环氧树脂固化剂固化条件及配方

1、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/g ml-1室温状态黏度/Pa s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-基于胺值半固态（胺-胺不同，可由值90）液态半固态至1.0 2.5液态（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0.018-1N-氨乙基哌嗪N-AEP-液态-3,9-双（3-胺丙ATU加合物-液态-基）-2,4,8,10-四氧杂螺十烷加合物

2、脂肪族双（4-胺基-3-0.945液态因加合物种-甲基环己基）甲类而异烷双（4-胺基环己基）甲烷0.95固态0.0640方香族间苯二甲胺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DIC Y-固体-207210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3 （固化剂）（）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DETA20.6520mi n常温X4天90低黏适用期OOOO肪108+100CX 30min125

3、度、室短、白化胺温速固现象iTETA24.4620常温X4天98各种机毒性（分OOOO12930mi n+100CX 30min124械性能子质量均衡愈小毒性愈大）TEPA27.1720常温X7天115室温固耐热性OOOO141240min+100CX 30min化、长低，耐药的适用品性毒期低温性性能、电性能DEPA65粘接814h65°CX 4h+115°CX 1h85-OOOX浇注4层压6聚-90-0.5常温X7天+60CX 2h55配比范耐热性，OxxO酰6004h因胺113围宽，耐药品胺值而不机械性性-同能均多衡，粘胺接性、耐水性脂MDA42.5226h80CX 2

4、h+130Cx 30min148低黏因吸收OOOx环158度、耐CO2而胺热性、发泡耐稳疋性IPDA41241h80CX 4h+150Cx 1h-与MDA与 MDAxOOx同同在室温下只固化至B-阶段与DE-TATETA 同iN-AEP4320 222030mi n常温X3天+200CX 30min110120与DETATETA同冲击性与MDA同在室 温下只 固化至B-阶段与DE-TATETA 同xOOxATU加合物4513312h常温X7天+60CX 2h5581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OxOO-60-3h80°CX 2h+15

5、0°CX 2h155耐热-xOOO160性、高 温机械 性，高 温电性 能5360CX 3h+150°CX 2h150耐热性、高 温机械 性，高 温电性 能xOOO芳香胺m-XDA34.116-1820mi n常温X7天+60CX 1h130150常温固 化，使 用期长、耐热性因吸收CO2而发泡OxxxDDM49.625 308h80CX 2h+150Cx 4h150耐热 性、电 性能、 耐药品性混合操作，固化物着色oooom-PDA3414-166h80CX 2h+150Cx 4h150类似DDM类似DDMOOOx1DDS62.130-35约1年110CX 2h+200C

6、x 4h180适用期混合操OOOx190长，耐热性作,混合物高黏其DIC Y20.9-612160Cx 1h+180Cx 20min125潜伏混合操OOOx他月性，半作，高温固化物固化贮存稳疋AADH-潜伏混合操OOxO性，可作挠性?方括号中为标准用量?室温，样品量 100g?O二良好x二差?表1-3 不同类型固化剂-环氧树脂固化物性能比较固化剂3 （固化剂）（）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 +100CX 2h122115.353.57-薄荷烷二胺（或MDA）22480100CX 2h+200Cx 3h15

7、1133.862.688.0N-AEP2020 3025C 凝胶 +150CX 2h11094.131.9210.5聚酰胺树10018025C 凝胶 +120CX 3h5849.431.4113.0脂固化剂抗拉强度/MPa抗拉模里/GPa断裂伸长率/%介电强度_1/kV mm介电常数23C ,60Hztan a耐化学性，质量增量(%)60Hz103Hz沸丙酮3h0.63沸水24hDETA74.832.816.318.324.10.0150.0200.51薄荷烷二胺(或MDA)61.783.022.918.125.30.0050.0181.701.51N-AEP65.902.758.815.76

8、3.00.0180.025破坏2.80聚酰胺树脂37.761.689.02.763.20.0350.033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化学腐蚀性能的影响3 (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 C60 C80 C100C120C巴科尔硬度增重(%)巴科尔硬度增重(%)6330-250.8207.44734180-270.7003.6683526120-310.48121.66938251610310.45250.80103726181

9、00320.44310.5211382621100330.49350.541236272280310.46350.201334271650300.48350.26?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%。?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?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2.5kg 14d 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/(%)

10、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/MPa202560.012.3950.540.0-360.020.01450.542.0表1-8芳胺的影响芳胺名称芳胺用量(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1-9 KH-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/kN m -1老化前> 25.0> 20.0> 5360C,

