常用脂肪族和脂环族固化剂
复合材料基体(Matrix)材料
2、非氧化物陶瓷
主要有氮化物、碳化物、硼化物和硅化物。 特点:是耐火性和耐磨性好,硬度高,但脆
性也很强。碳化物、硼化物的抗热氧 化温度约900-1000C,氮化物略低些 ,硅化物的表面能形成氧化硅膜,所 以抗热氧化温度可达1300-1700C。
★ 氮化硅(Si3N4)属六方晶系,有、两种 晶相。其强度和硬度高、抗热震和抗高温蠕变 性好、摩擦系数小,具有良好的耐(酸、碱和 有色金属)腐蚀(侵蚀)性。抗氧化温度可达 1000C,电绝缘性好。
★ -SiC属六方晶系,- SiC属等轴晶系。 高温强度高,具有很高的热传导能力以及较 好的热稳定性、耐磨性、耐腐蚀性和抗蠕变性。
★ 氮化硼具有两种结构: A、类似石墨的六方结构,可作为高温自润滑材料
在高温(1360C)和高压作用下可转变成立方 结构的-氮化硼。 B、 -氮化硼立方结构,耐热温度高达2000C, 硬度极高,可作为金刚石的代用品。
其熔点在1700C以上,主要为单相多晶结构, 还可能有少量气相(气孔)。微晶氧化物的强度 较高;粗晶结构时,晶界残余应力较大,对强度 不利。氧化物陶瓷的强度随环境温度升高而降低。 这类材料应避免在高应力和高温环境下使用。这 是因为Al2O3和ZrO2的抗热震性差;SiO2在高温下 容易发生蠕变和相变等。
复合材料--基体(Matrix)材料
一、聚合物及其分类
聚合物包括:热固性聚合物和热塑性聚合物。 1、热固性聚合物:
通常为分子量较小的液态或固态预聚体,经加 热或加固化剂发生交联化学反应并经过凝胶化和固 化阶段后,形成不溶、不熔的三维网状高分子。
主要包括:环氧、酚醛、双马、聚酰亚胺树脂等。 各种热固性树脂的固化反应机理不同,根据使
4、 玻璃陶瓷(微晶玻璃)
许多无机玻璃可通过适当的热处理使其由非 晶态转变为晶态,这一过程称为反玻璃化。对于 某些玻璃反玻璃化过程可以控制,最后能够形成 无残余应力的微晶玻璃。这种材料成为玻璃陶瓷。
环氧树脂介绍
材料简介环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。
环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。
由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
应用特性1、形式多样。
各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。
2、固化方便。
选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~180℃温度范围内固化。
3、粘附力强。
环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质具有很高的粘附力。
环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。
4、收缩性低。
环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。
它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。
5、力学性能。
固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。
6、电性能。
固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。
7、化学稳定性。
通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。
像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。
适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。
8、尺寸稳定性。
上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。
9、耐霉菌。
固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带条件下使用。
[编辑本段]类型分类根据分子结构,环氧树脂大体上可分为五大类:1、缩水甘油醚类环氧树脂2、缩水甘油酯类环氧树脂3、缩水甘油胺类环氧树脂4、线型脂肪族类环氧树脂5、脂环族类环氧树脂复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂,而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚A型环氧树脂)为主。
第5章_固化剂
N-氨乙基哌嗪固化物的性能
N-氨乙基哌嗪用量/phr 适用期(25g25℃)/min 热变形温度/℃ 压缩强度/Mpa 极限值 屈服应力 模量 屈服变形/% 极限变形/% 20 20~30 112 95.2 60.9 1960 3.5 10.5 拉伸强度/Mpa 极限值 屈服应力 模量 屈服伸长率/% 极限伸长率/%
O H N CH3 C CH3 O RNH H N CH3 C CH3 O H2C CH H N CH3 C CH3 H2 C H2 C O O
2CH3COCH3
+H2C
CHCN
H2C
CH
C
H2 C
C DAA
CH3
H2 C
H2 C
C
C
CH3
+
RNH2
C
C
CH3
NR
+H O
2
固化产物性能:固化时没有激烈的放热反应,固 化产物着色程度小、残余应力也小,有较高的伸 长率. 结构中的酮亚胺基使它暴露于潮湿空气中也 不会白化,且能在潮湿面上固化,固化产物比一 般环氧涂料耐侯性好,暴露于紫外线下变色慢. 用途:这种固化剂适宜于涂料的配制.
