环氧树脂固化剂固化条件及配方(五)
表1-30 TMA、TMEG、TMTA固化剂性状
| - | TMA | TMEG | TMTA |
| 分子质量 | 192 | 410 | 614 |
| 分子式 | C9H4O5 | C20H10O10 | C30H14O15 |
| 外观 | 白色固体 | 白色固体 | 白色固体 |
| 羟酸当量 | - | 102.5 | 102.5 |
| 酸酐当量 | - | 205 | 204.7 |
| 熔点/℃ | 160 | 63～67 | - |
表1-31 TMA、TMEG、TMTA固化物性质
| 配方及固化性能 | TMA | TMEG | TMTA | |
| 配料比 | 环氧树脂(EP828)用量/g | 100 | 100 | 100 |
| 固化剂用量/g | 33 | 56 | 66 | |
| 样品固化条件：150℃/5h+180℃/8h | ||||
|
固化物性能 |
HDT/℃ | 201 | 194 | >220 |
| 抗压强度/MPa(ASTM D790-597) | 109.6 | 95.2 | 73.1 | |
| 冲击韧性/(kJ/m2) | 1.98 | 2.08 | 2.06 | |
| 硬度(Bock well)(ASTM 785-60VR ) | M113 | M118 | M116.5 | |
| 硬度(Barcol)(S Scale) | 76 | 81 | 81 | |
|
耐药品性能(室温浸泡24/h),质量增量(%) |
丙酮 | 0.14 | 0.07 | 0.00 |
| 二甲苯 | 0.09 | 0.06 | 0.03 | |
| 5%NaOH | 0.19 | 0.24 | 0.22 | |
| 5%醋酸 | 0.33 | 0.28 | 0.26 | |
表1-32 TMA与B-570固化物性能对比
| 配方和性能 | Ⅰ | Ⅱ | |
| Epon828 | 100 | 100 | |
| TMA | 33 | - | |
| B-570 | - | 86 | |
| CE-7EL① | 2 | 5 | |
| 可使用时间(20～23℃) | 7～8min② | 5d | |
| 固化时间/min | 150℃ | 30 | 30 |
| 200℃ | 40 | 40 | |
| HDT/℃ | 198 | 152 | |
| 抗弯强度/MPa | 136 | 132 | |
| 抗弯模量/MPa | 3120 | 3230 | |
| 吸水率/%(100℃/5h) | 0.02 | 0.51 | |
①DMP-30/脂肪族叔胺化合，混合物的弱碱酸盐。系清野实验室合成的促进剂。
②125～128℃的可使用时间。
表1-33 脂肪聚酐固化环氧树脂的性能
| 配合比及固化物特性指标 | PADA | PAPA | PSPA | ||
|
配合比 |
双酚A环氧树脂当量(185～195)用量/g | 100 | 100 | 100 | |
| 固化剂用量/g | 65 | 65 | 65 | ||
| 二甲胺甲基苯酚用量/g | 1 | 1 | 1 | ||
| 凝胶时间(140℃)/min | 36 | 54 | 24 | ||
| 固化条件：140℃/1h+150℃/20h | |||||
|
固化物的特性 |
热变形温度/℃ | 56 | 39 | 34 | |
| 抗拉强度/MPa | 41.19 | 35.30 | 32.36 | ||
| 抗拉模量/MPa | 858.08 | 837.49 | 288.32 | ||
| 断裂伸长率(%) | 6.5 | 4.9 | 116.6 | ||
| 邵氏硬度，D | 80 | 75 | 60 | ||
| 介质损耗角正切(加电压为590V/mm) | 25℃ | 0.02 | 0.032 | 0.012 | |
| 171℃ | 0.264 | 0.224 | 0.168 | ||
| 介电强度/(kV・mm-1) | 10.3 | 10.5 | 11.7 | ||
表1-34 几种液态固化剂固化环氧树脂的产物性能①
| 固化物特性 | SB-20AH | ST-2P-AH | DDSA | Me HHPA |
| 热变形温度/℃ | 10 | 45 | 90 | 160 |
| 抗拉强度/MPa | 1.08 | 12.55 | 55.90 | 78.45 |
| 抗拉模量/MPa | 4.90 | 511.91 | 703.14 | 1363.12 |
| 断裂伸长率(%) | 33 | 38 | 4.5 | 7.6 |
| 布氏硬度 | 0 | 37 | 72 | 84 |
| 体积电阻率/Ω・cm | 4×1013 | 7×1015 | 4×1016 | 4×1016 |