11、 30 天25.225.4-60C，相对湿度98%30天26.722.0-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/%冲击韧度_2/(kJ m 2)巴氏强度V-11545771.6428-50 60V-12570 8591 1051.8 2.2568-65 75V-140110115982.256-1.1 2.769 71 V-115 : n(二聚

12、酸)：n(DTA)=2 : 3;胺值 238 V-125 : m(二聚酸)：n(DTA)=1 : 2;胺值 345 V-140 : m(二聚酸)：n(DTA)=1 : 2;胺值 375表1-11脂环族多元胺的固化物性能固化3 (%)热变抗弯抗弯抗拉断裂冲击韧硬度介质常数功率因数体积电剂形温强度模量强度伸长度（洛氏50H z, 23 C50H z, 23 C阻率度/ c/MPa/GPa/MPa率(%)/kJ m-2M)/cm130C-260 331072.6477-4.00.0052X 10161501481091.6MDA622158123642.92.2105IPDA241491254.30

13、733.6-3.80.0021X 1016HM30150100-50-1083.1-, 161 X 101005.495N-AEP20120100-648.86.510516130m-XDA181501243.07756.74.00.005162X 10表1-12芳香胺二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抗压强 度/MPa抗拉强 度/MPa断 裂 伸 长 率(%)冲击韧度/kJ m-2硬度(洛氏M)介质常数50Hz,23c功率因数50Hz,23c体积电阻率/ Qcmm-PD274563.01.11.61083.30.0

14、07-DDM27151232.774574.1.61064.40.004,151 X 1030542.735173.DDS4051263.0603110105m(PDA):m(DDM)=620151153.174564.2.74.50.0061X 1016408110m(DDM)m(IPDA)=425151163.40.012:65表1-13芳香胺固化环氧树脂的耐化学腐蚀性能化学药品1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%HCI(54 C浸泡)稍绿135.92111.89稍有发黑122.8862.4725%C

15、3COOH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%NaOCI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%NaOH(82 浸一 TTTt工业门罟135.92143.47稍发暗122.88118.76泡）表面稍发暗25%HSO一 TTTt工业门罟135.92102.97边缘稍有122.88111.89表面稍发暗发黑25%HCI表面发黑135.92107.09相当的发黑八、122.8858.3540%甲 醛边缘稍

16、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/mi n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)163120161165己二酸酰肼(AADH)18012

17、0161167间苯二酸酰肼(IPADH)212120150154160对羟基安息香酸酰肼(POBH)248120153161水杨酸酰肼(SaAH)151152496130苯基氨基酸酰肼(PAPAH)93 952115150DIC Y207208300178182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150CX 0.5h150CX 1h150CX 2h170CX 0.5hSuADH16.5-14.4AADH凝胶25.0-IPADH凝胶20.0-POBH凝胶23.5-PAPAH凝胶27.5-DIC Y液态液态16.422.6表1-17国产的某些改性胺固化剂的质量指标商口

18、口牌号色泽胺值/(mgKOHg -1)黏度(40 C)/(Pa s)TY-200< 18215±5100800TY-203< 14200± 2020 100TY -300< 18315± 1520 100TY -3051< 17350± 200.2 10TY-650< 15200± 2010 100TY-651< 15400± 200.2 10TY-600< 16650± 200.1TG-011< 10<5-AH-1黄t黄棕色6006506080AH-2黄t黄棕色4805

19、208090AH-3黄棕色400450140T-31-46048011 13表1-18烷基、芳基聚酰胺树脂的典型性能商品牌号胺值-1/mgKOHg黏度/Pa -s色泽（加德纳法）活泼氢摩尔质量/g - mol-1相对密度推荐使用量/g对环氧当量为190的树脂对环氧当量为500的树脂L-9085-110(60 C )10.0 20.0< 125301.00250275-L-130130-15020.0< 123901.0020024080 120L-130A85-95(25 C )2.5-6000.84-140 160L-190180-220(60 C )10.0 20.0<

20、121751.0085 10040 60L-220210-23010.0-20.0< 121501.0060 906090L-220A147-161(25 C )0.7 1.0-2100.96-6080L-250245-285(40 C )14.0 25.0< 121200.9860 8030 40L-275265-295(20 C )2.0 3.0< 121100.9855 702535L-375355-395(20 C )4.0 6.0< 121000.9850 60-L-410390-430(20 C )1.0 2.0< 12900.9740 50-L-42

21、5400-440(20 C )10.0 20.0< 12880.9745 50-表1-19日本某些改性胺固化剂的性能指标公司商口口牌号胺值/mgKOHg-1黏度/Pa s或气泡黏度值富士化成210100半固体235A36012.5(25 C)2454002.0(25 C)290C6903.0(25 C)白水10090半固化1403853.3(40 C)20006001.8(25 C)大日本油墨TD-97717050%溶液，TTD-98226010.0(40 C)TD-98428519.5(25 C)三和化学30090半固体30521060.0(40 C)3304102.2(25 C)75