固化剂DTA的用量、固化条件对产物性能影响如表 5-3、5-4所示
试验用双酚A型环氧树脂环氧值为0.54eq/100g
表5-3 二亚乙基三胺用量对固化产物热变形温度的影响
用量/phr 8 9 10 11 12 14 13 12 固化条件 25℃/3h+200℃/1h 25℃/3h+200℃/1h 25℃/3h+200℃/1h 25℃/3h+200℃/1h 25℃/3h+200℃/1h 25℃/3h+200℃/1h 25℃/3h+200℃/1h 常温7天 热变形温度/℃ 95 105 114 119 124 112 117 74
(完整)常见环氧树脂种类及性能
(完整)常见环氧树脂种类及性能编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)常见环氧树脂种类及性能)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)常见环氧树脂种类及性能的全部内容。
常见环氧树脂种类及性能一、定义1、环氧树脂(EpoxyResin)是泛指含有两个或两个以上环氧基,以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用的热固化产物的高分子低聚体(Oligomer)。
当聚合度n为零时,称之为环氧化合物,简称环氧化物(Epoxide).这些低相对分子质量树脂虽不完全满足严格的定义但因具有环氧树脂的基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树脂.典型的环氧树脂结构如下式。
2、环氧基是环氧树脂的特性基团,它的含量多少是这种树脂最为重要的指标。
描述环氧基含量有以下几种不同的表示法:⑴环氧当量:是指含有1mol环氧树脂的质量,低相对分子质量(分子量)环氧树脂的环氧当量为175~200g/mol,随着分子量的增大环氧基间的链段越长,所以高分子量环氧树脂的环氧当量就相应的高.⑵环氧值:每100g树脂中所含有环氧基的物质的量(摩尔)。
这种表示方法有利于固化剂用量的计量和用量的表示。
因为固化剂用量的含义是每100g环氧树脂中固化剂的加入量(partperhundredofresin缩写成phr)。
我国采用环氧值这一物理量。
环氧当量=100/环氧值3、粘度的定义粘度:液体在流动时,在其分子间产生的内摩擦的性质,称为液体的黏性,黏性的大小用黏度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子。
粘度单位有两种:1、厘泊(cps)2、毫帕秒(m·pas)1厘泊(cps)=1毫帕秒(m·pas)二、种类及性能1、双酚A型环氧树脂:双酚A(即二酚基丙烷)型环氧树脂即二酚基丙烷缩水甘油醚。
环氧树脂特性
环氧树脂目录材料简介应用特性类型分类使用指南国内主要厂商环氧树脂应用领域环氧树脂行业材料简介环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。
环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。
由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
应用特性1、形式多样。
各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。
2、固化方便。
选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~180℃温度范围内固化。
3、粘附力强。
环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质具有很高的粘附力。
环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。
4、收缩性低。
环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。
它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。
5、力学性能。
固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。
6、电性能。
固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。
7、化学稳定性。
通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。
像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。
适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。
8、尺寸稳定性。
上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。
9、耐霉菌。
固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带条件下使用。
