什么是固化剂?常用的固化剂有哪几种?

固化剂又称硬化剂、固化剂或稳定剂,是一种促进或控制固化反应的物质或混合物。树脂固化是热固性树脂通过缩合、闭环、加成或催化等化学反应发生不可逆变化的过程,通过加入固化(交联)剂来完成固化。固化剂是必不可少的添加剂。无论是作为粘合剂、涂料还是浇注料,都需要加入固化剂,否则环氧树脂无法固化。固化剂的种类对固化产物的力学性能、耐热性、耐水性和耐腐蚀性有很大影响。

按目的分类

固化剂按用途可分为常温固化剂和加热固化剂。环氧树脂一般在高温固化时性能优异,但民用建筑中使用的涂料和胶粘剂由于加热困难,需要在室温下固化。所以多使用脂肪胺、脂环族环氧树脂、聚酰胺,特别是冬季使用的涂料、粘合剂,还得和多异氰酸酯或有臭味的聚脲醇一起使用。

至于中温固化剂和高温固化剂,应根据被粘物的耐热性和固化产物的耐热性、粘合性和耐药性来选择。选择集中在多胺和酸酐上。固化后的酸酐具有优异的电性能,因此广泛应用于电子电器领域。

固化的脂肪族多胺具有优异的粘合性、耐碱性和耐水性。芳香族多胺也具有优异的耐药性。由于氨基的氮元素与金属形成氢键,具有优异的防锈效果。胺的质量浓度越高,防锈效果越好。酸酐固化剂与环氧树脂形成酯键,表现出对有机酸和无机酸的高耐性,电性能一般超过多胺。

按化学成分分类

1.脂肪胺

不同系列的产品具有不同的性能;高反应性,室温或低温快速固化;对湿度相对不敏感。具有一定的颜色稳定性;良好的耐化学性,尤其是耐溶剂性;用于热固化时,具有良好的高温性能;良好的耐化学性以及良好的电气和机械性能。

乙烯基三胺DETA

氨乙基哌嗪AE

在潮湿条件下低温固化;良好的膜性能(如优异的表面光泽);能防止胺结霜和水渍;良好的颜色稳定性;具有良好的附着力和耐化学腐蚀性;固化时间和储存时间可选范围广;用于热固化时,具有良好的高温性能;它具有良好的耐化学性和良好的电气和机械性能。

二氨基环己烷DACH

IPDA,异佛尔酮二胺

亚甲基二环己胺4,4'-PACM

乙二胺EDA

H2NCH2CH2NH2分子量60,活性氢当量15,无色液体,每100份标准树脂6-8份。性能:有毒,有刺激性气味,高挥发性,低粘度,室温下快速固化。用于粘结、浇注和涂覆。随着分子量的增加,这类胺的粘度增加,挥发性降低,毒性降低,性能提高。然而,它们散发大量的热量,并且保质期短。一般来说,它们的分子量越大,受配位数的影响越小。长期接触脂肪多胺可引起皮炎,其蒸气毒性很强,操作时应引起高度重视。

二亚乙基三胺DETA

H2NC2H4NHC2H4NH2,分子量103,活性氢当量20.6,无色液体,每100份标准树脂8-11份。固化:20℃2小时+100℃30分钟或20℃4天。性能:25℃45分钟适用期50g,热变形温度95-124℃,抗弯强度1000-1160kg/cm2,抗压强度1120kg/cm2,抗拉强度788。

0.4英尺-磅/英寸洛氏硬度99-108。介电常数(50 Hz,23℃)4.1功率因数(50 Hz,23℃)0.009体积电阻2x 1016ω-cm室温固化,毒性大,放热量大,使用寿命短。

三乙烯四胺

TETA H2NC2H4NHC2H4NHC2H4NH2,分子量146,活性氢当量24.3,无色粘稠液体,10-13份/100份标准树脂。固化:20℃2小时+100℃30分钟或20℃7天。性能:在25℃下45分钟的贮存期为50g,热变形温度为98-124℃,弯曲强度为950-1200kg/cm2,抗压强度为1100kg/cm2,拉伸强度为780kg/cm2,伸长率为4.4%。