22、3200.7(25 C)三洋化成L-10-3100半固体L-15-32304.0(65 C)L-55-33801.5(20 C)表1-20胺类加合物的固化物性能加合物3 (%)热变形温度/ c抗压强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率（%）冲击韧度硬度（洛氏M）/(kJ-2、m )环氧树脂/DTA203080 10510554905802.41.09 3.2797 104n（丙烯-72 76840530-1.25 1.52>100腈):n(DTA)=1.167:1640n（丙烯-50 58860630-1.52 2.1278 96腈):n (DTA)=2:1950770表1-21胺加合物（由

23、环氧乙烷、环氧丙烷制）的固化物性能固化剂使用期热变形温度抗压强度抗拉强度抗弯强抗弯模量/min( 50g料,25 C)/ C/MPa/MPa度/MPa/GPaN,N-双(羟乙基)DTA( I)2458316841023.5N,N-双（羟丙基）DTA（n）2968291951163.7N,N-双（羟乙基）TTA（川）2876291911092.8N-（羟乙基）DTA（W）1996288105982.9m(W):m( I )=85:15-923021051093.0m(W):m( I ):m(双酚 A)=85:15:15-842461031193.3N-（羟丙基）DTA27942571051093

24、.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名称略称状态黏度/Pa s熔点/ C单官邻苯二甲酸酐PA粉末-128能团四氢邻苯二甲酸酐THPA固体-100型六氢邻苯二甲酸酐HHPA固体-34甲基四氢邻二甲酸酐MeTHPA液体0.03 50.06-甲基六氢邻苯二甲酸酐Me HHPA液体0.05 0.08-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

25、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-酸酐TMFG固体-7080（软化点）甲基环已烯基四酸二酐MCTC粉末-167游离曲厶肚厶 酸酸酐偏苯三甲酸酐TMA粉末-168聚壬二酸酐PAPA固体0.2(100 C)-表1-23与BA树脂配合的酸酐固化剂的固化条件、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PA15814h(100 C)150CX 6h100价升OO官 能 团 酸 酹152廉，放热低，耐药 品性 优良（碱除外）华，混合工艺性劣THPA152除不升华 外与PA近似着色,混合 工艺 性劣与其他酸酐混合

26、HHPA15.424h（加促进剂/250 C）85°CX 2h+150°CX 1224h110130低粘度, 适用 期 长， 优良 耐电 痕迹性， 耐侯吸湿性OO性MeTHPA6634min（加促进100CX 2h+150Cx 5h121低粘价格OOO剂/100 C)123度，贵优良些的工艺性MeHHPA6835min（加促进100CX 2h+150Cx 5h136色稳价格OOOO剂/100 C)疋，贵优良些的电痕迹性，耐侯性MNA17856天（加促85CX 2h+150Cx 1224h150优良耐碱OOO进剂/25 C)175的工差-艺性，低收缩，耐热DDSA26610天

27、（加促进85CX 2h+150Cx 1224h60 70优良耐药OO剂/25 C)工艺品性性，差电性能、韧性HET38830mi n(120 C)100CX 1h+200°CX 1h+200°CX 2h145190耐热性、阻燃性，优良 的电 性能操作工艺性差OO两 官 能 团 酸 酹PMDA109250耐热、耐药品性工艺性 差,脆性OOOBTDA161200CX 24h280耐 执八、5耐药 品性 耐高 温老 化性溶解 性不 良（与单官能酸 酐共用）OOOOTMEG205-194耐热性，价贵OOOO耐药品性MCTC132-280工艺价贵OOO性好，耐热游TMA192-210

28、速固工艺OOO离化,性差酸电性酸能，酐耐热性耐药品性PAAP174-140CX 1h+150°CX 20h(加促进39-耐热OOO剂）性差表1-24配方与固化物性能m(E-44)/m(70抗拉抗弯抗压抗剪强马丁体积电表面电介电损耗介电常介电强度酸强度强度强度度/MPa耐热阻率阻 / Q角正切数_1/kV mm酐)/m(N,N'-/MPa/MPa/MPa/ C/cm(106Hz)二甲基苄胺）?100/56/0.567.5104.0133.016.5 969.5 X 1062.4 X 1072.9 X 10-22.923.018.5100表1-25商品甲基四氢苯酐的性能比较牌号外

