固化劑的固化溫度和耐熱性

1、固化劑的固化溫度和耐熱性各種固化劑的固化溫度各不相同，固化物的也有很大不同。一般地說，使用固化溫度高的固化劑可以得到耐熱優(yōu)良的固化物。對于加成聚合型固化劑，固化溫度和耐熱性按下列順序提高：多胺;脂環(huán)族多胺;芳香族多胺催化加聚型固化劑的耐熱性大體處于芳香多胺水平。型（叔胺和咪唾化古物）、型（BF3絡合物）的耐熱性基本上相同，這主要是雖然起始的反應機理不同，但最終都形成醴鍵結(jié)合的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。固化反應屬于化學反應，受固化溫度影響很大，溫度增高，反應速度加快，凝膠時間變短；凝膠時間的對數(shù)值隨固化溫度上升大體呈直線下降趨勢。但固化溫度過高，常使周化物性能下降，所以存在固化溫度的上限；必須選擇使固化速度和固

2、化物性能折中的溫度，作為合適的固化溫度。按固化溫度可把固化劑分為四類：低溫固化劑固化溫度在室溫以下；室溫固化劑固化溫度為室溫50C；中溫固化劑為50100C；固化劑固化溫度在100c以上。屬于低溫固化型的固化劑品種很少，有聚琉醇型、多型等；近年來國內(nèi)研制投產(chǎn)的T-31改性胺、YH-82改性胺均可在0c以下固化。屬于室溫固化型的種類很多：脂肪族多胺、脂環(huán)族多胺；低分子以及改性芳胺等。屬于中溫固化型的有一部分脂環(huán)族多胺、叔胺、瞇唾類以及三氟化硼絡合物等。屬于高溫型固化劑的有芳香族多胺、酸酊、甲階、雙鼠胺以及酰肌等。對于高溫固化體系，固化溫度一般分為兩階段，在凝膠前采用低溫固化，在達到凝膠狀態(tài)或比凝

3、膠狀態(tài)稍高的狀態(tài)之后，再高溫加熱進行后固化（post-cure）,相對之前段周化為預固化（pre-cure）。結(jié)構(gòu)特性固化劑的固化溫度和固化物的耐熱性有很大關(guān)系。同樣地，在同一類固化劑中，雖然具有相同的官能基，但因化學結(jié)構(gòu)不同，其性質(zhì)和固化物特性也不同。因此，全面了解具有相同官能基而化學結(jié)構(gòu)不同的多胺固化劑的性狀、特點，對選擇固化劑來說，是很重要的。在色相方面，脂環(huán)族最淺，基本上是透明的，而脂肪族和芳香族，具著色程度相當顯著。在黏度方面，也有很大不同，脂環(huán)族不過零點零幾Pa s,而聚酰胺則非常黏稠，達數(shù)Pa-s,芳香族胺多為固態(tài)。長短正好與固化性完全相反，脂肪族反應性最高，而脂環(huán)族、酰胺、芳香

4、族依次降低。:（優(yōu)）脂環(huán)族一脂肪族一酰胺一芳香胺（劣）熟度：（低）脂環(huán)族一脂肪族一芳香族一酰胺（高）適用期：（長）芳香族一酰胺一脂環(huán)族一脂肪族（短）固化性：（快）脂肪族一脂環(huán)族一酰胺一芳香族（慢）刺激性：（強）脂肪族一芳香族一脂環(huán)族一酰胺（弱）多的化學結(jié)構(gòu)和性質(zhì)另外，在光澤、柔軟性、粘接性、耐酸性、耐水性方面，也呈一定規(guī)律性。光澤：（優(yōu)）芳香族一脂環(huán)族一聚酰胺一（劣）柔軟性：（軟）聚酰胺一脂肪族一脂環(huán)族一芳香族（剛）粘接性：（優(yōu)）聚酰胺一脂環(huán)族一脂肪族一芳香族（良）耐酸性：（優(yōu)）芳香族一脂環(huán)族一脂肪族一聚酰胺（劣）耐水性：（優(yōu)）聚酰胺一脂肪胺一脂環(huán)胺一芳香胺（良）多胺類固化劑的化學結(jié)構(gòu)和與雙酚

