為環(huán)氧當量為190 得雙酚A 型環(huán)氧樹脂， 室溫凝膠后在110固化4h。理論計算二乙烯三胺質(zhì)量分數(shù)=10、 8%。表 1-5 分別用三乙烯四胺、低分子聚酰胺樹脂固化東都化成YD型環(huán)氧樹脂得性能對比樹脂型 ( 低硬度(洛氏)熱變形 ( 三分子聚 使用期 抗彎強 抗拉強 抗壓強 粘結(jié)力沖擊韌性號溫度乙烯四酰/m

11、in度 /MPa 度 /MPa 度 /MPa /MPaM級P 級/(kJ· m-2 )胺 )/%/ 胺 )/%YD-115 10-5061、 78 35、 30 100、03 0、 61-37461、 6-5013040、 21 37、 27 50、 99 7、 5572-392、 3YD-127 10-5044、 13 22、 56 109、34 3、 92-60541、 1-5013056、 88 36、 28 62、 96 6、 0877-422、 0YD-128 10-546、 19 24、 52 113、76 4、 12-61551、 2-5013076、 49 39、 2

12、3 62、 37 6、 3780-432、 1固化測試條件：100g 樹脂配料，20固化7d 后測定強度。熱變形溫度為負荷2、 5kg 14d 后測定，低分子聚酰胺胺值為350。表 1-6在 24下環(huán)氧樹脂得環(huán)氧基殘留量固化時間 /h環(huán)氧基殘留量 /(%)固化時間 /h環(huán)氧基殘留量 /(%)0100、 09541、 7292、 512441、 226、 545、 512540、 83143、 9-表 1-7固化溫度與剪切強度得關(guān)系固化溫度 / 固化時間 /h抗剪強度 /MPa固化溫度 / 固化時間 /h抗剪強度 /MPa20 2560、012、 3950、 540、0-360、020、 014

13、50、 542、0表 1-8芳胺得影響芳胺名稱芳胺用量 (m)/g熱變形溫度 / 無0 80間苯二胺3、 81044,4'- 二氨基二苯甲烷6、 593表 1-9 KH-514膠粘劑得耐老化性能老化項目室溫抗剪強度 /MPa不均勻扯離強度60抗剪強度 /MPa/kN · m-1老化前25、 020、0 5360， 30 天25、 225、 4-60，相對濕度 98%，30、 722、 0-天26廣州地區(qū)， 3 年大氣老化 23、 416、 331海水， 30 天22、 422、 2-煤油， 135 天22、 621、 6-丙酮， 135天19、617、 4-酒精， 135天1

14、7、217、 6-表 1-10低分子聚酰胺固化物性能熱變形溫度抗彎強度抗彎模量抗拉強度斷裂伸長率沖擊韌度巴氏強度固化劑/MPa/GPa/MPa/%/(kJ · m-2 )/ V-115 45771、 6428-50 60V-125 70 8591 1051、8 2、2 568-65 75V-140 110 115982、 256-1、 12、769 71 V-115 ： n( 二聚酸 ) ： n(DTA)=2 ： 3；胺值 238 V-125 ： m(二聚酸 ) ： n(DTA)=1 ： 2；胺值 345 V-140 ： m(二聚酸 ) ： n(DTA)=1 ： 2；胺值 375表

15、1-11 脂環(huán)族多元胺得固化物性能固化熱變抗彎抗彎抗拉斷裂沖擊韌硬度介質(zhì)常數(shù)功率因數(shù)體積電 (%)形溫強度模量強度伸長度( 洛氏阻率 /劑50Hz,23 50Hz,23 度 / /MPa/GPa/MPa率 (%)/kJ · m-2M)· cmC-26033130 1072、 6477-4、 00、 0052× 1016150MDA6 22148 109-642、 91、6 2、-1581232105IPDA241491254、 30733、 6-3、 80、 0021× 1016HM30150100-50-1083、 1-1× 1016N-AE

