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环氧树脂固化剂固化条件及配方(一)

日期：2009-01-10 来源： 浏览：291

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、透明无色固化物 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 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，固化物着色 ○○○○
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。