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固化劑按用途可分為常溫固化劑和加熱固化劑。環(huán)氧樹脂高溫固化時一般性能優(yōu)良,但是在土木建筑中使用的涂料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和粘接劑不得不與多異氰酸酯并用,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酐。由于酸酐固化物具有優(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。酸酐固化劑和環(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,尤其是耐溶劑;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 DETA
氨乙基哌嗪AE
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);具有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DACH
異佛爾酮二胺IPDA
亞甲基雙環(huán)己烷胺 4,4'-PACM
乙二胺EDA
H2NCH2CH2NH2分子量60 ,活潑氫當量15 ,無色液體, 每100份標準樹脂用6-8份。性能:有毒、有刺激臭味,揮發(fā)性大、粘度低、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 DETA
H2NC2H4NHC2H4NH2 ,分子量103 ,活潑氫當量20.6 ,無色液體,每100份標準樹脂用8-11份。固化:20℃2小時+100℃30分鐘或20℃4天。性能:適用期50克25℃45分鐘,熱變形溫度 95-124℃,抗彎強度1000-1160kg/cm2,抗壓強度1120kg/cm2,抗拉強度780kg/cm2,伸長率5.5%,沖擊強度
0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-108。介電常數(shù)(50赫、23℃)4.1 功率因數(shù)(50赫、23℃)0.009 體積電阻2x1016 Ω-cm 常溫固化、毒性大、放熱量大、適用期短。
三乙烯四胺
TETA H2NC2H4NHC2H4NHC2H4NH2 ,分子量146 ,活潑氫當量24.3 ,無色粘稠液體,每100份標準樹脂用10-13份。固化:20℃2小時+100℃30分鐘或20℃7天。性能:適用期50克25℃45分鐘,熱變形溫度98-124℃,抗彎強度950-1200kg/cm2,抗壓強度1100kg/cm2,抗拉強度780kg/cm2,伸長率4.4%,沖擊強度
0.4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 TEPA
H2NC2H4(NHC2H4)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PEPA
H2NC2H4(NHC2H4)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DPTA
H2N(CH2)3 NH(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
(C2H5)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:60-70℃4小時。性能:適用期50克25℃4小時,熱變形溫78-94℃,抗壓強度 920-1050kg/cm2,抗拉強度480-640kg/cm2,沖擊強度 0.2尺-磅/寸, 洛氏硬度90-98。介電常數(shù)(50赫、23℃)3.75,功率因數(shù)(50赫、23℃)0.007。
中溫固化、低溫性能好。
三甲基六亞甲基二胺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:80℃1小時+150℃2小時。性能:適用期400克25℃50分鐘或50℃10分鐘,馬丁耐熱92℃,抗彎強度1150kg/cm2,沖擊強度 20Kg-cm/cm2 tg δ 0.0009(23℃,100C/S)。
表面電阻5.4x1011Ω(300V)體積電阻9x1015Ω.cm(300V)中溫固化、低溫性能好。
二已基三胺
H2N(CH2)6 NH(CH2)6NH2
已二胺改性物 AMINE248
分子式不詳, 透明液體, 粘度25℃1000-3000cps ,每100份標準樹脂用4-8份。常溫-100℃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 HDA
H2N(CH2)6NH2, 分子量116 ,活潑氫當量29 ,無色片狀結(jié)晶, 熔點42℃ ,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:20℃2小時+100℃30分鐘或20℃7天。性能:在適用期50克25℃45分鐘,熱變形溫度105℃,抗彎強度1150kg/cm2,抗拉強度650kg/cm2,伸長率4.4%,沖擊強度 0.4尺-磅/寸。介電常數(shù)(50赫、23℃)4.0 功率因數(shù)(50赫、23℃)0.001 體積電阻9x1015 Ω-cm。
二乙胺 DEA
HN(C2H5)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。
聚醚二胺H2N(CH2)nO(CH2CH2O)mNH2
2.芳族胺類
間苯二胺m-PDA MPD