类型分类根据分子结构,环氧树脂大体上可分为五大类:1、缩水甘油醚类环氧树脂2、缩水甘油酯类环氧树脂3、缩水甘油胺类环氧树脂4、线型脂肪族类环氧树脂5、脂环族类环氧树脂复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂,而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚A型环氧树脂)为主。
完整常见环氧树脂种类及性能
(完整)常见环氧树脂种类及性能(完整)常见环氧树脂种类及性能编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是山我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望((完整)常见环氧树脂种类及性能)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为(完整)常见环氧树脂种类及性能的全部内容。
(完整)常见环氧树脂种类及性能常见环氧树脂种类及性能一、定义K环氧树脂(EpoxyResin)是泛指含有两个或两个以上环氧基,以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用的热固化产物的高分子低聚体(Oligomer) o当聚合度n为零时,称之为环氧化合物,简称环氧化物(Epoxide).这些低相对分子质量树脂虽不完全满足严格的定义但因具有环氧树脂的基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树脂•典型的环氧树脂结构如下式。
2、环氧基是环氧树脂的特性基团,它的含量多少是这种树脂最为重要的指标。
描述环氧基含量有以下几种不同的表示法:⑴环氧当量:是指含有伽。
1环氧树脂的质量,低相对分子质量(分子量)环氧树脂的环氧当量为175^200g/mol,随着分子量的增大环氧基间的链段越长,所以高分子量环氧树脂的环氧当量就相应的高.⑵环氧值:每100g树脂中所含有环氧基的物质的量(摩尔)。
这种表示方法有利于固化剂用量的计量和用量的表示。
因为固化剂用量的含义是每WOg环氧树脂中固化剂的加入® (partperhundredof res i n缩写成phr )。
我国采用环氧值这一物理量。
环氧当量=00/环氧值3、粘度的定义粘度:液体在流动时,在其分子间产生的内摩擦的性质,称为液体的黏性,黏性的大小用黏度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子。
环氧树脂胺类固化剂的研究现状剖析
可编辑修改精选全文完整版环氧树脂胺类固化剂的研究现状1.胺类固化剂脂肪族固化剂在室温下一般是液体,与环氧树脂混合方便,固化也比较容易。
常见的固化剂主要有:己二胺、二乙烯基三胺、三乙烯基四胺。
这类固化剂固化的环氧树脂产物一般具有良好的韧性、粘接性等,并且具有优良的耐碱性,但却又耐溶剂性较差、毒性大、对皮肤的刺激性很大和反应速度过快等缺点,因此脂肪族固化剂往往不会直接应用在固化环氧树脂而是先进行改性李梅等用高级脂肪醇聚氧乙烯醚经酯化、封端最后合成了脂肪醇聚醚性水性胺类环氧固化剂,通过对这类固化剂固化的涂料漆膜性能分析,了解到该类固化剂能有效地提高环氧树脂涂膜柔韧性和抗冲击性。
胡家朋等通过聚合反应用二乙烯基三胺、甲醛和腰果酚合成了一种新型固化剂腰果酚缩醛胺。
研究表明这种化合物与常见脂肪胺固化剂(如二乙烯基三胺)相比,在环氧树脂的相容性、对不理想表面的附着性、固化物的物理力学性及耐化学介质性等方面的综合性能较好,可适应一些不理想性环境,如潮湿、诱蚀的环境下仍能保持良好作业。
2.脂环族胺脂环胺主要有:孟烷二胺(MDA)、异佛尔酮二胺(IPDA)、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、双(4-氨基环己基)甲烷等。
这类固化剂常温下为液态,与环氧树脂的固化反应活性较低,除非对其改行否则在室温条件下较难与环氧树脂充分固化,往往在高温(lO0℃上)下才会固化。
脂环胺比短链的脂肪胺类的挥发性要小得多,适用于运用在要求VOC低的涂料中,通常与少量的液态环氧化合物制成加成物。
脂环族胺分子中有环形单元结构,因而固化后的环氧树脂具有更好的耐热性和力学性能。
其玻璃化温度(Tg)较髙,因而其抗化学性比聚酰胺还要好,但柔韧性很差。
为此人们做了很多优化脂环族性能的研究。
如卢先明等通过在叠氮固化剂结构中引入了极性强的氮杂环结构,从而增强了分子间的作用力,使叠氮聚氨酯弹性体的力学性能和柔初性有了较大的提高。
3.芳香族胺常用的芳香胺固化剂有:4,4'-二胺基二苯砜(DDS)、4,4'-二胺基二苯甲烷(DDM)、4,4'-二胺基二苯醚(DDE)、间苯二胺(m-PDA)等。
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂
环氧树脂得固化机理及其常用固化剂反应机理酸催化反应机理催化剂:质子给予体,促进顺序:酸〉酚>水>醇固化剂分类反应型固化剂▪可与EP分子进行加成,通过逐步聚合反应交联成体型网状结构▪一般含有活泼氢,反应中伴随氢原子转移,如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇与多元酚催化型固化剂▪环氧基按阳离子或阴离子聚合机理进行固化,如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物常见固化剂▪脂肪胺固化剂▪芳香族多元胺▪改性多元胺▪多元硫醇▪酸酐类固化剂脂肪胺固化剂脂肪胺固化特点:▪活性高,可室温固化▪反应剧烈放热,适用期短▪一般需后固化,室温7d再80-100℃2h ▪固化物热形变温度低,一般80—90℃▪固化物脆性大▪挥发性及毒性大芳香族多元胺芳香族多胺特点:▪固化物耐热性好,耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺▪活性低,大多加热固化▪氮原子因苯环导致电子云密度降低,碱性减弱,以及苯环位阻效应▪多为固体,熔点高,工艺性差▪液化,低共熔点混合,多元胺与单缩水甘油醚加成改性多元胺a、环氧化合物加成:▪加成物分子量变大,沸点粘度增加,挥发性与毒性减弱,改善原有脆性b、迈克尔加成:▪丙烯腈与多元胺▪胺得活泼氢对α,β不饱与键能迅速加成▪腈乙基化物降低活性,改善与EP相容性特别有效c、曼尼斯加成:曼尼斯反应(Mannich reaction)为多元胺与甲醛、苯酚缩合三分子缩合。
▪产物能在低温、潮湿、水下施工固化EP▪典型产品T-31:二乙烯三胺+甲醛+苯酚▪适应土木工程用于混凝土、钢材、瓷砖等材料▪粘结得快速修复与加固d、硫脲—多元胺缩合:▪硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出氨气▪能在极低温下(0℃以下)固化EPe、聚酰胺化:▪9,11—亚油酸与9,12—亚油酸二聚反应▪然后2分子与DETA(二乙烯三胺)进行酰胺化反应挥发性毒性很小▪与EP相容性良好,化学计量要求不严▪固化物有很好得增韧效果▪放热效应低,适用期长,固化物耐热性较低,HDT为60℃左右多元硫醇▪类似于羟基▪聚硫醇化合物(液体聚硫橡胶)就就是典型多元硫醇,单独使用活性很低,室温反应及其缓慢几乎不能进行▪适当催化剂作用下固化反应以数倍多元胺速度进行▪在低温固化更为明显酸酐类固化剂▪反应速率很慢,不能生成高交联产物,一般不作为固化剂▪低挥发性,毒性低,刺激性低▪反应缓慢,放热量小,适用期长▪固化物收缩率低,耐热性高▪固化物机械强度高,电性能优良▪需加热固化,时间长▪EP常用固化剂,仅次于多元胺主要酸酐:▪顺酐〉苯酐〉四氢苯酐>甲基四氢苯酐▪六氢苯酐〉甲基六氢苯酐▪甲基纳迪克酸酐▪均苯四甲酸二酐▪改性酸酐▪酸酐分子中负电性取代基则活性增强阴/阳离子型催化剂▪催化剂仅仅起催化作用,本身不参与交联▪用量主要以实验值为准▪催化环氧开环形成链增长常用阴离子催化剂1、叔胺类多用DMP-10(二甲氨基苯酚),DMP-30,酚羟基显著加速树脂固化速率,放热量大适用期短,EP快速固化(24h/25℃)2、咪唑类多用液态2-乙基-4-甲基咪唑(仲胺活泼氢与叔胺),适用期长(8—10h),中温固化,热形变温度高,与芳香胺耐热水平(100℃)相当阳离子型固化剂,路易斯酸链终止于离子对复合常用阳离子催化剂▪路易斯酸:BF3,SnCl4,AlCl3等,为电子接受体▪BF3使用最多,具有腐蚀性,反应活性非常高一般与胺类或醚类络合物,如三氟化硼-乙胺络合物, BF3:400,为87℃结晶物质,室温稳定,离解温度90℃,离解后活性增大环氧树脂固化得三个阶段▪液体-操作时间:树脂/固化剂混合物仍然就是液体适合应用▪凝胶-进入固化:混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段), 这时它开始凝胶或“突变”成软凝胶物。
环氧树脂介绍
EPOXY
陶氏化学公司陶氏创立于1897年,总部设于美国密歇根州米德兰市。
陶氏是以科学和技术见称和具领导地位的环球企业,全球雇员约50000名,年营业额达280亿美元。
陶氏业务遍布全球,在北美洲、欧洲、拉丁美洲及亚太地区的38个国
家中设有208家工厂。
陶氏生产及供应3200余种产品,包括化学品、塑胶和农用产品,客户
遍布全世界170个国家。
在环氧树脂及中间体产品的领域,陶氏是领先的供应商,开发及制造共
超过124种环氧树脂产品。
上海政星发国际贸易有限公司
陶氏公司指定华东、华北区环氧树脂分销商原装进口、供货及时、价格合理、库存充足地址:上海市漕河泾开发区田州路99号新安大楼702室(200233)
陶氏环氧树脂(DOW EPOXY)介绍双酚A液体环氧树脂
柔韧性环氧树脂
固体环氧树脂溶液
酚醛环氧树脂
固体环氧树脂
通用型固体环氧树脂
特种固体环氧树脂
固化剂
脂肪族及改性多元胺
特种固化剂
酚类固化剂—粉末涂料用固化剂
溴化环氧树脂
DERAKANE环氧乙烯基酯树脂
注:1、典型性能,不作为参考指标。
6、粘度:cPs@52℃
2、铂钴比色法APHA值。
7、粘度:cPs@71℃
3、70%固含量的二乙二醇单丁醚溶液。
8、40%固含量的二乙二醇单丁醚溶液。
4、固体树脂的数据。
9、熔融粘度:cSt@150℃
5、粘度:cSt@25℃。
环氧树脂各种酸酐固化剂性能
环氧树脂各种酸酐固化剂性能环氧树脂各种酸酐固化剂性能(二)一、邻苯二甲酸酐(PA)邻苯二甲酸酐为传统的固化剂,至今用量仍很大,主要用于电器的浇铸。
邻苯二甲酸酐为白色结晶,熔点128℃,最大的特点是价格便宜,固化放热峰低,电气性能优良。
