环氧树脂固化剂固化条件及配方

1、精心整理精心整理精心整理精心整理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/c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1.02.5（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0.018N-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烷加合物ATU加合物液态脂肪族双

2、（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1-2BA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個化剂）（%）适用期标准固化条件HDT/C特点用途优点缺点粘层浇涂接压铸料脂DETA20.6510820min常温X4天90低黏适用期OOOO肪胺+100CX30min125度、室温速固短、白化现象TETA

3、24.461292030min常温X4天+100CX30min98124各种机械性能均衡毒性（分子质量愈小毒性愈大）OOOOTEPA27.1714122040min常温X7天+100CX30min115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OOOODEPA65粘接8浇注4层压614h65CX4h+115CXlh85OOOX聚酰胺-多胺906000.54h因胺值而不同常温X7天+60CX2h55113配比范围宽，机械性能均衡，粘接性、耐水性耐热性，耐药品性OXXO脂环胺MDA42.5226h80CX2h+130CX30min148158低黏度、耐热性、耐稳定性因吸收CO2而发

4、泡OOOXIPDA41241h80CX4h+150CXlh与MDA同与MDA同在室温下只固化至B-阶段与DE-TA、TETA同XOOXN-AEP4320222030min常温X3天+200CX30min110120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XOOXATU加合物4513312h常温X7天+60CX2h5581适用长期、速耐热性OXOO固，配比宽，可挠性、粘接性、透明无色固化物603h80CX2h+150CX2h155160耐热性、高温机械性，高温电性能XOOO5360CX3h+150CX2h150耐热性、高温机械性，高温电性能XOOO芳

5、香胺m-XDA34.1161820min常温X7天+60CXlh130150常温固化，使用期长、耐热性因吸收CO2而发泡OXXXDDM49.625308h80CX2h+150CX4h150耐热性、电性能、耐药品性混合操作，固化物着色OOOOm-PDA3414166h80CX2h+150CX4h150类似DDM类似DDMOOOXDDS62.13035约1年110CX2h+200CX4h180190适用期长，耐热性混合操作，混合物咼黏OOOX其他DICY20.9612月160CXlh+180CX20min125潜伏性，半固化物贮存稳定混合操作，高温固化OOOXAADH潜伏性，可挠性混合操作OOXO

6、?方括号中为标准用量精心整理?室温，样品量100g?0=良好乂=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W個化剂)(%)凝胶时间/min固化周期热变形温度/C抗压强度/MPa抗压模量/GPa压缩形变(%)DETA123025C凝胶+100CX2h122115.353.57薄荷烷二胺(或MDA)22480100CX2h+200CX3h151133.862.688.0N-AEP20203025C凝胶+150CX2h11094.131.9210.5聚酰胺树脂10018025C凝胶+120CX3h5849.431.4113.0固化剂抗拉强度/MPa抗拉模量/GPa断裂伸长率/%介电强度

7、/kVmm-i介电常数23C,60HztanO耐化学性，质量增量(%)60Hz103Hz沸丙酮3h沸水24hDETA74.832.81(5.318.324.10.0150.0200.630.51薄荷烷二胺(或MDA)61.783.02:2.918.125.30.0050.0181.701.51N-AEP65.902.7513.815.763.00.0180.025破坏2.80聚酰胺树脂37.761.68才02.763.20.0350.033破坏3.60?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23C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

8、化学腐蚀性能的影响W(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25C60C80C100C120C巴科尔硬度增重(%)巴科尔硬度增重(%)6330250.8207.44734180270.7003.6683526120310.48121.66938251610310.45250.8010372618100320.44310.5211382621100330.49350.541236272280310.46350.201334271650300.48350.26?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110C固化4h。理论计算二乙烯三胺质量分数=10.8%。?