16、P20100 100-648、 85、4 6、95-1205105m-XDA16130 1243、 07756、 7-4、 00、 0052× 101618150表 1-12芳香胺二胺得固化物性能熱斷變裂硬度體積電抗彎 抗彎 抗壓 抗拉沖擊韌介質(zhì)常數(shù)功率因數(shù)固化劑形伸( 洛氏阻率 / (%)強度 模量 強度 強度度50Hz,23 50Hz,23 溫長-2· cm/MPa /GPa /MPa /MPa/kJ · m M)度率/ (%)m-PDA143、2 74561、1 1、3、 30、 007-155 1093、0108156DDM272、7 74571、6 2、

17、4、 40、 0041× 1015155 1234、4106307DDS353、0 -603、3 -110-175 12640m(PDA):m(DDM)=6:420150 1153、1 74564、82、 7105 4、 50、 0061× 1016110m(DDM)m(IPDA)=4:625155 116-3、 40、 012-表 1-13芳香胺固化環(huán)氧樹脂得耐化學(xué)腐蝕性能化學(xué)藥品用間苯二胺固化用二氨基二苯基砜固化試樣外觀變化抗彎強度 /MPa試樣外觀抗彎強度 /MPa初始180 天后變化初始180 天后25% HCl(54 浸稍綠135、 92111、 89稍有發(fā)黑12

18、2、 8862、 47泡 )25%CH3COOH無變化135、 92126、 34無變化122、 88105、 03100%三氯乙烯無變化135、 92105、 03無變化122、 8891、 996%NaOCl嚴重粉化135、 92135、 23嚴重粉化122、 88127、 38蒸餾水無變化135、 92127、 68無變化122、 88127、 0050%NaOH(82浸表面稍發(fā)暗135、 92143、 47稍發(fā)暗122、 88118、 76泡 )25%HSO表面稍發(fā)暗135、 92102、 97邊緣稍有122、 88111、 894發(fā)黑25%HCl表面發(fā)黑135、 92107、 09相

19、當?shù)冒l(fā)122、 8858、 35黑40%甲醛邊緣稍有溶脹135、 9298、 85邊緣稍有122、 88108、 46溶脹25%锘酸鋁稍有粉化135、 92125、 62表面稍有122、 88107、 78痕跡28 、5%硫酸鋁稍有發(fā)黑135、 92129、 74無變化122、 88118、 07表 1-14?；翌惔龠M劑固化性能促進劑固化時間 /min抗剪強度 /MPa促進劑固化時間 /min抗剪強度 /MPa乙酰胍1031、 8乙酰胍1016、12038、 52031、14040、 64040、1表 1-15酰肼得熔點、使用期及固化物差熱分析酰肼固化劑熔點 /使用期 /天差熱分析起始溫度

20、/ 放熱峰 /琥珀酸酰肼 (SuADH)163120161165己二酸酰肼 (AADH)180120161167間苯二酸酰肼 (IPADH)212120 150154160對一羥基安息香酸酰肼248120153161(POBH)水楊酸酰肼 (SaAH)151 152496130苯基氨基酸酰肼(PAPAH) 93 952115150DICY207 208300178182表 1-16有機酸酰肼固化環(huán)氧樹脂鐵- 鐵粘接得剪切強度固化劑固化條件150× 0、5h150× 1h150 × 2h170× 0、 5hSuADH16、 5-14、 4AADH凝膠25、

21、 0-IPADH凝膠20、 0-POBH凝膠23、 5-PAPAH凝膠27、 5-DICY液態(tài)液態(tài)16、422、 6表 1-17國產(chǎn)得某些改性胺固化劑得質(zhì)量指標商品牌號色澤胺值 /(mgKOH· g-1 )黏度(40 )/(Pa · s)TY-200 18215± 5100 800TY-203 14200± 2020100TY-300 18315± 1520100TY-3051 17350± 200、 2 10TY-650 15200± 2010100TY-651 15400± 200、 2 10TY-600 16