邻苯二甲酸酐加热时易升华,并且需要在较高的温度下才能与环氧树脂相混熔,这可能导致配合物使用期变短,因此,使用时必须格外注意。
二、四氢苯酐(THPA)四氢苯酐是顺丁烯二酸酐与丁二烯加成的产物,白色固体,熔点100℃,与环氧树脂混合比较困难,但没有升华性,可以改进PA大型浇铸配方的组份。
可用于电器浇铸方面,也可以用于粉末涂料、环氧树脂传递膜塑料的固化剂。
此外,还可以与苯酐、六氢苯酐一起混合作固化剂使用。
THPA经异构化,形成以下四种异构体。
这四种异构体组成的混合物,在室温下为液态,这种类型的固化剂,天津市津东化工厂生产的牌号为70酸酐。
异构化的THPA的技术指标如下——分子质量:152,酸当量:72,比重:1.26,黏度(4*杯):17.4s,折光指数n25:1.5021,熔点:室温液态。
三、六氢苯酐(HI--IPA)HHPA由THPA加氢而成,白色固体,有吸湿性,熔点36℃,在50~60℃时即易与环氧树脂混合,混合物黏度很低,使用期长,固化放热小,但应用的工艺性能较Me THPA、Me HHPA 为差。
由于分子结构中无双键,所固化的环氧树脂为无色透明物,所固化的脂环族环氧树脂具有优良的耐候性能和耐漏电痕迹性能。
在美国,已用这类材料来浇铸发光二极管和外用的大型电器绝缘件。
此外,用HHPA固化的环氧树脂还可以用来制作药品贮槽和耐油阀体材料,它对在100℃的30%H2S04有良好的耐蚀性,也能较好地耐苯、甲苯和醇类等溶剂,但不耐碱和卤化烃类溶剂。
m(HHPA):m(THPA)=90:10的混合物在室温下为液态共熔混合物。
m(HHPA):m(HET)=70:30的混合物反应活性低,室温下为液态,可以构成阻燃酸酐配合物。
常温所有固化剂分类及其改性-1
定义:固化剂又名硬化剂、熟化剂或变定剂,是一类增进或控制固化反应的物质或混合物。
树脂固化是经过缩合、闭环、加成或催化等化学反应,使热固性树脂发生不可逆的变化过程,固化是通过添加固化(交联)剂来完成的。
固化剂是必不可少的添加物,无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。
固化剂的品种对固化物的力学性能、耐热性、耐水性、耐腐蚀性等都有很大影响。
分类:固化剂按化学成分分类1.脂肪族胺类例如乙烯基三胺DETA 氨乙基哌嗪AE2.芳族胺类例如间苯二胺m-PDA MPD 二氨基二苯基甲烷DDM HT-972 DEH-503.酰胺基胺类4.潜伏固化胺类5.尿素替代物。
温度特性:各种固化剂的固化温度各不相同,固化物的耐热性也有很大不同。
一般地说,使用固化温度高的固化剂可以得到耐热优良的固化物。
对于加成聚合型固化剂,固化温度和耐热性按下列顺序提高:脂肪族多胺<脂环族多胺<芳香族多胺<酚醛<酸酐催化加聚型固化剂的耐热性大体处于芳香多胺水平。
阴离子聚合型(叔胺和咪唑化古物)、阳离子聚合型(BF3络合物)的耐热性基本上相同,这主要是虽然起始的反应机理不同,但最终都形成醚键结合的网状结构。
固化剂性质:固化反应属于化学反应,受固化温度影响很大,温度增高,反应速度加快,凝胶时间变短;凝胶时间的对数值随固化温度上升大体呈直线下降趋势。
但固化温度过高,常使固化物性能下降,所以存在固化温度的上限;必须选择使固化速度和固化物性能折中的温度,作为合适的固化温度。
按固化温度可把固化剂分为四类:低温固化剂固化温度在室温以下;室温固化剂固化温度为室温~50℃;中温固化剂为50~100℃;高温固化剂固化温度在100℃以上。
属于低温固化型的固化剂品种很少,有聚琉醇型、多异氰酸酯型等;国内研制投产的T-31改性胺、YH-82改性胺均可在0℃以下固化。
属于室温固化型的种类很多:脂肪族多胺、脂环族多胺;低分子聚酰胺以及改性芳胺等。
常见环氧树脂种类及性能
常见环氧树脂种类及性能一、定义1、环氧树脂(EpoxyResin)就是泛指含有两个或两个以上环氧基,以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用得热固化产物得高分子低聚体(Oligomer)。
当聚合度n为零时,称之为环氧化合物,简称环氧化物(Epoxide)。
这些低相对分子质量树脂虽不完全满足严格得定义但因具有环氧树脂得基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树脂。
典型得环氧树脂结构如下式。
2、环氧基就是环氧树脂得特性基团,它得含量多少就是这种树脂最为重要得指标。
描述环氧基含量有以下几种不同得表示法:⑴环氧当量:就是指含有1mol环氧树脂得质量,低相对分子质量(分子量)环氧树脂得环氧当量为175~200g/mol,随着分子量得增大环氧基间得链段越长,所以高分子量环氧树脂得环氧当量就相应得高。
⑵环氧值:每100g树脂中所含有环氧基得物质得量(摩尔).这种表示方法有利于固化剂用量得计量与用量得表示。
因为固化剂用量得含义就是每100g环氧树脂中固化剂得加入量(partperhundredofresin缩写成phr)。
我国采用环氧值这一物理量。
环氧当量=100/环氧值3、粘度得定义粘度:液体在流动时,在其分子间产生得内摩擦得性质,称为液体得黏性,黏性得大小用黏度表示,就是用来表征液体性质相关得阻力因子。