0.4英尺-磅/英寸,洛氏硬度99-106。常温固化,比二乙烯三胺毒性略低,放热量大,保质期短。

四乙烯五胺TEPA

H2NC2H4(NHC2H4)3NH2,分子量189,活性氢当量27,棕色液体,每100份标准树脂用11-15份。性能如上。

多乙烯多胺PEPA

H2NC2H4(NHC2H4)nNH2,浅黄色液体,每100份标准树脂用14-15份。性能:毒性小,挥发性低,保质期长,价格低。

二亚丙基三胺DPTA

H2N(CH2)3 NH(CH2)3NH2,分子量131,活性氢当量26,浅黄色液体,每100份标准树脂用12-15份。性能与TETA相同。

二甲基氨基丙胺DMAPA

(CH3)2N (CH2)3NH2,低粘度透明液体,每100份标准树脂4-7份。

有毒,有固化和催化两个反应,附着力好,柔韧性好,使用寿命长。

二乙胺丙胺

(C2H5)2N (CH2)3NH2分子量130活性氢当量65低粘度透明液体每100份标准树脂4-8份。固化:60-70℃,4小时。性能:在25℃下4小时的贮存期为50g,热变形温度为78-94℃,抗压强度为920-1050kg/cm2,拉伸强度为480-640kg/cm2,冲击强度为0.2 ft-lb/inch,洛氏硬度为90-98。介电常数(50 Hz,23℃)为3.75,功率因数(50 Hz,23℃)为0.007。

中温固化,低温性能好。

三甲基六亚甲基二胺

(H2N)2(C6H9)(CH3)3无色液体,冷固化,保质期长,毒性低。21份,每100份标准树脂。固化:80℃1小时+150℃2小时。性能:在25℃下50分钟或50℃下10分钟的适用期为400克,马丁耐热性为92℃,弯曲强度为1150千克/平方厘米,冲击强度为20千克-厘米/平方厘米,TG δ为0.0009 (23℃,100克/秒)。

表面电阻5.4x 1011ω(300V)体积电阻9x 1015ω。cm(300V)中温固化,低温性能好。

二己基三胺

H2N(CH2)6 NH(CH2)6NH2

六亚甲基二胺改性的胺248

未知分子式,透明液体,粘度25℃1000-3000cps,每100份标准树脂4-8份。常温固化-100℃。低毒性和良好的柔韧性。

己二胺加合物

CH-2,L2505,分子式未知,胺值160-210,低粘度透明液体,每100份标准树脂加65份。

CH3胺值400-500,低粘度透明液体,每100份标准树脂加60份。

己二胺HDA

H2N(CH2)6NH2,分子量116,活性氢当量29,无色片状结晶,熔点42℃,12-15份每100份标准树脂。有毒,常温下可治愈但不好。申请周期短。

三甲基六亚甲基二胺

分子量为158,每100份标准树脂使用20-25份。固化:20℃2小时+100℃30分钟或20℃7天。性能:25℃45分钟适用期50g,热变形温度105℃,弯曲强度1150kg/cm2,拉伸强度650kg/cm2,伸长率4.4%,冲击强度0.4 ft-lb/inch。介电常数(50 Hz,23℃)4.0功率因数(50 Hz,23℃)0.001体积电阻9x1015ω-cm。

二乙胺DEA

HN(C2H5)2,分子量73,活性氢当量73,无色液体,每100份标准树脂用12份。它有两个反应:固化和催化。

聚醚二胺H2N(CH2)nO(CH2CH2O)mNH2

2.芳香胺

间苯二胺间PDA MPD

(NH2)2C6H4,分子量107,活性氢当量26.7,白色晶体(黑色固体?),熔点62℃,每100份标准树脂使用14-16份。60℃养护2小时+150℃养护2小时。适用期50℃2.5h 500g,热变形温度150℃,弯曲强度1050kg/cm2,压缩强度710kg/cm2,拉伸强度540kg/cm2,伸长率3.0%,冲击强度0.2-0.3 ft-lb/inch。介电常数(50 Hz 23℃)3.3,功率因数(50 Hz 23℃)0.007,耐热性和耐腐蚀性优异,电气性能好,毒性低。因为是固体,使用不方便,所以加热和与树脂混合时要注意防止凝胶。

间苯二甲胺MXDA

(NH2CH2)C6H4,分子量135,活性氢当量33.2,无色液体,每100份标准树脂用16-18份。室温养护24小时+70℃ 1小时或室温养护4天。25℃50分钟适用期100g,热变形温度130-150℃,抗弯强度1200kg/cm2,抗压强度1030kg/cm2,抗拉强度720kg/cm2,伸长率6.7%。体积电阻大于2x 1016ω。cm,可室温固化,具有优异的耐热性、耐腐蚀性、良好的电气性能和低毒性。固化温度低、粘度低、毒性低、使用寿命长、耐溶剂性好。容易吸收空气中的二氧化碳,这是产品产生气泡的原因。

