固化剂的固化温度和耐热性
固化剂的固化温度和耐热性 各种固化剂的固化温度各不相同,固化物的也有很大不同。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: 多胺<;脂环族多胺<;芳香族多胺≈< 催化加聚型固化剂的耐热性大体处于芳香多胺水平。型(叔胺和咪唑化古物)、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℃;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、多型等;近年来国内研制投产的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;低分子以及改性芳胺等。属于中温固化型的有一部分脂环族多胺、叔胺、眯唑类以及三氟化硼络合物等。属于高温型固化剂的有芳香族多胺、酸酐、甲阶、、双氰胺以及酰肼等。 对于高温固化体系,固化温度一般分为两阶段,在凝胶前采用低温固化,在达到凝胶状态或比凝胶状态稍高的状态之后,再高温加热进行后固化(post-cure),相对之前段固化为预固化(pre-cure)。
结构特性 固化剂的固化温度和固化物的耐热性有很大关系。同样地,在同一类固化剂中,虽然具有相同的官能基,但因化学结构不同,其性质和固化物特性也不同。因此,全面了解具有相同官能基而化学结构不同的多胺固化剂的性状、特点,对选择固化剂来说,是很重要的。 在色相方面,脂环族最浅,基本上是透明的,而脂肪族和芳香族,其着色程度相当显着。在黏度方面,也有很大不同,脂环族不过零点零几Pa·s,而聚酰胺则非常黏稠,达数Pa·s,芳香族胺多为固态。长短正好与固化性完全相反,脂肪族反应性最高,而脂环族、酰胺、芳香族依次降低。 :(优)脂环族→脂肪族→酰胺→芳香胺(劣) 熟度:(低)脂环族→脂肪族→芳香族→酰胺(高) 适用期:(长)芳香族→酰胺→脂环族→脂肪族(短) 固化性:(快)脂肪族→脂环族→酰胺→芳香族(慢) 刺激性:(强)脂肪族→芳香族→脂环族→酰胺(弱) 多的化学结构和性质 另外,在光泽、柔软性、粘接性、耐酸性、耐水性方面,也呈一定规律性。 光泽:(优)芳香族→脂环族→聚酰胺一(劣) 柔软性:(软)聚酰胺→脂肪族→脂环族→芳香族(刚) 粘接性:(优)聚酰胺→脂环族→脂肪族→芳香族(良) 耐酸性:(优)芳香族→脂环族→脂肪族→聚酰胺(劣) 耐水性:(优)聚酰胺→脂肪胺→脂环胺→芳香胺(良) 多胺类固化剂的化学结构和与双酚A树脂固化物的性质 对光泽来说,芳香族最好,脂肪族最差。此性质受固化温度的影响,随温度升高,光泽变好。至于柔软性,官能基间距离长的聚酰胺更优良一些,而交联密度高的芳香胺则差。耐热性与柔软性正好相反,而粘接性则与柔软性一致。耐药品性()受化学结构影响,芳香族比较优良,脂肪胺和聚酰胺则易受化学药品腐蚀。耐水性受官能基的支配,官能基质量浓度低、疏水度高的聚酰胺类更耐水,而官能基质量浓度高的芳香族则差一些。
分类 按用途分类 固化剂按用途可分为常温固化剂和加热固化剂。高温固化时一般性能优良,但是在土木建筑中使用的和粘接剂等由于加热困难,需要常温固化;所以大都使用脂肪胺、脂环映以及聚酰胺等,尤其是冬季使用的涂料和粘接剂不得不与多异氰酸酯并用,或使用具有恶臭气味的聚琉醇类。 至于中温固化剂和高温固化剂,则要以被着体的耐热性以及固化物的耐热性、粘接性和耐药品性等为基准来选择。选择重点为多胺和酸酐。由于酸酐固化物具有优良的电性能,所以广泛用于电子、电器方面。 脂肪族多胺固化物粘接性以及耐碱、耐水性均优良。芳香族多胺在耐药品性方面也是优良的。由于氨基的氮元素与金属形成氢键,因而具有优良的防锈效果。胺质量浓度愈高,防锈效果愈好。酸酐固化剂和环氧树脂形成酯键,对有机酸和无机酸显示了高的抵抗力,电性能一般也超过了多胺。