粘度单位有两种:1、厘泊(cps)2、毫帕秒(m·pas)1厘泊(cps)=1毫帕秒(m·pas)二、种类及性能1、双酚A型环氧树脂:双酚A(即二酚基丙烷)型环氧树脂即二酚基丙烷缩水甘油醚.在环氧树脂中它得原材料易得、成本最低,因而产量最大(在我国约占环氧树脂总产量得90%,在世界约占环氧树脂总产量得75%~80%),用途最广,被称为通用型环氧树脂。
由双酚A型环氧树脂得分子结构决定了它得性能具有以下特点:⑴就是热塑性树脂,但具有热固性,能与多种固化剂,催化剂及添加剂形成多种性能优异得固化物,几乎能满足各种使用需求。
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂反应机理酸催化反应机理催化剂:质子给予体,促进顺序:酸>酚>水>醇固化剂分类1反应型固化剂▪可与EP分子进行加成,通过逐步聚合反应交联成体型网状结构▪一般含有活泼氢,反应中伴随氢原子转移,如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚2催化型固化剂▪环氧基按阳离子或阴离子聚合机理进行固化,如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物常见固化剂▪脂肪胺固化剂▪芳香族多元胺▪改性多元胺▪多元硫醇▪酸酐类固化剂1脂肪胺固化剂脂肪胺固化特点:▪活性高,可室温固化▪反应剧烈放热,适用期短▪一般需后固化,室温7d再80-100℃2h ▪固化物热形变温度低,一般80-90℃▪固化物脆性大▪挥发性及毒性大2芳香族多元胺芳香族多胺特点:▪固化物耐热性好,耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺▪活性低,大多加热固化▪氮原子因苯环导致电子云密度降低,碱性减弱,以及苯环位阻效应▪多为固体,熔点高,工艺性差▪液化,低共熔点混合,多元胺与单缩水甘油醚加成3改性多元胺a、环氧化合物加成:▪加成物分子量变大,沸点粘度增加,挥发性与毒性减弱,改善原有脆性b、迈克尔加成:▪丙烯腈与多元胺▪胺的活泼氢对α,β不饱和键能迅速加成▪腈乙基化物降低活性,改善与EP相容性特别有效c、曼尼斯加成:曼尼斯反应(Mannich reaction)为多元胺和甲醛、苯酚缩合三分子缩合。
▪产物能在低温、潮湿、水下施工固化EP▪典型产品T-31:二乙烯三胺+甲醛+苯酚▪适应土木工程用于混凝土、钢材、瓷砖等材料▪粘结的快速修复和加固d、硫脲-多元胺缩合:▪硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出氨气▪能在极低温下(0℃以下)固化EPe、聚酰胺化:▪9,11-亚油酸与9,12-亚油酸二聚反应▪然后2分子与DETA(二乙烯三胺)进行酰胺化反应挥发性毒性很小▪与EP相容性良好,化学计量要求不严▪固化物有很好的增韧效果▪放热效应低,适用期长,固化物耐热性较低,HDT为60℃左右4多元硫醇▪类似于羟基▪聚硫醇化合物(液体聚硫橡胶)就是典型多元硫醇,单独使用活性很低,室温反应及其缓慢几乎不能进行▪适当催化剂作用下固化反应以数倍多元胺速度进行▪在低温固化更为明显5酸酐类固化剂▪反应速率很慢,不能生成高交联产物,一般不作为固化剂▪低挥发性,毒性低,刺激性低▪反应缓慢,放热量小,适用期长▪固化物收缩率低,耐热性高▪固化物机械强度高,电性能优良▪需加热固化,时间长▪EP常用固化剂,仅次于多元胺主要酸酐:▪顺酐>苯酐>四氢苯酐>甲基四氢苯酐▪六氢苯酐>甲基六氢苯酐▪甲基纳迪克酸酐▪均苯四甲酸二酐▪改性酸酐▪酸酐分子中负电性取代基则活性增强阴/阳离子型催化剂▪催化剂仅仅起催化作用,本身不参与交联▪用量主要以实验值为准▪催化环氧开环形成链增长1常用阴离子催化剂1、叔胺类多用DMP-10(二甲氨基苯酚),DMP-30,酚羟基显著加速树脂固化速率,放热量大适用期短,EP快速固化(24h/25℃)2、咪唑类多用液态2-乙基-4-甲基咪唑(仲胺活泼氢和叔胺),适用期长(8-10h),中温固化,热形变温度高,与芳香胺耐热水平(100℃)相当阳离子型固化剂,路易斯酸链终止于离子对复合2常用阳离子催化剂▪路易斯酸:BF3,SnCl4,AlCl3等,为电子接受体▪BF3使用最多,具有腐蚀性,反应活性非常高一般与胺类或醚类络合物,如三氟化硼-乙胺络合物, BF3:400,为87℃结晶物质,室温稳定,离解温度90℃,离解后活性增大环氧树脂固化的三个阶段▪液体-操作时间:树脂/固化剂混合物仍然是液体适合应用▪凝胶-进入固化:混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段),这时它开始凝胶或“突变”成软凝胶物。
常用脂肪族和脂环族固化剂
需加热固化,胶接强度高性能胶,较通用
间苯二甲胺
4
35
20
50(100g)
20℃4d或70℃60min
粘度低,可室温固化毒性小
异佛尔酮二胺
4
41
24
60(100g)
80℃4h或150℃60min
149
色浅粘度低适用期长,热变形温度高,加热固化
3,9-双(3-胺丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺十一烷加成物
4
95
50
80
室温7d或80℃
78
可常温固化,韧性好,可潮湿面施工