二氨基二苯甲烷DDM HT-972 DEH-50

[(NH2)(CH3)C6H4 ]2CH2,分子量196,活性氢当量49,白色结晶,长期日晒后呈褐色,熔点89℃,每100份标准树脂25-30份。60℃养护2小时+150℃养护2小时。50℃3小时适用期500g,热变形温度145-150℃,弯曲强度1190kg/cm2,压缩强度710kg/cm2,拉伸强度550kg/cm2,伸长率4.4%,冲击强度4.4%。介电常数(50 Hz 23℃)为4.4,功率因数(50 Hz 23℃)为0.004,体积电阻大于1015ω·cm,具有优异的耐热和耐腐蚀性能,电气性能好,毒性低。耐热性和高机械强度。因为是固体,使用不方便,所以加热和与树脂混合时要注意防止凝胶。

二氨基二苯砜DDS HT-976

[(NH2)C6H4 ]2SO2,分子量248,活性氢当量62,熔点175℃,每100份标准树脂35-40份。在130-150℃下养护3天-2小时。适用期500g,130℃,1.5h,通常采用BF3-胺络合物作促进剂(用量为0.5-2%),热变形温度175-190℃,弯曲强度1220kg/cm2,抗压强度7655。优异的耐热性和耐腐蚀性,良好的电气性能和低毒性。反应慢。耐热性175℃。

间氨基甲胺MAMA (NH2)

(CH2NH2)C6H4,分子量123,活性氢当量30.7,熔点38℃,14-18份每100份标准树脂,固化130-150℃3天-2小时。断裂伸长率高。

联苯胺

(NH2)C6H4

氯邻苯二胺CPDA

(NH2)2C6H3 CL

二甲苯二胺三聚体GY-51 CH-2

粘度60℃2000-6000cps,每100份标准树脂30-60份,常温固化-60℃7天-1小时。低毒性。

WA-060 CH-3的粘度为60℃,6000-10000 cps,每100份标准树脂使用30-60份,固化温度为-60℃7天-1小时。

苯二胺三聚体衍生物

粘度为25℃5cps,40cps,100cps,每100份标准树脂25-30份,常温-60℃固化7天-1小时。低粘度。低毒性。

二苯胺醚

(H2NCH2C6H4)2O,每100份标准树脂30-60份,可室温固化,使用寿命长,放热低,热变形温度68℃。

间苯二胺和二氨基二苯甲烷的混合物

60-75%的MPDA和40-25%的DDM混合熔融,在室温下为液体。二氨基二苯甲烷和间苯二胺40: 60混合物熔点25℃,每100份使用20份标准树脂,环氧树脂40℃固化5小时。如果加入磷酸三苯酯和苯酚的混合物,在20℃固化9小时。热变形温度为150℃,弯曲强度为1150kg/cm2,冲击强度为17Kg-cm/cm2,拉伸强度为560 kg/cm2,断裂伸长率为4.8,洛氏硬度为105-165438。功率因数(50 Hz,23℃)为0.006,间苯二胺、二氨基二苯甲烷和甲苯二胺混合物以及间苯二胺∶二氨基二苯甲烷∶甲苯二胺= 30-70∶10-50∶5-35的混合物是稳定的液体。实施例50份间苯二胺、30份二氨基二苯甲烷和20份甲苯二胺(间位∶对位= 80∶20)在65438±000℃下混合,稳定期达到9个月。每100份标准树脂在80℃固化2小时+140℃固化2小时。冲击强度115Kg-cm/cm2,洛氏硬度105。邻甲苯二胺、间甲苯二胺和二氨基二苯甲烷混合物,当它们的比例为26: 14: 60时,在23℃下48小时不沉淀,在23℃下45分钟与环氧树脂胶凝。二氨基二苯甲烷和异佛尔酮二胺的混合物40-30%DDM和60-70%IPDA混合熔融,室温下为液态。当40%DDM和60%IPDA混合时,每100份标准树脂使用25份混合物,热变形温度为130-155℃,物理弯曲强度为1160kg/cm2,介电常数(50 Hz 23℃)为3.4。

间苯二胺(MPDA)

亚甲基二苯二胺

3.酰胺基胺

不同的酰胺具有不同的反应活性。粘度低;表现出良好的粘合性能;它在潮湿条件下具有良好的可固化性;酰胺改性后,可以获得更快的固化速度和化学稳定性。

4.潜在固化胺

双氰胺(DICY)是一种潜在的固化剂,其稳定性超过六个月。产品有各种形状和颗粒大小。咪唑在环氧体系中是一种潜在的催化剂,它的储存时间可以从几个小时到六个月不等。它们可以用作其他固化剂,如双氰胺和酸酐的良好促进剂。

5.尿素替代品

在双氰胺促进剂中,它可以作为灭草隆和敌草隆的低毒替代品。