环氧树脂固化剂固化条件及配方

1、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/Pas熔点/脂肪胺二乙烯三胺DETA0.954液态0.005-三乙烯四胺TETA0.98液态0.019-四乙烯五胺TEPA1.00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IPDA0.924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

2、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0.0640芳香族间苯二甲胺m-XDA1.05结晶体液体二氨基二苯基甲烷DDM1.05固体89二氨基二苯基砜DDS1.33固体-175间苯二胺m-PDA0.95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DETA20.6520min常温4天90低黏适用期肪108+10

3、030min125度、室短、白化胺温速固现象TETA24.4620常温4天98各种机毒性（分 12930min+10030min124械性能子质量均衡愈小毒性愈大）TEPA27.1720常温7天115室温固耐热性141240min +100 30min化、长低，耐药的适用品性毒期低温性性能、电性能DEPA65粘接 814h654h+1151h85-浇注 4层压 6聚-90-0.5 常温7天+602h55配比范耐热性，酰6004h因113围宽，耐药品胺胺值机械性性-而不能均多同衡，粘胺接性、耐水性脂MDA42.5226h802h+13030min148低黏因吸收环158度、耐CO2而胺热性、发泡

4、耐稳定性IPDA41241h804h+1501h-与 MDA与 MDA同同在室温下只固化至B-阶段与DE-TA、TETA同N-AEP432022 20 常温3天30min +200 30minATU 45 -12h 常温7天+602h加合 133物110与与 MDA120DETA、同在室TETA温下只同冲击固化至性B-阶段与DE-TA、TETA同5581适用长耐热性60 - 3h80 2h+150 2h期、速固，配比宽， 可挠 性、粘接性、透明无色固化 物155 耐热 -160 性、高温机械性，高温电性能-53-501耐热-性、高械机温高 性性电温能芳34.17温 常301固温常收吸因香501

5、使 化2而OC胺用期发泡耐 长性 热MDD698h501耐热操合混电 性能 性色着物品药耐性m-PD34h1416501类似类似MDDMDDDDS62.153 031约期用适操合混耐 长合混作年190热性物高黏其DICY20.9-6121601h+18020min125潜伏混合操他月性，半作，高温固化物固化贮存稳定AADH-潜伏混合操性，可作挠性? 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

6、胶+100 2h122115.353.57-薄荷烷二224801002h+2003h151133.862.688.0胺（或MDA）N-AEP20203025凝胶+150 2h110 94.131.9210.5聚酰胺树脂10018025凝胶+120 3h58 49.431.4113.0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23,60Hztan耐化学性 , 质量增量 (%)60Hz3103Hz沸丙 酮 3h沸水24hDETA74.832.816.318.324.10.0150.0200.630.51薄荷烷二 胺(或 MDA)61.783.022.9

7、18.125.30.0050.0181.701.51N-AEP65.902.758.815.763.00.0180.025破坏2.80聚酰胺树脂37.761.689.02.763.20.0350.033破坏3.60? 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 ( 二不同温度下的巴科尔硬度沸水中 3h 沸丙酮中 3h 后乙烯三胺) 256 337 348 359 3810 3711 3812 3613 346080100120巴科尔硬度增重(%)巴科尔硬度增重(%

8、)0-250.8207.44180-270.7003.6626120-310.48121.66251610310.45250.802618100320.44310.522621100330.49350.54272280310.46350.20271650300.48350.26? 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 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/MP

9、a抗压强 度/MPa粘结力/MPa硬度（M级洛氏）P级热变形温 度/冲击韧性/(kJ m-2)YD-11510-5061.7835.30100.030.61-37461.6-5013040.2137.2750.997.5572-392.3YD-12710505044.1322.56109.343.92-60541.113056.8836.2862.966.0877-422.0YD-12810-546.1924.52113.764.12-61551.2-5013076.4939.2362.376.3780-432.1? 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

10、荷 2.5kg14d 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 /(%)0100.09541.7292.512441.226.545.512540.831 43.9-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 /MPa202560.012.3950.540.0-360.020.01450.542.0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间苯二胺3.81044,4- 二氨基二苯甲烷6.5

11、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25.020.05360，30天25.225.4-60，相对湿度 98%，30天26.722.0-广州地区， 3 年大气老化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17.217.6-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/%冲击韧度巴氏强度/(kJm-2)V-11545771.6428-5060V

12、-1257085911051.8 2.2568-6575V-140110115982.256-1.12.76971 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 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/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/ cmC-260331301501072.6477-

13、4.00.005210161481091.6 MDA622158123642.92.2105IPDA241491254.30733.6-3.80.00211016HM3015010050-1083.1-110161005.4 95N-AEP20120100648.86.510516130m-XDA181501243.07756.74.00.00521016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 /MP a抗 弯 模 量 /GP a抗 压 强 度 /MP a抗 拉 强 度 /MP a断 裂 伸 长 率 (% )冲击韧度/kJ m-2硬度(洛 氏 M)

14、介质常数 50Hz,23 功率因数 50Hz,23 体积电 阻率 / c mm-PD274563.01.11.61083.30.007-DDM27301551232.774574.41.6 2.71064.40.0041101535173.DDS4051263.0603110105m(PDA):m(DDM)=620151153.174564.2.74.50.00611016:408110m(DDM)m(IPDA)=2525151163.40.012:65表 1-13 芳香胺固化环氧树脂的耐化学腐蚀性能 ?化学药品用间苯二胺固化用二氨基二苯基砜固化试样外观变化抗弯强度