双(4-胺基-3-甲基环己基)甲烷
4
57
31~33
80℃2h或150℃60min
150
热变形温度高,需加热固化
双(4-胺基环己基)甲烷
4
53
30
60℃或150℃2h
150
热变形温度高,需加热固化
名称
分子中活泼氢数目
当量
固化剂用量/g
25℃适用期/min
固化条件
热形变温度/℃
性能
乙二胺
4
15
8
20(40g)
20℃4d或100℃30min
粘度低,可室温快速固化环氧,固化产物耐介质性能好,中间两种常用但配料精确,否则发热适用期短。固化产物脆。固化剂对皮肤有刺激。
二乙烯三胺
5
11
25(50g)
20℃4d或100℃30min
95~115
三乙烯四胺
6
13
26(50g)
20℃4d或100℃30min
95
四乙烯五胺
7
27
14
27(50g)
环氧树脂基础知识及其应用
18
固化剂种类
1.常用酸酐性固化剂MH-700、B650甲基六氢苯酐(高温加热型) 2.常用脂环族,芳香胺性固化剂(中 温加热型) 3.常用脂肪族性固化剂(室温型)
知识改变命运,学习成就未来
19
2
MH—700 CH3
O C C O
B-650
O C O
CH3
C O O O
铁钴比色、氯 GB12007-1 铂酸钾比色
6
7
无机氯含量μl/L
易皂介氯含量%
4573-1978E
4583-1978E
硝酸盐电位滴 GB4613 定
NaoH皂化后 硝酸盐滴定 GB4618
8
9 10
挥发性%
钠离子含量μl/L 凝固时间/min
加热减量法
离子色谱法
GB6740
GB12007.2
15
供需双方协调 GB12007.7
1.环氧树脂急性毒性
环氧树脂的毒性是通过作为其活性基的环氧
基来实现,毒性的大小和纯度在单位质量树 脂里所含有环氧基数目决定的,正常低浓度 比高粘度树脂毒性高。 环氧树脂口服毒性很小,实际上无毒,作为 原料的环氧树脂的毒性多来自产品本身的挥 发物(如环氧氯丙烷、苯、甲苯等)这是由 于在生产环氧树脂时溶剂没有反应完全所致。
知识改变命运,学习成就未来
25
2.未固化环氧树脂对皮肤作用
未固化环氧树脂对皮肤的过敏性多数没有副
作用,但预防为主。 3.固化过程和固化后由于反应释放气体刺激 皮肤,引起皮肤过敏。 4燃烧固化后环氧树脂毒性更强。
知识改变命运,学习成就未来
26
劳动保护措施
1.在配方设计时尽可能选择毒性低的稀释剂
环氧树脂各种酸酐固化剂性能
环氧树脂各种酸酐固化剂性能(二)一、邻苯二甲酸酐(PA)邻苯二甲酸酐为传统的固化剂,至今用量仍很大,主要用于电器的浇铸。
邻苯二甲酸酐为白色结晶,熔点128℃,最大的特点是价格便宜,固化放热峰低,电气性能优良。
邻苯二甲酸酐加热时易升华,并且需要在较高的温度下才能与环氧树脂相混熔,这可能导致配合物使用期变短,因此,使用时必须格外注意。
二、四氢苯酐(THPA)四氢苯酐是顺丁烯二酸酐与丁二烯加成的产物,白色固体,熔点100℃,与环氧树脂混合比较困难,但没有升华性,可以改进PA大型浇铸配方的组份。
可用于电器浇铸方面,也可以用于粉末涂料、环氧树脂传递膜塑料的固化剂。
此外,还可以与苯酐、六氢苯酐一起混合作固化剂使用。
THPA经异构化,形成以下四种异构体。
这四种异构体组成的混合物,在室温下为液态,这种类型的固化剂,天津市津东化工厂生产的牌号为70酸酐。
异构化的THPA的技术指标如下——分子质量:152,酸当量:72,比重:1.26,黏度(4*杯):17.4s,折光指数n25:1.5021,熔点:室温液态。
三、六氢苯酐(HI--IPA)HHPA由THPA加氢而成,白色固体,有吸湿性,熔点36℃,在50~60℃时即易与环氧树脂混合,混合物黏度很低,使用期长,固化放热小,但应用的工艺性能较Me THPA、Me HHPA 为差。
由于分子结构中无双键,所固化的环氧树脂为无色透明物,所固化的脂环族环氧树脂具有优良的耐候性能和耐漏电痕迹性能。
在美国,已用这类材料来浇铸发光二极管和外用的大型电器绝缘件。
此外,用HHPA固化的环氧树脂还可以用来制作药品贮槽和耐油阀体材料,它对在100℃的30%H2S04有良好的耐蚀性,也能较好地耐苯、甲苯和醇类等溶剂,但不耐碱和卤化烃类溶剂。
m(HHPA):m(THPA)=90:10的混合物在室温下为液态共熔混合物。
m(HHPA):m(HET)=70:30的混合物反应活性低,室温下为液态,可以构成阻燃酸酐配合物。
脂肪族聚氨酯固化剂
脂肪族聚氨酯固化剂全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:脂肪族聚氨酯固化剂是一种重要的化学品,广泛应用于涂料、胶粘剂、橡胶和塑料等领域。
它具有优异的固化性能和耐热性能,能够有效提高产品的性能和质量。
本文将对脂肪族聚氨酯固化剂的性质、应用领域以及未来发展趋势进行详细介绍。
一、脂肪族聚氨酯固化剂的性质脂肪族聚氨酯固化剂是一种多官能羟基化合物,主要由脂肪族二元醇和异氰酸酯等原料经过反应制备而成。
它具有良好的反应活性和固化速度,能够在常温下快速固化,形成高强度的交联结构。
脂肪族聚氨酯固化剂还具有优异的耐热性能和化学稳定性,能够有效提高涂料、胶粘剂等产品的性能和耐久性。
脂肪族聚氨酯固化剂的主要性能包括以下几个方面:1. 固化速度快:脂肪族聚氨酯固化剂在室温下即可迅速固化,节省了生产时间和能源成本。