5、A樹脂固化物的性質(zhì)對光澤來說，芳香族最好，脂肪族最差。此性質(zhì)受固化溫度的影響，隨溫度升高，光澤變好。至于柔軟性，官能基間距離長的聚酰胺更優(yōu)良一些，而交聯(lián)密度高的芳香胺則差。耐熱性與柔軟性正好相反，而粘接性則與柔軟性一致。耐藥品性（）受化學結(jié)構(gòu)影響，芳香族比較優(yōu)良，脂肪胺和聚酰胺則易受化學藥品腐蝕。耐水性受官能基的支配，官能基質(zhì)量濃度低、疏水度高的聚酰胺類更耐水，而官能基質(zhì)量濃度高的芳香族則差一些。分類按用途分類固化劑按用途可分為常溫固化劑和加熱固化劑。高溫固化時一般性能優(yōu)良，但是在土木建筑中使用的和粘接劑等由于加熱困難，需要常溫固化；所以大都使用脂肪胺、脂環(huán)映以及聚酰胺等，尤其是冬季使用的涂料

6、和粘接劑不得不與多異氟酸酯并用，或使用具有惡臭氣味的聚琉醇類。至于中溫固化劑和高溫固化劑，則要以被著體的耐熱性以及固化物的耐熱性、粘接性和耐藥品性等為基準來選擇。選擇重點為多胺和酸酊。由于酸酊固化物具有優(yōu)良的電性能，所以廣泛用于電子、電器方面。脂肪族多胺固化物粘接性以及耐堿、耐水性均優(yōu)良。芳香族多胺在耐藥品性方面也是優(yōu)良的。由于氨基的氮元素與金屬形成氫鍵，因而具有優(yōu)良的防銹效果。胺質(zhì)量濃度愈高，防銹效果愈好。酸酊固化劑和環(huán)氧樹脂形成酯鍵，對有機酸和無機酸顯示了高的抵抗力，電性能一般也超過了多胺。按化學成分分類1.脂肪族胺類不同范圍的產(chǎn)品具有不同的性能；反應活性高，室溫或低溫下可以快速固化；對濕

7、度相對不敏感。具有一定的顏色穩(wěn)定性；良好的耐化學腐蝕性，尤其是耐；用于熱固化時，具有良好的高溫表現(xiàn)；很好的耐化學腐蝕性并具有良好的電性能和機械性能。乙烯基三胺DETAAE潮濕條件下進行低溫下固化；良好的薄膜性能（如，表面光澤優(yōu)異）；能夠防止胺的噴霜及水斑現(xiàn)象；良好的顏色穩(wěn)定性；具有很好的粘接性能和耐化學腐蝕性能；固化時間及貯放時間可選范圍較寬；用于熱固化時，具有良好的高溫表現(xiàn)；很好的耐化學腐蝕性并具有良好的電性能和機械性能。二氨基環(huán)己烷DACHIPDA亞甲基雙環(huán)己烷胺4,4-PACMEDAH2NCH2CH2NH260舌潑氫當量15,無色液體，每100份標準在H旨用6-8份。性能：有毒、有刺激臭

8、味，揮發(fā)性大、低、可室溫快速固化。用于粘接、澆注、涂料。該類胺隨分子量增大，粘度增加，揮發(fā)性減小，毒性減小，性能提高。但它們放熱量大、適用期短。一般而言它們分子量越大受配合量影響越小。長期接觸脂肪多元胺會引起皮炎，它們的蒸汽毒性很強，操作時須十分注意。二乙烯三胺DETAH2NC2H4NHC2H4NH分子量103,活潑氫當量，無色液體，每100份標準樹脂用8-11份。固化：20c2小時+100C30分鐘或20c4天。性能：適用期50克25c45分鐘，熱變形溫度95-124C,抗彎強度1000-1160kg/cm2,抗壓強度1120kg/cm2,抗拉強度780kg/cm2,伸長率%沖擊強度尺-磅/