按化学成分分类 1.脂肪族胺类 不同范围的产品具有不同的性能;反应活性高,室温或低温下可以快速固化;对湿度相对不敏感。具有一定的颜色稳定性;良好的耐化学腐蚀性,尤其是耐;用于热固化时,具有良好的高温表现;很好的耐化学腐蚀性并具有良好的电性能和机械性能。 乙烯基三胺DETA AE 潮湿条件下进行低温下固化;良好的薄膜性能(如,表面光泽优异);能够防止胺的喷霜及水斑现象;良好的颜色稳定性;具有很好的粘接性能和耐化学腐蚀性能;固化时间及贮放时间可选范围较宽;用于热固化时,具有良好的高温表现;很好的耐化学腐蚀性并具有良好的电性能和机械性能。 二氨基环己烷DACH IPDA 亚甲基双环己烷胺4,4'-PACM EDA H2NCH2CH2NH260,活泼氢当量15,无色液体,每100份标准树脂用6-8份。性能:有毒、有刺激臭味,挥发性大、低、可室温快速固化。用于粘接、浇注、涂料。该类胺随分子量增大,粘度增加,挥发性减小,毒性减小,性能提高。但它们放热量大、适用期短。一般而言它们分子量越大受配合量影响越小。长期接触脂肪多元胺会引起皮炎,它们的蒸汽毒性很强,操作时须十分注意。 二乙烯三胺 DETA H2NC2H4NHC2H4NH2,分子量103,活泼氢当量20.6,无色液体,每100份标准树脂用8-11份。固化:20℃2小时+100℃30分钟或20℃4天。性能:适用期50克25℃45分钟,热变形温度95-124℃,抗弯强度1000-1160kg/cm2,抗压强度1120kg/cm2,抗拉强度780kg/cm2,伸长率5.5%,冲击强度 0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-108。(50赫、23℃)4.1功率因数(50赫、23℃)0.009体积电阻2x1016Ω-cm常温固化、毒性大、放热量大、适用期短。 三乙烯四胺 TETAH2NC2H4NHC2H4NHC2H4NH2,分子量146,活泼氢当量24.3,无色粘稠液体,每100份标准树脂用10-13份。固化:20℃2小时+100℃30分钟或20℃7天。性能:适用期50克25℃45分钟,热变形温度98-124℃,抗弯强度950-1200kg/cm2,抗压强度1100kg/cm2,抗拉强度780kg/cm2,伸长率4.4%,冲击强度 0.4尺-磅/寸,洛氏硬度99-106。常温固化、毒性比二乙烯三胺稍低、放热量大、适用期短。 四乙烯五胺TEPA H2NC2H4(NHC2H4)3NH2,分子量189,活泼氢当量27,棕色液体,每100份标准树脂用11-15份。性能同上。 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:毒性较小,挥发性低、适用期较长、价廉。 二丙烯三胺DPTA H2N(CH2)3NH(CH2)3NH2,分子量131,活泼氢当量26,浅黄色液体,每100份标准树脂用12-15份。性能同TETA。 二甲胺基丙胺DMAPA (CH3)2N(CH2)3NH2,低粘度透明液体,每100份标准树脂用4-7份。 毒性较大,具有固化和催化两个反应,粘附性能良好,柔性也好,适用期长。 二乙胺基丙胺DEAPA (C2H5)2N(CH2)3NH2分子量130活泼氢当量65低粘度透明液体每100份标准树脂用4-8份。固化:60-70℃4小时。性能:适用期50克25℃4小时,热变形温78-94℃,抗压强度920-1050kg/cm2,抗拉强度480-640kg/cm2,冲击强度0.2尺-磅/寸,洛氏硬度90-98。介电常数(50赫、23℃)3.75,功率因数(50赫、23℃)0.007。 中温固化、低温性能好。 