9、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精心整理树脂型号W(三乙烯四胺)/%W(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/C冲击韧性/(kJm-2)M级P级YD-115105061.7835.30100.030.6137461.65013040.2137.2750.997.5572392.3YD-127105044.1322.56109.343.9260541.15013056.8836.2862.966.0877422.0YD-12810546.1924.52113.764.12

10、61551.25013076.4939.2362.376.3780432.1?固化测试条件：100g树脂配料，20C固化7d后测定强度。热变形温度为负荷2.5kgl4d后测定,低分子聚酰胺胺值为350。表1-6在24C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/(%)0100.09541.7292.512441.226.545.512540.83143.9表1-7固化温度与剪切强度的关系固化温度/C固化时间/h抗剪强度/MPa固化温度/C固化时间/h抗剪强度/MPa202560.012.3950.540.0360.020.01450.542.0表1-8芳胺

11、的影响芳胺名称方胺用量(m)/g热变形温度/C无080间苯二胺3.81044,4-二氨基二苯甲烷6.593表1-9KH-514胶粘剂的耐老化性能老化项目室温抗剪强度/MPa60C抗剪强度/MPa不均匀扯离强度/kNmT老化前225.0220.025360C,30天25.225.460C,相对湿度98%,3026.722.0天广州地区，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/C抗弯强度/MPa抗弯模量/GPa抗拉强度/MPa断裂伸长率/%

12、冲击韧度/(kjm-2)巴氏强度VT1545771.64285060V-1257085911051.82.25686575V-140110115982.2561.12.76971V115：n(二聚酸):n(DTA)=2：3；胺值238V-125：m(二聚酸):n(DTA)=l：2；胺值345V-140：m(二聚酸):n(DTA)=l：2；胺值375表1-11脂环族多元胺的固化物性能固化剂W(%)热变形温度/C抗弯强度/MPa抗弯模量/GPa抗拉强度/MPa断裂伸长率(%)冲击韧度/kJm2硬度(洛氏M)介质常数50Hz,23C功率因数50Hz,23C体积电阻率/QcmC260331301501

13、072.64774.00.0052X1016MDA622148158109123642.91.62.2105IPDA241491254.30733.63.80.0021X1016HM30150100501083.11X1016NAEP20100120100648.85.46.595105mXDA16181301501243.07756.74.00.0052X1016表1-12芳香胺二胺的固化物性能固化剂W(%)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/kJm2硬度(洛氏M)介质常数50Hz,23C功率因数50Hz,23C体积电阻率/Qcm/C

14、(%)m-PD274563.01.11.61083.30.007DDM27301551232.774574.41.62.71064.40.0041X1015DDS35401751263.0603.3110m(PDA):m(DDM)=6:4201501153.174564.82.71051104.50.0061X1016m(DDM)m(IPDA)=4:6251551163.40.012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/MPa试样外观变化抗弯强度/MPa初始180天后初始180天后25%HCl(5

15、4C浸泡)稍绿135.92111.89稍有发黑122.8862.4725%CHCOOH3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%Na0H(82C浸泡)表面稍发暗135.92143.47稍发暗122.88118.7625%HSO24表面稍发暗135.92102.97边缘稍有发黑122.88111.8925%HCl表面发黑135.92107.09相当的发黑八

16、、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1016.12038.52031.14040.64040.1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/c使用期/天差热分析起始温度/c放热峰/c琥珀酸酰肼(SuADH)1631201611

17、65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150CX0.5h150CXlh150CX2h170CX0.5hSuADH16.514.4AADH凝胶25.0IPADH凝胶20.0POBH凝胶23.5PAPAH凝胶27.5DICY液态液态16.422.6表1-17国产的某些改性胺固化剂

18、的质量指标商品牌号色泽胺值/(mgK0Hg-1)黏度(40C)/(Pas)TY200W182155100800TY203W142002020100TY300183151520100TY3051W17350200.210TY650152002010100TY65115400200.210TY60016650200.1TG011105AH1黄一黄棕色6006506080AH2黄一黄棕色4805208090AH3黄棕色400450140T314604801113表1-18烷基、芳基聚酰胺树脂的典型性能?商品牌号胺值/mgKOHg-i黏度/Pas色泽（加德纳法）活泼氢摩尔质量/gmol-i相对密度推荐

19、使用量/g对环氧当量为190的树脂对环氧当量为500的树脂L-9085-110(60C)10.020.0125301.00250275-L-130130-15020.0123901.0020024080120L-130A85-95(25C)2.5-6000.84-140160L-190180-220(60C)10.020.0121751.00851004060L-220210-23010.0-20.0121501.0060906090L-220A147-161(25C)0.71.0-2100.96-6080L-250245-285(40C)14.025.0121200.9860803040L-