15、/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135.92111.89稍有发黑122.8862.4725%C3HCOOH无变化135.92126.34无变化122.88105.03100%三氯乙烯无变化135.92105.03无变化122.8891.996%NaOCl严重粉化135.92135.23严重粉化122.88127.38蒸馏水无变化135.92127.68无变化122.88127.0050%NaOH（82浸 泡）表面稍发暗135.92143.47稍发暗122.88118.7625%H2SO4表面稍发暗135.92102.97边缘稍

16、有发黑122.88111.8925%HCl表面发黑135.92107.09相当的发黑122.8858.3540%甲醛边缘稍有溶胀135.9298.85边缘稍有溶胀122.88108.4625%锘酸铝稍有粉化135.92125.62表面稍有痕迹122.88107.7828.5%硫酸铝稍有发黑135.92129.74无变化122.88118.07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1031.8乙酰胍1016.1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/

17、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)93952115150DICY2072083001781822038.54040.62031.14040.1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1500.5h1501h1502h1700.5hSuADH16.5-14.4AADH凝胶25.0-IPADH凝胶20.0-POB

18、H凝胶23.5-PAPAH凝胶27.5-DICY液态液态16.422.6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 )/(Pa s)TY-200182155100 800TY-203142002020100TY-300183151520100TY-305117350200.2 10TY-650152002010100TY-65115400200.2 10TY-60016650200.1TG-01110100腈):n(DTA)=1.167:1640n( 丙烯-5058860630-1.52 2.127896腈):n(DTA)=2:195077

19、0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热变形温抗压强度抗拉强度抗弯强抗弯模量/min(50g度/MPa/MPa度/MPa/GPa料,25 )N,N-双( 羟乙基)DTA()2458316841023.5N,N-双( 羟丙基)DTA()2968291951163.7N,N-双( 羟乙基)TTA()2876291911092.8N-(羟乙基)DTA()1996288105982.9m():m( )=85:15-923021051093.0m():m( ):m( 双酚 A)=85:15:15-842461031193.3N-( 羟丙基)DTA2794257

20、1051093.0N-（3- 苯氧基 ,2- 羟 丙基）DTA5790246981233.2N-(2- 苯基 ,2- 羟乙 基)DTA1893274105883.7N-( 羟丙基 )m-PAD2501163161341554.0表 1-22 典型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0.03 50.06-甲基六氢邻苯二甲酸酐Me HHPA液体0.05 0.08-甲基纳迪克酸酐MNA液体0.138-十二烯基琥珀酸酐DDSA液体0.5-氯菌酸

21、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MCTC粉末-167酐游离 酸酸 酐偏苯三甲酸酐TMA粉末-168聚壬二酸酐PAPA固体0.2(100 )-表 1-23 与 BA树脂配合的酸酐固化剂的固化条件、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，耐药品性优升 华， 混 合 工 艺性劣良 （碱 除 外）THPA152除 不 升 华 外

22、与 PA 近 似着 色， 混 合 工 艺性劣与其他酸酐混合HHPA15.424h（加促进剂/250 ）852h+15012 24h110130低粘 度，适用期 长，优良耐吸湿性电痕 迹 性， 耐 侯 性MeTHP16634min( 加促1002h+1505h121低价A进剂/100 )123粘格度，贵优一良些的工艺性MeHHP16835min( 加促1002h+1505h136色价A进剂/100 )稳格定，贵优一良些的电痕迹 性， 耐侯性MNA17856 天 （ 加促 进剂/25 ）852h+15012 24h150175优 良 的 工 艺 性， 低 收 缩， 耐 热耐碱差DDSA26610

23、天（ 加促进剂/25 ）852h+15012 24h6070优良工艺 性， 电耐药 品 性 差性 能、韧性HET38830min(1201001h+2001h+2002145耐操)h190热作性、工阻艺燃性性，差优良的电性能两PMDA109-250耐工官热、艺能耐性团药差，酸品脆酐性性BTDA161-20024h280耐溶热，解耐性药不品良性（与耐单高官温能老酸化酐性共用）TMEG205-194耐价热贵性，耐药品性MCTC132-280工价艺贵性好，耐热游 离 酸 酸 酐TMA192210速固 化， 电 性 能，耐热性耐药品性工艺 性 差PAAP1741401h+15020h（加促进剂）39耐

24、热 性 差表 1-24 配方与固化物性能m(E-44)/m(70抗拉抗弯抗压抗剪马丁体积电表面电介电损介电常介电强酸强度强度强度强度耐热阻率阻/耗角正数度酐)/m(N,N-/MPa/MPa/MPa/MPa/ cm切(10 6Hz/kV mm-二甲基苄胺 )?)1100/56/0.567.5104.133.16.5969.5 102.4 102.910-2.923.00018.5100672表 1-25 商品甲基四氢苯酐的性能比较牌号外观色泽(加德纳法)相对体积质量(25)黏度(25)/mPas凝固点/中合当量分子质量HN-2200浅黄色透明液体11.20655-1583166QH-200浅黄色

25、透明液体11.20 0.053540-158185166表 1-26 商品甲基六氢苯酐的性能比较牌号外观色泽(APHA)相对体积质量(25)黏度(25)/mPas凝固 点/碘值中和当量分子质量HN-5500无色透明201.165658-15284168液体85MH-700无色透明液体501.175070-152-168B-650无色透明液体-1.1765-15220抗压强度 /MPa(ASTMD790-597)109.695.273.1冲击韧性 /(kJ/m 2)1.982.082.06硬度 (Bock well)(ASTM785-60VR )M113M118M116.5硬度 (Barcol)(S Scale)768181耐药品 性能(室 温浸泡丙酮0.140.070.00二甲苯0.090.060.0324/h), 质量增 量(%)5%NaOH0.190.240.225%醋酸0.330.280.26表 1-32 TMA与