TMD (H2N)2(C6H9)(CH3)3无色液体,冷固化,适用期长,毒性小。每100份标准树脂用21份。固化:80℃1小时+150℃2小时。性能:适用期400克25℃50分钟或50℃10分钟,92℃,抗弯强度1150kg/cm2,冲击强度20Kg-cm/cm2tgδ0.0009(23℃,100C/S)。 5.4x1011Ω(300V)体积电阻9x1015Ω.cm(300V)中温固化、低温性能好。 二已基三胺 H2N(CH2)6NH(CH2)6NH2 已二胺改性物AMINE248 分子式不详,透明液体,粘度25℃1000-3000cps,每100份标准树脂用4-8份。常温-100℃固化。毒性较小、柔性好。 已二胺加合物 CH-2、L2505,分子式不详,胺值160-210,低粘度透明液体,每100份标准树脂用65份。 CH3胺值400-500,低粘度透明液体,每100份标准树脂用60份。 已二胺HDA H2N(CH2)6NH2,分子量116,活泼氢当量29,无色片状结晶,熔点42℃,每100份标准树脂用12-15份。毒性大,能常温固化但不好。适用期较短。 三甲基已二胺 分子量158,每100份标准树脂用20-25份。固化:20℃2小时+100℃30分钟或20℃7天。性能:适用期50克25℃45分钟,热变形温度105℃,抗弯强度1150kg/cm2,抗拉强度650kg/cm2,伸长率4.4%,冲击强度0.4尺-磅/寸。介电常数(50赫、23℃)4.0功率因数(50赫、23℃)0.001体积电阻9x1015Ω-cm。 二乙胺DEA HN(C2H5)2,分子量73,活泼氢当量73,无色液体,每100份标准树脂用12份。具有固化和催化两个反应。 二胺H2N(CH2)nO(CH2CH2O)mNH2
FRP的耐热性和耐温性有何区别
FRP的耐热性和耐温性有何区别?通常说的耐热性有两种含义:①耐温性,是指树脂受热后仍能保留作为基材的力学性能的最高使用温度(T温);②耐热性,是指树脂受热后发生显著热老化现象的温度(T热),耐热温度往往以马丁耐热温度来表示。
而常说的耐燃性是指树脂在高温下达到燃点而进行燃烧时的温度(T燃)。
因此我们可以说:T燃>T热>T温。
玻纤的热稳定性是好的,而通用型环氧的热变温度仅为40-80°C,因此要提高FRP的耐温性能,关键是选择树脂。
如环族环氧树脂,聚酰亚胺树脂等,可使FRP 工作温度提高到250°C以上。
其次是选择配方及热处理条件。
质;三十固化后的交联密度。
306#聚酯FRP和环氧FRP,在40-50°C时力学性能就有所下降。
307#聚酯FRP在60°C时弯曲强度只有常温的44%。
在同样情况下的618#环氧FRP只是常温的30%。
在60°C时,618#环氧和307#FRP的弯曲强度很近似,而在常温是前者比后者高20%。
用TAC做聚酯的交联剂时,FRP耐温可达230°C。
用NA做环氧树脂的固化剂时,FRP耐温可达200°C。
但是,在使用耐温树脂时必须同时考虑相应的固化制度,如果将耐温树脂以冷固化做FRP,在50°C时的强度只有普通树脂的冷固化FRP在25°C时的60%,说明并不耐温,若将这种耐温树脂冷固化后再于80°C下进行热处理,那么在50°C 时的强度是普通树脂冷固化FRP在25°C时80%,提高了20%。
如果这种耐温树脂用热固化来生产FRP,或者说,用它要求的固化条件来生产FRP,那就是耐热FRP了。
因此,FRP在高温下使用只注意增加玻纤含量是不够的(玻纤含量增加,耐热性得到提高)必须使用热性树脂;选用耐热树脂时还必须采用相应的热固化工艺。
南亚环氧树脂128说明书
南亚环氧树脂128说明书
南亚环氧树脂128是一种双组分环氧树脂,常用于涂料、胶黏剂、复合材料等领域。