9、寸洛氏硬度99-108。(50赫、23C)功率因數(shù)(50赫、23C)體積電阻2x1016Q-cm常溫固化、毒性大、放熱量大、適用期短。三乙烯四胺TETAH2NC2H4NHC2H4NHC2H4NW量146,活潑氫當量,無色粘稠液體，每100份標準樹脂用10-13份。固化：20c2小時+100C30分鐘或20c7天。性能：適用期50克25c45分鐘，熱變形溫度98-124C,抗彎強度950-1200kg/cm2,抗壓強度1100kg/cm2,抗拉強度780kg/cm2,伸長率%沖擊強度尺-磅/寸，洛氏硬度99-106。常溫固化、毒性比二乙烯三胺稍低、放熱量大、適用期短。四乙烯五胺TEPAH2NC2

10、H4MHC2H4)3NH2分子量189,活潑氫當量27,棕色液體，每100份標準樹脂用11-15份。性能同上。多乙烯多胺PEPAH2NC2H4NHC2H4)nNH2淺黃色液體，每100份標準樹脂用14-15份。性能：毒性較小，揮發(fā)性低、適用期較長、價廉。二丙烯三胺DPTAH2N(CH2)3NH(CH2)3NH2,分子量131,活潑氫當量26,淺黃色液體，每100份標準樹脂用12-15份。性能同TETA二甲胺基丙胺DMAPA(CH3)2N(CH2)3NH2，低粘度透明液體，每100份標準樹脂用4-7份。毒性較大，具有固化和催化兩個反應，粘附性能良好，柔性也好，適用期長。二乙胺基丙胺DEAPA(C

11、2H5)2N(CH2)3NH2分子量130活潑氫當量65低粘度透明液體每100份標準樹脂用4-8份。固化：60-70C4小時。 性能： 適用期50克25c4小時， 熱變形溫78-94C,抗壓強度920-1050kg/cm2,抗拉強度480-640kg/cm2,沖擊強度尺-磅/寸，洛氏硬度90-98。介電常數(shù)(50赫、23C),功率因數(shù)(50赫、23C)。中溫固化、低溫性能好。TMD(H2N)2(C6H9(CH3)3無色液體，冷固化，適用期長，毒性小。每100份標準樹脂用21份。固化：80cl小時+150C2小時。性能：適用期400克25c50分鐘或50C10分鐘，92C,抗彎強度1150kg/

12、cm2,沖擊強度20Kg-cm/cm2tg6(23C,100C/S)。Q(300V)體積電阻9x1015。.cm(300V)中溫固化、低溫性能好。二已基三胺H2N(CH2)6NH(CH2)6NH2已二胺改性物AMINE248分子式不詳，透明液體，粘度25c1000-3000cps,每100份標準樹脂用4-8份。常溫-100C固化。毒性較小、柔性好。已二胺加合物CH-2、L2505,分子式不詳，胺值160-210,低粘度透明液體，每100份標準樹脂用65份。CH3胺值400-500，低粘度透明液體，每100份標準樹脂用60份。已二胺HDAH2N(CH2)6NH2分子量116,活潑氫當量29,無色

13、片狀結(jié)晶，熔點42C，每100份標準樹脂用12-15份。毒性大，能常溫固化但不好。適用期較短。三甲基已二胺分子量158,每100份標準樹脂用20-25份。固化：20c2 小時+100C30分鐘或20c7 天。性能：適用期50克25c45分鐘，熱變形溫度105C,抗彎強度1150kg/cm2,抗拉強度650kg/cm2,伸長率%沖擊強度尺-磅/寸。介電常數(shù)(50赫、23C)功率因數(shù)(50赫、23C)體積電阻9x1015Q-cm。二乙胺DEAHNC2H5)2,分子量73,活潑氫當量73,無色液體， 每100份標準樹脂用12份。 具有固化和催化兩個反應。二胺H2N(CH2)nO(CH2CH2OmNH