| 介电常数ε(1MHz) | 3.05 | 2.67 | 2.34 | 2.33 |
| tanδ(1MHz) | 0.072 | 0.020 | 0.012 | 0.0186 |
| 吸水率(煮沸1h)(%) | 0.47 | 0.42 | 0.27 | 0.11 |
| 吸水率(20℃/24h)(%) | 0.10 | 0.07 | 0.10 | 0.07 |
表1-35 不同环氧树脂固化物耐冷热冲击性能的比较①
| 循环条件 | 循环次数 | SB-20AH | ST-2PAH | PAPA | PSPA | DDSA | Me HHPA |
| 150℃→室温 | 1 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 |
| 室温→-25℃ | 2 | 5 | 5 | 5 | 5 | 2 | - |
| 3 | 5 | 5 | 5 | 5 | 2 | - | |
| 4 | 5 | 5 | 5 | 5 | 2 | - | |
| 100℃→-25 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 0 | - |
| 6 | 5 | 5 | 5 | 5 | - | - | |
| 7 | 5 | 5 | 5 | 5 | - | - | |
| 125℃→-25℃ | 8 | 5 | 5 | 5 | 5 | - | - |
| 9 | 5 | 5 | 5 | 5 | - | - | |
| 10 | 5 | 5 | 5 | 5 | - | - | |
| 125℃→75℃ | 11 | 5 | 5 | 5 | 5 | - | - |
| 12 | 5 | 4 | 4 | 5 | - | - | |
| 13 | 5 | 1 | 3 | 5 | - | - | |
| 150℃→-75℃ | 14 | 5 | 1 | 2 | 5 | - | - |
| 15 | 5 | 0 | 1 | 5 | - | - | |
| 16 | 5 | - | 0 | 5 | - | - |
① 试片埋在弹性垫片上，在各种温度保持30min。所士数值为不发生开裂的试片数。
表1-36 用MA-PMDA、PA-PMDA固化环氧树脂的性能
|
配方及性能指标 |
1 | 2 | 3 | 4 | ||
| 配方 | 环氧树脂(环氧当量216)用量g | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| PMDA用量/g | 21 | 17 | 20 | 14 | ||
| MA用量/g | 19 | 23 | - | - | ||
| PA用量/g | - | - | 28 | 20 | ||
| 有关性能指标 | 90℃使用期/min | 10 | 56 | 20 | 90 | |
| 抗拉强度/MPa | 26.28 | 25.20 | 30.89 | 41.19 | ||
| 抗压强度/MPa | 285.57 | 315.77 | 295.18 | - | ||
| 抗弯强度/MPa | 常温 | 75.51 | 75.02 | 89.24 | 89.24 | |
| 150℃ | 31.58 | 35.01 | 25.11 | - | ||
| 200℃ | 26.77 | 26.09 | - | - | ||
| 洛氏硬度(M) | 109 | 109 | - | 119 | ||
| 热变形温度/℃ | 290 | 255 | 207 | 150 | ||
| 线胀系数/(1/k) | 5.2×10-5 | 5.37×10-5 | 4.5×10-5 | 2.46×10-5 | ||
| tanδ(60Hz) | 0.0129 | 0.00706 | 0.0078 | - | ||
| ε(60Hz) | 4.06 | 3.73 | 3.75 | - | ||
| 体积电阻系数/Ω・cm | 1.59×1015 | 8.1×1015 | 1.27×1016 | 1.8×1014 | ||
| 表面电阻/Ω | 5.66×1015 | 5.66×1015 | 2.51×1015 | 2×1012 | ||
| 依氏冲击韧度/kJ・m-2 | 0.30 | 0.34 | 0.30 | 0.25 | ||
| tanδ(103Hz) | 150℃ | 0.0052 | 0.0053 | - | - | |
| 200℃ | 0.0057 | 0.0083 | - | - | ||
| ε(103Hz) | 150℃ | 3.86 | 3.86 | - | - | |
| 200℃ | 3.88 | 3.88 | - | - | ||