它由环氧树脂基料和固化剂组成,其比例通常为100:20,即每100份环氧树脂需要加入20份固化剂。
该树脂具有以下特点。
1. 耐化学性能好:南亚环氧树脂128具有良好的耐溶剂、耐腐蚀性能,能够在酸碱、盐水等恶劣环境下仍然保持稳定。
2. 耐热性能佳:该树脂的热稳定性较好,可在较高温度下使用,最高使用温度可达80℃。
3. 耐久性高:南亚环氧树脂128具有优异的耐久性,经长期暴露在室外环境下,其性能仍能保持不变。
4. 粘附力强:该树脂能够与许多基材良好地结合,具有优异的粘附力。
使用南亚环氧树脂128时,需要按照以下步骤进行操作:
1. 准备工作:清洁基材表面,确保其干净无尘;将环氧树脂和固化剂按照比例混合,搅拌均匀。
2. 涂布:将混合好的树脂涂布在基材表面上,注意涂布厚度应适当,避免过薄或过厚。
3. 固化:等待树脂固化,时间根据温度和湿度而异,通常需要24小时以上。
4. 粗加工:待树脂固化后,可进行初步的打磨、切割等粗加工工作。
5. 后处理:对于需要表面涂层的产品,可进行后续的涂层处理。
需要注意的是,南亚环氧树脂128在固化过程中会释放出热量,因此在大面积涂布时,应注意控制涂布速度,避免过快导致温度过高,影响固化效果。
此外,存放时应避免高温、潮湿等环境,以免影响其性能。
固化剂nco 单位
固化剂nco 单位固化剂NCO,是一种常用的化学物质,广泛应用于工业生产和科学研究领域。
本文将从固化剂NCO的定义、性质、应用领域、制备方法等方面进行详细介绍。
一、固化剂NCO的定义固化剂NCO,全称为异氰酸酯固化剂(Isocyanate Curing Agent),是一类含有异氰酸基团(NCO)的化合物。
NCO固化剂在固化过程中与含有活性氢(-NH2,-OH等)的物质反应,形成耐热、耐腐蚀的高分子材料。
二、固化剂NCO的性质1. 良好的可溶性:NCO固化剂通常可溶于有机溶剂,方便在制备过程中进行混合和反应。
2. 高反应活性:NCO固化剂具有较高的反应活性,能够迅速与活性氢发生反应,形成化学键。
3. 耐热性和耐腐蚀性:固化剂NCO与活性氢反应后,形成的高分子材料具有良好的耐热性和耐腐蚀性,适用于各种特殊环境下的使用。
三、固化剂NCO的应用领域1. 胶粘剂制备:固化剂NCO广泛应用于胶粘剂的制备过程中,通过与活性氢基团的反应,实现胶粘剂的固化和粘接效果。
2. 涂料和塑料制备:NCO固化剂可以与含有活性氢基团的树脂进行反应,形成耐热、耐腐蚀的高分子材料,用于涂料和塑料的制备。
3. 聚氨酯制品制备:固化剂NCO与聚醚、聚酯等材料反应,可以制备出聚氨酯弹性体、聚氨酯泡沫等多种聚氨酯制品。
4. 精细化工领域:固化剂NCO在精细化工领域中,用于制备各种功能材料和化合物,如表面涂层、抗腐蚀剂等。
四、固化剂NCO的制备方法1. 合成法:通过化学反应合成异氰酸酯固化剂。
常见的合成方法包括胺与异氰酸酯的反应、醇与异氰酸酯的反应等。
2. 提纯法:通过对已合成的异氰酸酯固化剂进行提纯,去除杂质和不纯物质,提高产品的纯度和质量。
3. 改性法:通过对已有的异氰酸酯固化剂进行改性,改变其性质和特点,以适应不同的应用需求。
固化剂NCO是一种常用的化学物质,具有良好的可溶性、高反应活性、耐热性和耐腐蚀性等特点。
它在胶粘剂制备、涂料和塑料制备、聚氨酯制品制备以及精细化工领域有着广泛的应用。
pdms固化后的熔点
pdms固化后的熔点PDMS是一种高分子材料,具有优异的柔韧性、耐热性和化学稳定性。
在实际应用中,PDMS通常需要进行固化以增加其强度和稳定性。
在PDMS固化后,其熔点将发生一定的变化,这将直接影响其应用性能。
因此,掌握PDMS固化后的熔点对于使用和应用PDMS材料具有重要意义。
PDMS固化后的熔点受多种因素的影响,例如其固化条件、固化时间和固化剂的种类等。
