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常用的固化剂种类和性能

        环氧树脂是线型的热塑性树脂,本身不会硬化,且不具有任何使用性能,只有加入固化剂,使它由线型结构交联成网状或体型结构,形成不溶不熔物,才有优良的使用性能;并且固化产物的性能在很大程度上取决于固化剂,因此。固化剂是环氧树脂结合剂中的一个重要组成部分。

       凡能和环氧树脂的环氧基及羟基作用,使树脂交联的物质,叫做固化剂,也叫硬化剂或交联剂。

       根据硬化所需的温度不同可分为加热硬化剂和室温硬化剂两类。如果根据化学结构类型的不同,可分为胺类硬化剂,酸酐类硬化剂,树脂。

      类硬化剂,咪唑类硬化剂及潜伏性硬化剂等。按硬化剂的物态不同可分为液体硬化剂和固体硬化剂两类。

         

常用的固化剂种类和性能

分    类

名      称

用量    %

固化条件

特      性

脂肪胺

乙二胺

6~8

20℃/4d或20℃/2h+100℃/30min

常温固化,适用期短,毒性和刺激性大,胶层脆

二乙撑三胺

10~11

20℃/4d或20℃/2h+100℃/30min

常温固化,适用期短,与乙二胺比较,毒性略低,性能略好

三乙撑四胺

13~14

20℃/7d或20℃/2h+100℃/30min

常温固化,适用期短,与乙二胺比较,毒性略低,性能略好

苯二甲胺

16~18

常温/1d70℃/1h

可常温固化,比二乙撑三胺耐热性、耐溶剂性好,毒性低

芳香胺

间苯二胺

14~15

80℃/2h+150℃/2h

耐热、耐药品性、电性能好,可用于胶粘剂

二氨基二苯基甲烷

27~30

80℃/2h+150℃/2h

耐热、耐药品性、电性能好,可用于胶粘剂

二氨基二苯基砜

35~40

130℃/2h+200℃/2h

耐热、电性能优异,适用期长,毒性小,可用于耐热胶粘剂

改性胺

120固化剂

(β-羟乙基乙二胺)

16~18

室温/1d或80℃/3h

吸水性强,密闭贮存。粘度小,毒性低,和环氧树脂反应快,适用期短

593固化剂(二乙撑三胺与环氧丙烷丁基醚加成物

23~25

室温/1d

黏度小,毒性低,使用期短,室温迅速固化,固化物韧性较好

703固化剂

(苯酚、甲醛、乙二胺缩合物)

20

室温/4~8h

与环氧树脂的反应速度比常驻用的脂肪胺快,可配制室温固化胶粘剂用,固化物性能好

591固化剂

(氰乙基化二乙撑三胺)

20~25

80℃/12h

与二乙撑三胺相比较反应放热湿度低,使用期长,毒性小,胶层的韧性和耐冲击性、耐溶剂性好,但耐热性、电性能较差

793固化剂(丙烯腈改性的已二胺,2-甲基咪唑)

25~30

70~100℃/3h

中常温固化,把应放热峰较低,适用期较长,毒性低,固化物性能良好,韧性好,对金属、陶瓷、玻璃、塑料等都有良好的胶接性能

105缩胺(苯二甲胺缩合物)

30~35

室温/7d或室温/1d+

100℃/30h

可配制室温固化胶粘剂用,与苯苯二甲胺比较,毒性和蒸汽压低,显著改善了苯二甲胺在在过程中的“白化”现象,固化物既有较高的热变形温度又有较好的韧性

590固化剂

15~20

常温/7d或室温/1d+100℃/2h

使用方便,毒性比间苯二胺低

低分子

聚酰胺

650、651、200、400、203、300、500等

40~100

室温或65℃/3h

用量不严格,使用期比脂肪胺长,毒性小,对金属、玻璃、陶瓷等多种材料有良好的粘接性能,固化物收缩小、抗冲、抗弯、耐热冲击、电性能好,但耐热、耐溶剂性差

咪唑类

固化剂

咪唑

3~5

60~80℃/6~8h

毒性低,用量小,适用期长,中温固化,固化物热变形形高,其它性能和用芳胺固化的性能大致相同,用它配制的胶粘剂,胶接强度好,耐热、耐溶剂性亦好,是目前较理想的一种固化剂,也可作促进剂用。其中2-乙基础理论 -甲基咪唑性能较全面,室温为液体,易与环氧树脂结合,是胶粘剂中常用的一种固化剂

2-甲基咪唑

3~5

60~80℃/6~8h

2-乙基-4-甲基咪唑

2~6

60~80℃/6~8h

704固化剂(2-甲基咪唑与环氧丁基醚加成物)

10

60~80℃/6~8h

781固化剂(2-甲基咪唑与丙烯腈加成物)

10

60~80℃/6~8h

酸    酐

固化剂

顺丁烯二酸酐

30~40

160~200℃/2~4h

熔点较低,易与树脂混合,适用期长,固化物硬而脆

邻苯二甲酸酐

76

150℃/6h

易升华与树脂混熔较难,固化后胶层介质性能较好(除强碱外)

十二烯基琥珀酸酐

130

85℃/2h+150℃/12~24h

液体与树脂易混合,适用期长,胶层韧性好,耐热冲击性、电性能好但耐药品性差

六氢苯二甲酸酐

80

80℃/2h+150℃/12~24h

熔点低,易与树脂混合,混合物黏度低,适用期限长,固化物耐用药品性、耐热性及电性能较好

“70”酸酐

50~70

100℃/2h+150℃/4h

液体,易与树脂混合,挥发性小

酸  酐

固化剂

纳迪克酸酐

60~80

80℃/3h+120℃/3h +200℃/3h

耐热性好,热稳定性优于苯酐,顺酐及四氢苯酐的固化物

聚壬二酸酐

70

100~150℃/12h

熔点低,易与树脂混合,适用期长,胶层韧性好,耐热冲击性好

3,3′,4,4′,-苯酮

四酸二酐

与顺酐

混用顺酐

50~80

酮酐

28~50

200℃/24h

固化物耐热性,耐药品性好,可作耐热胶粘结剂用

潜伏性

固化剂

三氯化硼-单乙胺络合物

1~5

120℃/2h+150℃/3h

吸湿性强,和环氧树脂混合物室温下可贮存数月,用量少,但固化时间长,可配制单组分胶粘剂用

双氰胺

4~9

180℃/1h

和环氧树脂混合后室温下贮存期在一年以上,主要用于配制单组份胶粘剂和粉末涂料

癸二酸二酰肼

30

165℃/0.5h

和环氧树脂混合后室温下贮存期>4个月,配制单组份胶粘剂用在一50~60℃温度范围内抗剪强度几乎无变化

594,596固化剂

7~10

120℃/2~3h

黏度低,即使在低温下也能保持低黏度,和环氧树脂有极好的混容性,贮存期>3~4个月,主要用于单一组分胶粘剂和无溶液剂浸渍漆

硬化后环氧树脂的性能,特别是耐热性和力学强度,主要是由硬化剂来提供,不同硬化制成制品的耐热性和力学强度相差较大。