14、22 .芳族胺類間苯二胺m-PDAMPD(NH2)2C6H4,分子量107,活潑氫當量，白色結(jié)晶(黑色固體？)，熔點62C,每100份標準樹脂用14-16份。固化60c2小時+150C2小時。適用期500克50c小時，熱變形溫度150c,抗彎強度1050kg/cm2,抗壓強度710kg/cm2,抗拉強度540kg/cm2,伸長率%沖擊強度尺-磅/寸，洛氏硬度108。介電常數(shù)(50赫23C),功率因數(shù)(50赫23C),耐熱、耐腐蝕性優(yōu)，電性能好，毒性小。因是固體，使用不方便，與樹脂加熱混合時需注意防止凝膠。間苯二甲胺MXDA(NH2CH2)C6H4分子量135,活潑氫當量，無色液體，每100份標

15、準在t脂用16-18份。 固化常溫24小時+70C1小時或常溫4天。 適用期100克25c50分鐘， 熱變形溫度130-150C,抗彎強度1200kg/cm2,抗壓強度1030kg/cm2,抗拉強度720kg/cm2,伸長率介電常數(shù)(50赫23C),功率因數(shù)(50赫23C),體積電阻大於2x1016。.cm,可常溫固化耐熱、耐腐蝕性優(yōu)，電性能好，毒性小。固化溫度低、粘度低、毒性小，適用期長、耐溶劑性好。它易吸收空氣中的二氧化碳是造成制品氣泡的原因。二氨基二苯基甲烷DDMHT-972DEH-50(NH2(CH3)C6H42CH2,分子量196,活潑氫當量49,白色結(jié)晶，長期暴露在日光下呈褐色，熔

16、點89C,每100份標準樹脂用25-30份。固化60c2小時+150C2小時。 適用期500克50c3小時， 熱變形溫度145-150C,抗彎強度1190kg/cm2,抗壓強度710kg/cm2,抗拉強度550kg/cm2,伸長率%沖擊強度尺-磅/寸洛氏硬度106。介電常數(shù)(50赫23C),功率因數(shù)(50赫23C),體積電阻大於1015Q.cm,耐熱、耐腐蝕性優(yōu)，電性能好，毒性小。耐熱、機械強度高。因是固體，使用不方便，與樹脂加熱混合時需注意防止凝膠。二氨基二苯基碉DDSHT-976(NH2)C6H42SO2,分子量248,活潑氫當量62,熔點175c,每100份標準樹脂用35-40份。固化1

17、30-150C3天-2小時。適用期500克130c小時，通常以BF3-胺絡合物為促進劑(用量為%),熱變形溫度175-190C,抗彎強度1220kg/cm2,抗壓強度710kg/cm2,抗拉強度580kg/cm2,伸長率沖擊強度尺-磅/寸，洛氏硬度110。耐熱、耐腐蝕性優(yōu)，電性能好，毒性小。反應慢。耐熱175C。間氨基甲胺MAMA(NH2)(CH2NH2)C6H4分子量123,活潑氫當量，熔點38C,每100份標準樹脂用14-18份，固化130-150C3天-2小時。斷裂伸長率高。聯(lián)苯胺(NH2)C6H4C6H4(NH2)氯鄰苯二胺CPDA（NH2）2C6H3CL苯二甲胺三聚體GY-51CH-

18、2粘度60C2000-6000cps,每100份標準樹脂用30-60份，固化常溫-60C7天-1小時。毒性低。WA-060CH-3粘度60c6000-10000cps,每100份標準樹脂用30-60份，固化常溫-60C7天-1小時。苯二甲胺三聚體衍生物粘度25c5cps、40cps、100cps,每100份標準樹脂用25-30份，固化常溫-60C7天-1小時。粘度低。毒性低。雙甲胺基醴（H2NCH2c6H4）2。每100份標準樹脂用30-60份，可室溫固化，適用期長，放熱低，熱變形溫度68Co間苯二胺與二氨基二苯基甲烷混合物60-75%MPDA40-25%DDlW合熔融，在常溫下呈液態(tài)。40:

19、60的二氨基二苯基甲烷與問苯二胺混合物熔點為25C,每100份標準樹脂用20份，在40c經(jīng)5小時便使環(huán)氧樹脂固化。如加磷酸三苯酯和混合物則在20c9小時即固化。熱變形溫度150c抗彎強度1150kg/cm2,沖擊強度17Kg-cm/cm2抗張強度560kg/cm2,斷裂伸長洛氏硬度105-110介電常數(shù)（50赫23C）功率因數(shù)（50赫23C）間苯二胺和二氨基二苯基甲烷及二胺混合物間苯二胺：二氨基二苯基甲烷：甲苯二胺二30-70:10-50:5-35的混合物是種穩(wěn)定的液體。例50份間苯二胺，30份二氨基二苯基甲烷，20份甲苯二胺（間位：對位二80:20）100C混合得到的液體，穩(wěn)定期達9個月。每

20、100份標準樹脂用份固化80c2小時+140C2小時。 沖擊強度115Kg-cm/cm2洛氏硬度105。 鄰甲苯二胺、間甲苯二胺和二氨基二苯基甲烷混合物它們比例為26:14:60時，在23c48小時不析出，與環(huán)氧樹脂在23c時45分鐘凝膠。二氨基二苯基甲烷及異佛爾酮二胺混合物40-30%DDM與60-70%IPDA昆合熔融，在常溫下呈液態(tài)。當40%DDM60%IPDA昆合時每100份標準樹脂用25份混合物，熱變形溫度130-155C理學抗彎強度1160kg/cm2,介電常數(shù)（50赫23C）,功率因數(shù)（50赫23C）。偏苯二胺（MPDA）亞甲基雙苯二胺（MDA）3 .酰胺基胺類不同的酰胺據(jù)歐不同

21、的反應活性。低粘度；呈現(xiàn)良好的粘接性能；在潮濕條件下具有良好的固化性；酰胺改性后能得到更快的及化學穩(wěn)定性。4 .潛伏固化胺類雙鼠胺是一種潛在的固化劑，具有六個月以上的穩(wěn)定性；產(chǎn)品由多種形態(tài)及。咪唾是環(huán)氧體系的潛伏，貯存時間可以從幾個小時到6個月。它們可以用作其他固化劑的良好的，比如雙氟胺和酊類。鼠胺（DICY）5 .尿素替代物在雙氟胺促進劑中，可用作Monuron和Diuron的低毒性替代品。選擇考慮固化劑的品種與性能固化劑的品種對固化物的力學性能、 耐熱性、 耐水性、 耐腐蝕性等都有很大影響， 例如芳香多胺、咪哇、酸酊等固化劑固化環(huán)氧樹脂的耐熱性高于脂肪族多胺、低分子聚酰胺固化劑；芳香族酸酊

22、固化環(huán)氧樹脂的耐水性優(yōu)于芳香二胺和脂肪族多胺固化劑；三亞乙基四胺固化劑耐堿性好，但耐酸性和耐甲醛溶液性較差。脂環(huán)族多胺（如異佛爾酮二胺）固化環(huán)氧樹脂的耐藥品性優(yōu)良。酸酊固化劑固化環(huán)氧樹脂的耐堿性優(yōu)于耐酸性。應根據(jù)不同的用途和性能要求選擇適當?shù)墓袒瘎?。幾種固化劑復合使用幾種固化劑復合使用，可以收到相得益彰的效果，例如低分子聚酰胺固化劑配合少量的間苯二胺固化劑，既可室溫固化，又能使固化物韌性增加的同時適當?shù)靥岣吣蜔嵝?。偏苯三酸酊（TMA與甲基四氫苯酊復合使用，共熔混合物黏度低（25C,200250mPas）,易與環(huán)氧樹脂相互混合，改善了工藝性。關(guān)注固化劑的環(huán)保性所選用的固化劑應對人體無危害，對環(huán)境