22、650± 200、 1TG-011 10<5-AH-1黃黃棕色600 6506080AH-2黃黃棕色480 5208090AH-3黃棕色400 450140T-31-460 4801113表 1-18烷基、芳基聚酰胺樹脂得典型性能商品牌號胺值黏度 /Pa · s色澤 ( 加德活潑氫摩爾質(zhì)相對密度推薦使用量 /g/mgKOH· g-1納法 )量 /g · mol -1對環(huán)氧當量為對環(huán)氧當量為190 得樹脂500 得樹脂L-9085-110(60 )10 、020、5301、 00250 275-0 12L-130130-15020、0 123901、

23、 00200 24080 120L-130A85-95(25)2 、5-6000、 84-140 160L-190180-220(60 )10 、020、1751、 0085 10040 600 12L-220210-23010、0-20 、0 121501、 0060 9060 90L-220A147-161(25 )0 、7 1、0 -2100、 96-60 80L-250245-285(40 )14 、025、1200、 9860 8030 400 12L-275265-295(20 )2 、0 3、0 121100、 9855 7025 35L-375355-395(20 )4 、0

24、6、0 121000、 9850 60-L-410390-430(20 )1 、0 2、0 12900、 9740 50-L-425400-440(20 )10 、020、880、 9745 50-0 12表 1-19 日本某些改性胺固化劑得性能指標公司商品牌號胺值 /mgKOH· g-1黏度 /Pa · s 或氣泡黏度值富士化成210100半固體235A36012、 5(25 )2454002、 0(25 )290C6903、 0(25 )白水10090半固化1403853、 3(40 )20006001、 8(25 )大日本油墨TD-97717050%溶液， TTD-9

25、8226010、 0(40 )TD-98428519、 5(25 )三與化學(xué)30090半固體30521060、 0(40 )3304102、 2(25 )753200、 7(25 )三洋化成L-10-3100半固體L-15-32304、 0(65 )L-55-33801、 5(20 )表 1-20 胺類加合物得固化物性能加合物 (%)熱變形溫度抗壓強度抗拉強度伸長率 (%)沖擊韌度 /(kJ-2/ /MPa/MPa·m ) 硬度 ( 洛氏 M)環(huán)氧樹脂 /DTA203080 1051055490 5802、 41、 09 3、 2797 104n( 丙烯-72 76840530 64

26、0-1、 25 1、 52>100腈 ):n(DTA)=1 、167:1n( 丙烯-50 58860 950630 770-1、 52 2、 1278 96腈 ):n(DTA)=2:1表 1-21胺加合物 ( 由環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷制) 得固化物性能固化劑使用期 /min(50g熱變形溫度 / 抗壓強度抗拉強度抗彎強度抗彎模量料,25 )/MPa/MPa/MPa/GPaN,N- 雙 ( 羥乙基 )DTA( ) 2458316841023、 5N,N- 雙 ( 羥丙基 )DTA( ) 2968291951163、 7N,N- 雙 ( 羥乙基 )TTA( ) 2876291911092、 8N

27、-( 羥乙基 )DTA( )1996288105982、 9m( ):m( )=85:15-923021051093、 0m( ):m( ):m( 雙酚-842461031193、 3A)=85:15:15N-( 羥丙基 )DTA27942571051093、 0N-(3- 苯氧基 ,2- 羥丙5790246981233、 2基 )DTAN-(2- 苯基 ,2- 羥乙1893274105883、 7基 )DTAN-( 羥丙基 )m-PAD2501163161341554、 0表 1-22典型得酸酐固化劑得性質(zhì)類別名稱略稱狀態(tài)黏度 /Pa · s熔點/單官能鄰苯二甲酸酐PA粉末-128