(NH2)2C6H4 ,分子量107 ,活潑氫當量26.7 ,白色結(jié)晶(黑色固體?), 熔點62℃ ,每100份標準樹脂用14-16份。固化60℃2小時 +150℃2小時。適用期500克50℃2.5小時,熱變形溫度150℃ ,抗彎強度1050kg/cm2,抗壓強度710kg/cm2,抗拉強度540kg/cm2,伸長率3.0%,沖擊強度 0.2-0.3尺-磅/寸, 洛氏硬度108。介電常數(shù)(50赫23℃)3.3 ,功率因數(shù)(50赫23℃)0.007 ,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33.2 ,無色液體, 每100份標準樹脂用16-18份。固化常溫24小時+70℃ 1小時或常溫4天。適用期100克25℃50分鐘, 熱變形溫度130-150℃ ,抗彎強度1200kg/cm2,抗壓強度1030kg/cm2,抗拉強度720kg/cm2,伸長率6.7%,介電常數(shù)(50赫23℃)4.0 ,功率因數(shù)(50赫23℃)0.005, 體積電阻大於2x1016Ω.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DDM HT-972 DEH-50
[(NH2)(CH3)C6H4 ]2CH2 ,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, 熔點89℃, 每100份標準樹脂用25-30份。固化60℃2小時 +150℃2小時。適用期500克50℃3小時, 熱變形溫度145-150℃ ,抗彎強度1190kg/cm2,抗壓強度710kg/cm2,抗拉強度550kg/cm2, 伸長率4.4%,沖擊強度 0.3-0.5尺-磅/寸洛氏硬度106。介電常數(shù)(50赫23℃)4.4 ,功率因數(shù)(50赫23℃)0.004 ,體積電阻大於1015Ω.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。
二氨基二苯基砜DDS HT-976
[(NH2)C6H4 ]2SO2 ,分子量248 ,活潑氫當量62 ,熔點175℃ ,每100份標準樹脂用35-40份。固化130-150℃ 3天-2小時。適用期500克130℃1.5小時 ,通常以BF3-胺絡合物為促進劑(用量為0.5-2%) ,熱變形溫度175-190℃ ,抗彎強度1220kg/cm2,抗壓強度710kg/cm2,抗拉強度580kg/cm2, 伸長率3.3%,沖擊強度 0.3-0.5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175℃。
間氨基甲胺MAMA (NH2)
(CH2NH2)C6H4 ,分子量123 ,活潑氫當量30.7 ,熔點38℃ ,每100份標準樹脂用14-18份 ,固化130-150℃ 3天-2小時。斷裂伸長率高。
聯(lián)苯胺
(NH2)C6H4 C6H4 (NH2)
氯鄰苯二胺CPDA
(NH2)2C6H3 CL
苯二甲胺三聚體GY-51 CH-2
粘度60℃2000-6000cps ,每100份標準樹脂用30-60份,固化常溫-60℃ 7天-1小時。毒性低。
WA-060 CH-3 粘度60℃6000-10000cps ,每100份標準樹脂用30-60份, 固化常溫-60℃ 7天-1小時。
苯二甲胺三聚體衍生物
粘度25℃5cps 、40cps 、100cps ,每100份標準樹脂用25-30份, 固化常溫-60℃ 7天-1小時。粘度低。毒性低。
雙芐胺基醚
(H2NCH2C6H4)2O ,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68℃。
間苯二胺與二氨基二苯基甲烷混合物
60-75%MPDA與40-25%DDM混合熔融,在常溫下呈液態(tài)。40:60的二氨基二苯基甲烷與間苯二胺混合物熔點為25℃,每100份標準樹脂用20份,在40℃經(jīng)5小時便使環(huán)氧樹脂固化。如加磷酸三苯酯和苯酚混合物則在20℃9小時即固化。熱變形溫度150℃ 抗彎強度1150kg/cm2,沖擊強度 17Kg-cm/cm2 抗張強度560 kg/cm2, 斷裂伸長4.8 洛氏硬度105-110 介電常數(shù)(50赫23℃)4.5 功率因數(shù)(50赫23℃)0.006間苯二胺和二氨基二苯基甲烷及甲苯二胺混合物間苯二胺:二氨基二苯基甲烷:甲苯二胺=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=80:20)100℃混合得到的液體,穩(wěn)定期達9個月。每100份標準樹脂用18.5份固化80℃2小時+140℃2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23℃48小時不析出,與環(huán)氧樹脂在23℃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混合熔融,在常溫下呈液態(tài)。當40%DDM與60%IPDA混合時每100份標準樹脂用25份混合物,熱變形溫度130-155℃ 理學 抗彎強度1160kg/cm2,介電常數(shù)(50赫23℃)3.4 ,功率因數(shù)(50赫23℃)0.012。
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固化速度及化學穩(wěn)定性。
4.潛伏固化胺類
雙氰胺(DICY)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)及顆粒尺寸。咪唑是環(huán)氧體系的潛伏催化劑,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促進劑,比如雙氰胺和酐類。
5.尿素替代物
在雙氰胺促進劑中,可用作Monuron 和 Diuron的低毒性替代品。