一般来说,PDMS在室温下为液态,在加热后逐渐变为固态。
然而,在固化之后,PDMS的熔点通常会上升到较高的温度范围内。
具体而言,PDMS固化后的熔点通常在200℃左右。
这表明固化后的PDMS具有更强的热稳定性和热耐受性,适合在高温环境下应用。
除了固化条件和固化剂的种类以外,PDMS固化后的熔点还受到PDMS分子结构的影响。
一般来说,PDMS分子链长越长,其固化后的熔点越高。
这是因为较长的分子链会导致材料的分子间力增强,从而提高了材料的热稳定性和热耐受性。
此外,固化后的PDMS熔点还受到材料的化学性质和性能的影响。
例如,如果PDMS固化剂的含量过高,可能会导致PDMS的熔点过高,这会限制其应用范围。
总的来说,PDMS固化后的熔点是确定其应用性能的重要因素之一。
PDMS固化后的熔点通常在200℃左右,具有较高的热稳定性和热耐受性,适合在高温环境下应用。
但是,PDMS固化后的熔点还受到多种因素的影响,需要根据具体应用需要进行优化。
在实际应用中,需要合理选择PDMS的固化条件和固化剂的种类,以及控制PDMS分子结构、化学性质和性能等因素,从而获得具有最佳应用性能的PDMS 固化材料。
环氧树脂固化剂
固化剂1.脂肪族多元胺1.1 乙二胺(EDA)由1,2-二氯乙烷(EDC)和氨反应制备。
还可由一乙醇胺(MEA)和氨反应制备乙二胺。
对于脂肪胺,伯胺基与环氧的反应速度约为仲胺的2倍。
但环氧基与伯胺的反应与生成的仲胺基和环氧基的反应几乎是同时进行的。
伯胺易与空气中的二氧化碳反应生成白色的固体碳酸铵盐,不能与环氧基发生反应,但加热可以放出二氧化碳,可继续反应。
1.2 二亚乙基三胺(DETA)在25℃下24小时内就能充分固化,7d可以达到最高值,加热进行后固化,其性能可以得到进一步改善。
二亚乙基三胺的粘度非常低,与空气接触生产白烟,环氧当量为185的双酚A型环氧树脂其计算用量为11%。
在其化学计算量的当量点附近有最大的交联密度。
而实际用量为化学计算量的75%即可,有助于减少固化放热。
以二亚乙基三胺固化的环氧树脂有良好的耐化学药品性。
二亚乙基三胺的变性物:二亚乙基三胺与环氧乙烷(EO)、环氧丙烷(PO)的加成物。
生成N,N’-二羟乙基二亚乙基三胺,由于加成物中含有羟基,加速了环氧树脂的固化速度,其适用期比二亚乙基三胺要短。
固化放热温度随羟乙基化程度提高而降低。
且改善了固化剂对树脂的溶解性,降低了固化剂的挥发性和毒性。
但其吸湿性变强。
二亚乙基三胺与丙烯晴的加成反应成为氰乙基化反应,加成后反应活性降低,适用期增长,受湿度的影响也变难。
随着氰乙基化程度的增加,最高放热温度降低,树脂固化物的耐溶剂性得到改善,特别是耐氯化溶剂性能,但固化物电性能有所下降。
二亚乙基三胺与甲醛或多聚甲醛的反应称作羟甲基化反应,可制成一种低毒性的固化剂,适用期较短,适用于快速固化的要求。
二亚乙基三胺与环氧树脂及单环氧化物反应,生成具有羟基和氨基的胺加成物,由于加成物的分子量较大,挥发性小,没有胺臭味,毒性亦低,与树脂的配合量较多,称量不严格,生成的羟基具有促进其固化的作用,由于胺加成物的粘度高,使适用期变短。
二乙胺基三胺与酚、醛的反应成为曼尼期反应,三元反应生成物成为曼尼期碱。
国标解读:聚酯粉末涂料固化剂
国标解读《聚酯粉末涂料用固化剂》中华人民共和国国家标准GB/T 27807-2011,2012年6月1日实施。
本标准根据羧基聚酯粉末涂料用固化剂的组成,分为异氰脲酸三缩水甘油酯(TGIC)和羟烷基酰胺(HAA)两种类型。
其细节解读:1.HAA外观,浅黄色-白色粉末或者颗粒,规定了羟基当量82±2;TGIC则更标准,环氧当量≤110。
优等品与合格品的差别在于氯含量的高低。