29、观色泽(加德纳法)相对体积质量(25 C)黏度(25 C)/mPa s凝固点/ C中合当量分子质量HN-2200浅黄色透明液体<11.20655<-1583166QH-200浅黄色透明液体<11.20 ± 0.0535 40<-1581 85166表1-26商品甲基六氢苯酐的性能比较号 牌外观色泽(APHA)相对体积质量(25 C)黏度(25 C)/mPa s凝固点/ C碘值中和当量分子质量HN-5500无色透明液体201.1656 58<-15<284 85168MH-700无色透明液体<501.1750 70<-15<2-16

30、8B-650无色透明液体-1.1765<-15<185168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配双酚A环氧树脂100100100606060料脂环族环氧树脂-404040比HN-5500(MeHHPA)50-75-HN-2200(MeTHPA)-40-65-HHPA-40-65BDMA-0.50.50.5微晶填料200200200300300300固化条件：120CX 5h+150°CX 15h固热变形温度/ C123116117166155160化抗弯曲强度/MPa(25C)115.72101.01128.4799.05119.649

31、5.12物(50 C)115.7293.16109.8397.09112.7881.40性(75 C)105.9183.3698.0789.2496.1190.22台匕 冃匕(25 C)8924106908041931686309611弯曲模量/MPa(50 C)8434100027551921882389120(75 C)735595126962764972578434拉伸强度/MPa70.60578676.4647.0743.1550.01伸长率(%)2.33.94.72.72.32.9体积电阻率(25 C)3X 10154X 10152X 10154X 10152X 10153X 101

32、5/cm(150 C)2X 10126X 10113X 10123X 10132X 10132X 1013介电常数£(110 C)4.84.74.94.94.84.8(150 C)6.66.36.25.55.35.3介电损耗角正(110 C)2.94.42.83.13.12.4切 tan SX 102(150 C)7.07.86.87.17.46.3耐漏电痕迹性能ACACACACACAC而寸电弧性/S184185186188193192表1-29固化物在200C下长期加热的性能变化表1-28 MHAC与环氧树脂固化物的性能配方和固化物性能双酚A环氧DER331酚醛环氧DEN431酚醛

33、环氧DEN438配方m(树脂用量)100100100m(MHAC)909090m(BDMA)1.51.51.5固化工艺条件：90C /2h+150 C /5h+200 C /15h固化物性能热变形温度/C155155179弯曲强度/MPa107.87111.80101.01拉伸强度/MPa45.1161.7828.44伸长率(%)1.51.80.9体积电阻率/cm5.8 X 10151X 10161X 1016介电常数£3.13.13.4介电损耗角正切tan 30.00340.00320.0067固化剂和固化物性能100100100100100100100100100固化HN-220

34、080剂用HHPA80量/gMeHHPA80THPA75MHAC8080DDM27MPD14DDS35DMP-30111110.5固化工艺条件120C /5h+150 C /15h105C /1h+150 C /5h热变形温度/ °c-125151149147200C重量()-0.55-1.8-1.25-1.1-0.35-1.05-2.25-1.60-1.15加热10d弯曲强度保持率(%)87.560.070.048.75后的几乎变化tan 3 (130 C)无变0.002-0.020.1-0.0260.014-0.0072化 表中200C加热10天后的变化有关数据是以图为依据的估算

35、值，并非实测数据。？?表 1-30 TMA、TMEG TMTA固化剂性状-TMATMEGTMTA分子质量192410614分子式C9FLO5Q0H10O0C30H14Q5外观白色固体白色固体白色固体羟酸当量-102.5102.5酸酐当量-205204.7熔点/ C16063 67-表 1-31 TMA、TMEG TMTA固化物性质配方及固化性能TMATMEGTMTA配料比环氧树脂(EP828)用量/g100100100固化剂用量/g335666样品固化条件：150C /5h+180 C /8h固化物HDT/C201194>220性能抗压强度/MPa(ASTMD790-597)109.69

36、5.273.1冲击韧性/(kJ/m 2)1.982.082.06硬度(Bock well)(ASTM785-60VR )M113M118M116.5硬度(Barcol)(S Scale)768181耐药品丙酮0.140.070.001性能二甲苯0.090.060.03(室温5%NaOH0.190.240.22浸泡24/h),质量增5%昔酸0.330.280.26量(%)表1-32 TMA与B-570固化物性能对比配方和性能InEpon828100100TMA33-B-570-86CE-7EL25可使用时间（2023C）78min5d固化时间/min150C3030200C4040HDT/C198152抗弯强度/MPa136132抗弯模量/MPa31203230吸水率 /%(100 C /5h)0.020.51 DMP30/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 125128C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PADAPAPAPSPA配合比双酚A环氧树脂当量（185195）用量/g100100100固化剂用量/g656