28、團型四氫鄰苯二甲酸酐THPA固體-100六氫鄰苯二甲酸酐HHPA固體-34甲基四氫鄰二甲酸酐Me THPA液體0、 03 50、 06-甲基六氫鄰苯二甲酸酐Me HHPA液體0、 05 0、 08-甲基納迪克酸酐MNA液體0、 138-十二烯基琥珀酸酐DDSA液體0、 5-氯菌酸酐HET粉末-235 239兩官能 均苯四甲酸酐PMDA粉末-286團型苯酮四酸二酐BTDA粉末-227乙二醇雙偏苯三酸酐TMFG固體-70 80( 軟化點 )甲基環(huán)已烯基四酸二酐MCTC粉末-167游離酸 偏苯三甲酸酐TMA粉末-168酸酐聚壬二酸酐PAPA固體0、 2(100 )-表 1-23與 BA樹脂配合得酸酐

29、固化劑得固化條件、特性與用途類名稱酸酐適用期標準固化條件HDT/特點用途別當量優(yōu)點缺點成層澆浸涂型壓鑄漬料單 PA15814h(100 )150× 6h100價廉，放熱 升華，混合 官152低，耐藥品 工藝性劣能性優(yōu)良 (堿團除外 )酸 THPA152-除不升華著色，混合 與其她酸酐酐外與 PA 近 工藝性劣混合似HHPA15 、424h( 加促進劑85× 2h+150× 12 24h110低粘度，適 吸濕性/250 )130用期長，優(yōu)良耐電痕跡性，耐侯性MeTHPA16634min( 加促進劑100× 2h+150× 5h121低粘度，優(yōu) 價

30、格貴一/100 )123良得工藝些性MeHHPA16835min( 加促進劑100× 2h+150× 5h136色穩(wěn)定，優(yōu) 價格貴一/100 )良得電痕些跡性，耐侯性MNA1785 6 天(加促進劑85× 2h+150× 12 24h150優(yōu)良得工耐堿差/25 )175藝性，低收縮，耐熱DDSA26610 天 ( 加促進劑85× 2h+150× 12 24h60 70優(yōu)良工藝耐藥品性/25 )性，電性差能、韌性HET38830min(120 )100× 1h+200× 1h+200× 2h 145耐熱性、

31、阻 操作工藝190燃性，優(yōu)良 性差得電性能兩 PMDA109-250耐熱、耐藥 工藝性差， 官品性脆性能 BTDA161-200× 24h280耐熱，耐藥 溶解性不團品性耐高良( 與單官酸溫老化性能酸酐共酐用 )TMEG205-194耐熱性，耐 價貴藥品性MCTC132-280工藝性好， 價貴耐熱游 TMA192-210速固化，電 工藝性差離性能，耐熱酸性耐藥品酸性酐 PAAP174-140× 1h+150× 20h( 加促進39-耐熱性差劑 )表 1-24配方與固化物性能m(E-44)/m(70抗拉強抗彎強抗壓強度抗剪強度馬丁耐熱體積電阻 表面電阻介電損耗介電常

32、數(shù)介電強度酸度 /MPa度 /MPa/MPa/MPa/ 率 / ·cm / 角正切6-1(10 Hz)/kV · mm酐 )/m(N,N'-二甲基芐胺 )100/56/0 、 567 、5104、 0133、 016、 596 1009、 5× 106 2、4× 1072、9× 10-2 2、 923、018、 5表 1-25商品甲基四氫苯酐得性能比較牌號色澤 ( 加德納相對體積質(zhì)量黏度 (25 )/mPa · s凝固點 /中合當量分子質(zhì)量外觀(25)法 )HN-2200淺黃色透明1、 20655<-1583166<1液體QH-200淺黃色透明1、 20± 0、 0535 40<-158185166<1液體表 1-26商品甲基六氫苯酐得性能比較牌號外觀色澤相對體積質(zhì)量 (25 )黏度(25 )/mPa ·s凝固點碘值中與當量分子質(zhì)(APHA)/ 量HN-5500無色透明液201、 1656