20、275265-295(20C)2.03.0121100.9855702535L-375355-395(20C)4.06.0121000.985060-L-410390-430(20C)1.02.012900.974050-L-425400-440(20C)10.020.0100n（丙烯腈）：n（DTA）=2:l50588609506307701.522.127896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,25C)热变形温度/C抗压强度/MPa抗拉强度/MPa抗弯强度/MPa抗弯模量/GPaN,N-双（羟乙基）DTA（I）2458316841023

21、.5N,N双(羟丙基)DTA(II)2968291951163.7N,N双(羟乙基)TTA(III)2876291911092.8N-(羟乙基)DTA(IV)1996288105982.9m(IV):m(I)=85:15923021051093.0m(IV):m(I):m(双酚A)=85:15:15842461031193.3N-（羟丙基）DTA27942571051093.0N（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

22、名称略称状态黏度/Pas熔点/C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MeTHPA液体0.0350.06甲基六氢邻苯二甲酸酐MeHHPA液体0.050.08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0.2(100C)表1-23与BA树脂配合的酸酐

23、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/C特点用途优点缺点成层浇浸涂型压铸渍料单官能团酸酹PA15814h(100C)150CX6h100152价廉，放热低，耐药品性优良（碱除外）升华，混合工艺性劣OOTHPA152除不升华外与PA近似着色，混合工艺性劣与其他酸酐混合HHPA15.424h(加促进剂/250C)85CX2h+150CX1224h110130低粘度，适用期长，优良耐电痕迹性，耐侯性吸湿性OOMeTHPA16634min(加促进剂/100C)100CX2h+150CX5h121123低粘度，优良的工艺性价格贵些OOOMeHHPA16835min(加促进

24、剂/100C)100CX2h+150CX5h136色稳定，优良的电痕迹性，耐侯性价格贵些OOOOMNA17856天（加促进剂/25C）85CX2h+150CX1224h150175优良的工艺性，低收缩，耐热耐碱差OOODDSA26610天（加促进剂/25C）85CX2h+150CX1224h6070优良工艺性，电性能、韧性耐药品性差OOHET38830min(120C)100CXlh+200CXlh+200CX2h145190耐热性、阻燃性，优良的电性能操作工艺性差OO两PMDA109250耐热、耐工艺性OOO官能团酸酹药品性差，脆性BTDA161200CX24h280耐热，耐药品性耐高温老化

25、性溶解性不良(与单官能酸酐共用)OOOOTMEG205194耐热性，耐药品性价贵OOOOMCTC132280工艺性好，耐热价贵OOO游离酸酸酐TMA192210速固化，电性能，耐热性耐药品性工艺性差OOOPAAP174140CXlh+150CX20h(加促进剂)39耐热性差OOO表1-24配方与固化物性能m(E-44)/m(70酸酐)/m(N,N-二甲基苄胺)？抗拉强度/MPa抗弯强度/MPa抗压强度/MPa抗剪强度/MPa马丁耐热/C体积电阻率/Qcm表面电阻/Q介电损耗角正切介电常数(106Hz)介电强度/kVmm-1100/56/0.567.5104.0133.018.5961009.5

26、X1062.4X1072.9X10-22.923.0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(25C)黏度(25C)/mPas凝固点/C中合当量分子质量HN2200浅黄色透明液体11.206551583166QH200浅黄色透明液体11.200.053540158185166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(25C)黏度(25C)/mPas凝固点/C碘值中和当量分子质量HN5500无色透明液体201.1656581528485168MH700无色透明液体501.175070152168B650无色透明液体1.1765151

27、85168表1-27不同浇铸配方固化物的性能及其比较牌坊及固化物性能123456配料比双酚A环氧树脂100100100606060脂环族环氧树脂404040HN-5500(MeHHPA)5075HN-2200(MeTHPA)4065HHPA4065BDMA0.50.50.5微晶填料200200200300300300固化条件：120CX5h+150CX15h固化物性厶匕能热变形温度/c123116117166155160抗弯曲强度/MPa(25C)115.72101.01128.4799.05119.6495.12(50C)115.7293.16109.8397.09112.7881.40(75C)105.9183.3698.0789.2496.1190.22弯曲模量/MPa(25C)8924106908041931686309611(50C)8434100027551921882389120(75C)735595126962764972578434拉伸强度/MPa70.60578676.4647.0743.1550.01伸长率(%)2.33.94.72.72.32.