23、無污染，乙二胺絕對不能單獨用作固化劑，盡量采用改性胺類固化劑。發(fā)展概況環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂固化劑發(fā)展很快。出現(xiàn)了很多新型高性能固化劑。Shell公司開發(fā)的EponHPT固化劑1061和1062,因分子結(jié)構(gòu)中不含醴鍵，多含姓基，可提高耐水性、耐熱性，固化劑與雙酚A型環(huán)氧樹脂配合的固化物Tg可達207C,吸水性。 心%AjicurePN-31和PN-40為潛伏性固化劑；90c以下1t定，90c便可固化，用其配制的單組分環(huán)氧膠黏劑儲存期大于，9個月。大日本油墨化學公司以苯酚、甲醛和三聚鼠胺合成的含氮酚醛樹脂（ATN,用作環(huán)氧樹脂的固化劑，具有良好的阻燃性，可達UL94V-O級.以螺環(huán)二胺（ATU與各種環(huán)

24、氧化物及丙烯月青反應，制得的加成物室溫下為液體，用作環(huán)氧樹脂固化劑適用期長，計量要求不嚴格，使用方便，幾乎無毒性。固化物堅韌，收縮率小，粘接強度高，拉伸強度6580MPa沖擊強度1416kJ/nf。以四澳雙酚A雙（2一羥基乙基）醴與對硝基苯甲酰氯反應制得的芳醴酯二芳胺，用作環(huán)氧樹脂固化劑，固化物具有高強度、高韌性、高耐熱、低吸水性，拉伸強度95MPa斷裂伸長率12%吸水性%日本近幾年開發(fā)了氫化甲基納迪克酸酊（H-MNA,固化雙酚A環(huán)氧樹脂的為162C,耐熱老化時間是MN厭口MeTHP的倍，在200c經(jīng)30d之后彎曲強度幾乎不變。為適應電子封裝材料耐濕熱的要求，已開發(fā)出多種耐濕熱固化劑，主要是含

25、有酚醛樹脂的結(jié)構(gòu)。Cibaeigy公司開發(fā)的HardeneHY94財改性低分子聚酰胺潛伏性固化劑， 與液體環(huán)氧樹脂混合后，室溫下有6個月的儲存期，100c下呈現(xiàn)高反應性，具有優(yōu)良的粘接性和力學性能。沈陽市東南化工研究所新近研發(fā)和生產(chǎn)出T-99超柔性多功能環(huán)氧固化劑，無色透明，無毒環(huán)保，可室溫或加熱固化環(huán)氧樹脂，具固化物斷裂伸長率超過200%獨占鰲頭，首次破解了一直令人困惑的胺類固化劑固化環(huán)氧樹脂的脆性難題，極大地拓寬了環(huán)氧樹脂膠黏劑的應用領(lǐng)域。近年來，東南化工研究所開發(fā)成功HTAC（列改性酸酊固化劑，由甲基四氫苯酊經(jīng)改性制得，固化物的韌性和耐熱性優(yōu)異（沖擊強度24kJ/nf,玻璃化溫度Tg為120C）o還研發(fā)成功耐候性增韌酸酊固化劑，系由甲基六氫苯酊增韌改性而得，分子結(jié)構(gòu)中不存在雙鍵，具有良好的耐候性。Humtsman司開發(fā)了一種新型快速聚醴胺固化劑JeffamineXTJ590,固化速度比普通聚醴胺D230快約4倍。可單獨或與普通聚醴胺混用固化環(huán)氧樹脂，具固化物色淺，具有較高的沖擊強度和耐熱沖擊性。AirProducts公司新近推出水性環(huán)氧樹脂固化劑Anquanmine721和731,具有優(yōu)異的性能和環(huán)境友好性，用于混凝土防護性價比優(yōu)。GabrilPerfrmailcePrducts2008年推向市