环氧树脂固化剂固化条件及其配方

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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/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1.0～2.5（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-双(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 双(4-胺基-3-甲基环己基)甲烷 - 0.945 液态 因加合物种类而异 - 双(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 - 207～210 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 ω(固化剂)(%) ① 适用期② 标准固化条件 HDT/℃ 特点 用途③ 优点 缺点 粘层浇涂接压铸料 脂肪胺 DETA 20.6 5～10[8] 20min 常温×4天+100℃×30min 90～125 低黏度、室温速固 适用期短、白化现象 ○○○○ TETA 24.4 6～12[9] 20～30min 常温×4天+100℃×30min 98～124 各种机械性能均衡 毒性(分子质量愈小毒性愈大) ○○○○ TEPA 27.1 7～14[12] 20～40min 常温×7天+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 1～4h 65℃×4h+115℃×1h 85 - - ○○○× 聚酰胺-多胺 - 90～600 - 0.5～4h因胺值而不同 常温×7天+60℃×2h 55～113 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 148～158 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 - 与MDA同 与MDA同在室温下只固化至B-阶段与DE-TA、TETA同 ×○○× N-AEP 43 20～22 20～30min 常温×3天+200℃×30min 110～120 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 45～133 - 1～2h 常温×7天+60℃×2h 55～81 适用长期、速固，配比宽，可挠性、粘接性、透明无固化物 耐热性 ○×○○ - 60 - 3h 80℃×2h+150℃×2h 155～160 耐热性、高温机械性，高温电性能 - ×○○○ - 53 - - 60℃×3h+150℃×2h 若男和她的儿女们150 耐热性、高温机械性，高温电性能 - ×○○○ 芳香胺 m-XDA 34.1 16～18 20min 常温×7天+60℃×1h 130～150 常温固化，使用期长、耐热性 因吸收CO2而发泡 ○××× DDM 49.6 25～30 8h 80℃×2h+150℃×4h 150 耐热性、电性能、耐药品性 混合操作，固化物着 ○○○○ m-PDA 34 14～16 6h 80℃×2h+150℃×4h 150 类似DDM 类似DDM ○○○× DDS 62.1 30～35 约1年 110℃×2h+200℃×4h 180～190 适用期长，耐热性 混合操作，混合物高黏 ○○○× 其他 DICY 20.9 - 6～12月 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 ×=差                               表1-3 不同类型固化剂-环氧树脂固化物性能比较① 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(或MDA) 22 480 100℃×2h+200℃×3h 151 133.86 2.68 8.0 N-AEP 20 20～30 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(或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=180～195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① 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后 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%。                 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① 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级 P级 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。

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/(%) 0 100.0 95 41.7 2 92.5 124 41.2 26.5 45.5 125 40.8 31 43.9 - - 表1-7 固化温度与剪切强度的关系① 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/MPa 20～25 60.0 12.3 95 0.5 40.0 - 360.0 20.0 145 0.5 42.0 表1-8 芳胺的影响① 芳胺名称 芳胺用量(m)/g 热变形温度/℃ 无 0 ～80 间苯二胺 3.8 104 4,4'-二氨基二苯甲烷 6.5 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/MPa 60℃抗剪强度/MPa 不均匀扯离强度/kN·m-1 老化前 ≥25.0 ≥20.0 ≥53 60℃，30天 25.2 25.4 - 60℃，相对湿度98%，30天 26.7 22.0 - 广州地区，3年大气老化 23.4 16.3 31 海水，30天 22.4 22.2 - 煤油，135天 22.6 21.6 - 丙酮，135天 19.6 17.4 - 酒精，135天 17.2 17.6 - 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/(kJ·m-2) 巴氏强度 V-115① 45 77 1.6 42 8 - 50～60 V-125② 70～85 91～105 1.8～2.2 56 8 - 65～75 V-140③ 110～115 98 2.2 56 - 1.1～2.7 69～71 ①V-115：n(二聚酸)：n(DTA)=2：3；胺值238 ②V-125：m(二聚酸)：n(DTA)=1：2；胺值345 ③V-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 ω(%) 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/kJ·m-2 硬度(洛氏M) 介质常数50Hz,23℃ 功率因数50Hz,23℃ 体积电阻率/Ω·cm C-260 33 130～150 107 2.64 77 - - - 4.0 0.005 2×1016 MDA 6～22 148～158 109～123 - 64 2.9 1.6～2.2 105 - - - IPDA 24 149 125 4.30 73 3.6 - - 3.8 0.002 1×1016 HM 30 150 100 - 50 - - 108 3.1 - 1×1016 N-AEP 20 100～120 100 - 64 8.8 5.4～6.5 95～105 - - - m-XDA 16～18 130～150 124 3.07 75 6.7 - - 4.0 0.005 2×1016 表1-12 芳香胺二胺的固化物性能 固化剂 ω(%) 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/kJ·m-2 硬度(洛氏M) 介质常数50Hz,23℃ 功率因数50Hz,23℃ 体积电阻率/Ω·cm m-PDA 14～15 155 109 3.2 74 56 3.0 1.1～1.6 108 3.3 0.007 - DDM 27～30 155 123 2.7 74 57 4.4 1.6～2.7 106 4.4 0.004 1×1015 DDS 35～40 175 126 3.0 - 60 3.3 - 110 - - - m(PDA):m(DDM)=6:4 20 150 115 3.1 74 56 4.8 2.7 105～110 4.5 0.006 1×1016 m(DDM)m(IPDA)=4:6 25 155 116 - - - - - - 3.4 0.012 - 表1-13 芳香胺固化环氧树脂的耐化学腐蚀性能①  化学药品 用间苯二胺固化 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%②HCl(54℃浸泡) 稍绿 135.92 111.89 稍有发黑 122.88 62.47 25%CH3COOH 无变化 135.92 康永彬126.34 无变化 122.88 105.03 100%三氯乙烯 无变化 135.92 105.03 无变化 122.88 91.99 6%NaOCl 同济大学图书馆 严重粉化 135.92 135.23 严重粉化 122.88 127.38 蒸馏水 无变化 135.92 127.68 无变化 122.88 127.00 50%NaOH(82℃浸泡) 表面稍发暗 135.92 143.47 稍发暗 122.88 118.76 25%H2SO4枣庄学院学报 表面稍发暗 135.92 102.97 边缘稍有发黑 dfm122.88 111.89 25%HCl 表面发黑 135.92 107.09 相当的发黑 122.88 58.35 40%甲醛 边缘稍有溶胀 135.92 98.85 边缘稍有溶胀 122.88 108.46 25%锘酸铝 稍有粉化 135.92 125.62 表面稍有痕迹 122.88 107.78 28.5%硫酸铝 稍有发黑 135.92 129.74 无变化 122.88 118.07 表1-14 酰基胍类促进剂固化性能 促进剂 我们的歌声固化时间/min 抗剪强度/MPa 促进剂 固化时间/min 抗剪强度/MPa 乙酰胍 10 31.8 乙酰胍 10 16.1 20 38.5 20 31.1 40 40.6 40 40.1 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) 163 120 161 165 己二酸酰肼(AADH) 180 120 161 167 间苯二酸酰肼(IPADH) 212 120～150 154 160 对一羟基安息香酸酰肼(POBH) 248 120 153 161 水杨酸酰肼(SaAH) 151～152 4 96 130 苯基氨基酸酰肼(PAPAH) 93～95 2 115 150 DICY 207～208 300 178 182

表1-16 有机酸酰肼固化环氧树脂铁-铁粘接的剪切强度

本文发布于:2023-08-15 17:54:14，感谢您对本站的认可！

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