2. 交联结构稳定:固化后的产品具有高强度的交联结构,具有良好的抗拉伸和耐磨损性能。
3. 耐化学性能好:脂肪族聚氨酯固化剂具有良好的耐化学性能,能够抵抗酸碱、溶剂等化学物质的侵蚀。
4. 耐热性能优异:固化后的产品能够耐受高温环境下的热变形,保持稳定的性能和外观。
2. 胶粘剂行业:脂肪族聚氨酯固化剂可以与多种树脂体系相容,作为胶粘剂的固化剂,能够提高胶粘剂的粘接强度和耐湿性能,适用于汽车、家具、建筑等领域的粘接。
3. 橡胶行业:脂肪族聚氨酯固化剂可以用作橡胶的交联剂,可以提高橡胶制品的硬度、强度和耐磨损性能,常用于轮胎、密封件、胶管等产品的生产中。
随着科学技术的不断进步和社会经济的快速发展,脂肪族聚氨酯固化剂在未来将呈现以下几个发展趋势:1. 绿色环保:随着环保意识的增强,人们对产品的环境友好性要求越来越高,脂肪族聚氨酯固化剂将趋向于绿色环保化,在生产过程中减少对环境的污染。
2. 高性能化:随着行业技术的提高,脂肪族聚氨酯固化剂将不断提升其性能,实现更高的固化速度、更好的耐磨损性能和更低的成本。
3. 创新应用:随着科技创新的推进,脂肪族聚氨酯固化剂将不断寻求新的应用领域,为更多领域的产品提供解决方案。
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机…
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。
环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。
由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
凡含有环氧基团的树脂统称为环氧树脂。
它的种类很多,在各类环氧树脂中,以双酚A型产量最大,用途最广,有通用环氧树脂之称。
它的分子结构中具有羟基,醚键和极为活泼的环氧基-CH-CH21.2芳香族二胺类芳香胺由于具有较高的Tg而受到重视,但由于其的剧毒性而限制了应用。
经改性制得的芳香族二胺类固化剂则具有Tg高、毒性低、吸水率低、综合性能好的优点。
近年来研究较多的芳香族二胺类固化剂有二胺基二苯砜(DDS)、二胺基二苯甲烷(DDM)、间苯二胺(m PDA)等,其中以DDS研究得最多最成熟,成为高性能环氧树脂中常用的固化剂。
DDS用作环氧树脂潜伏性固化剂时,与MP DA、DDM等芳香二胺相比,由于其分子中有强吸电子的砜基,反应活性大大降低,其适用期也增长。
在无促进剂时,100克环氧树脂配合物的适用期可达1年,固化温度一般要达到200℃。
为了降低其固化温度,常加入促进剂以实现中温固化。
近年来为了改善体系的湿热性能和韧性,对DDS进行了改性,开发出多种聚醚二胺型固化剂,使得它们在干燥时耐热性有所降低,这些二胺因两端胺基间的距离较长,造成吸水点氨基减少,并且具有优良的耐冲击性。
国内对咪唑类潜伏性固化剂的研究较少,国外市场则相对较多。
日本第一工业制药株式会社将各种咪唑与甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯(HDI)反应制成封闭产物,减弱了咪唑环上胺基的活性,有较长使用期,当温度上升到100℃以上,封闭作用解除,咪唑恢复活性,环氧树脂固化。
1.5 有机酸酐类有机酸酐类固化剂与双氰胺相似,具有较好的贮存稳定性,尽管固化温度较高,可是固化产物的力学性能、介电性能和耐热性能均较好。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
20℃4d或100℃30min
95~115
三乙烯四胺
6
24.3
13
26(50g)
20℃4d或100℃30min
95
四乙烯五胺
7
27
14
27(50g)
20℃7d或100℃30min
95~115
己二胺
4
29
15
80~100℃120min
60
室温固化不完全;固化后柔性好、耐水性能好
N,N-二乙基氨基丙胺
2
3,9-双(3-胺丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺十一烷加成物
4
95
50
80
室温7d或80℃
78
可常温固化,韧性好,可潮湿面施工
双(4-胺基-3-甲基环己基)甲烷
4
57
31~33
80℃2h或150℃60min
150
热变形温度高,需加热固化
双(4-胺基环己基)甲烷
4
53
30
60℃或150℃2h
150
名称
分子中活泼氢数目
当量
固化剂用量/g
25℃适用期/min
固化条件
热形变温度/℃
性能
乙二胺4158 Nhomakorabea20(40g)
20℃4d或100℃30min
粘度低,可室温快速固化环氧,固化产物耐介质性能好,中间两种常用但配料精确,否则发热适用期短。固化产物脆。固化剂对皮肤有刺激。
二乙烯三胺
5
20.6
11
25(50g)
65
8
120(450g)
60~80℃4h或120℃1h
978~94
需加热固化,胶接强度高性能胶,较通用
间苯二甲胺
4
35
20
50(100g)
20℃4d或70℃60min
粘度低,可室温固化毒性小
异佛尔酮二胺
4
41
24
60(100g)
80℃4h或150℃60min
149
色浅粘度低适用期长,热变形温度高,加热固化