固化剂与聚酯树脂的配比依聚酯的酸值而定。
2.挥发份测定的条件,是(110±2)°C/3h,挥发份指标应符合:TGIC≤0.5, HAA≤1。
3.这2个产品分等级都是:优等品、合格品。
TGIC的区别在于总氯和环氧氯丙烷的残留量的不同。
HAA没有细化。
4.产品储存时通风、干燥、防潮,防止日光直接照射并应隔离火源,远离热源。
自生产之日起,未拆封的产品有效期为一年。
没有规定常温下,是个遗漏。
5.固化剂产品质量性能应如下表所示:结语:TGIC含有三个环氧基团,固化反应交联紧密,因此有优良的耐高温性能,耐热可达到250℃,又由于其主体为三嗪环,所以化学稳定性高,有优良的耐光老化和耐候性,缺点是有一定毒性,易引起过敏。
HAA与羧基聚酯的酯化反应是自身通过噁唑啉盐中间产物进行,不需要催化剂或促进剂,在150℃就可以进行反应,而且其上含有四个反应官能团,因此HAA体系反应速率更快,固化温度更低,粉末涂料的使用成本降低,缺点是高温易黄变,厚涂易产生针孔。
国外有改进型牌号,如EMS-1260。
国内见有宣传,而没看到应用。
湖北来斯涂塑新材料有限公司 2020.10.22。
PPEEP体系的形态、固化行为和耐热性研究(1)
高校化学工程学报2006年lO月2实验部分2.1原料PPE,美国1GE公司生产,数均分子量%=12500g.mol~;环氧树脂为shell公司的Epon828;固化剂DDS(二氨基二苯砜),化学纯,上海医药化学试剂公司生产:TmC(三烯丙基异氰酸酯),湖南浏阳有机化工有限公司提供;三氯乙烯,分析纯,广州化学试剂厂生产。
2.2试样的制备把PPE和环氧树脂放入三颈瓶中,通过机械搅拌,在油浴锅中慢慢加热到180℃,保温2h左右,形成均匀的溶液;然后,冷却到100℃,把固化剂DDS加入到溶液中,在真空下搅拌30min;如有需要,此时可连同T越C一起加入,在搅拌均匀后,把混合物倒入预热的钢模中进行固化2h。
2.3仪器测试等温DSC测试和耐热性分析均采用德国NETzSCH公司的STA449C型综合热分析仪,N2气氛:FT.IR用美国Nicolet360型红外光谱仪;固化样品的相态利用JXA一840型扫瞄电镜(SEM)观察其断裂面。
3结果与讨论3.1形态图l的(a)和(b)分别为20%PPE/EP三氯乙烯蚀刻前后的形态,在溶剂蚀刻后对应于PPE相有一些残留的孔存在。
这表明PPE的耐化学药品性没有得到改善,暗示PPE和EP之间缺乏明显的交联。
(c)和(d)为20%PPE/EP体系加入一定量的TAIC(总重的20%)在三氯乙烯蚀刻前后的形态。
从(c)和(d)可以看出,含有TmC的PPE/EP体系在三氯乙烯蚀刻前后没有明显的变化,表明在加入TmC后PPE的耐溶剂性得到了很大的提高。
这是由于TmC一方面溶于环氧树脂,另一方面PPE芳环上的甲基受到T刖C自由基的攻击而和T舢C形成枝接的共聚物【61,受制于TmC网络中,使PPE很难被芳香烃和卤代烃溶解。
图2的(a)和(b)是40%PPE/EP体系分别在160℃和220℃固化2h的sEM图,从(a)和(b)对比可看出分散相环氧树脂的颗粒尺寸由于固化温度的降低而减小。
在低温固化时,由于体系的粘度较高,阻碍(d)图120%PPE脚体系在180℃固化2h的SEMFig.1SEMimage0f20%PPB7EPsyStemscurcdat180℃for2h.(a)O%TAIc(b)O%TAJC(etchcd)(c)wim20%TAIc(d)with20%TAIC(etched)(a)(”图240%PPE/EP体系的sEMFig.2SEMimageOf40%PPE厄Psystems(a)curedatl60℃for2h(b)curedat220℃for2h分散相环氧树脂小液滴的合并。
咪唑固化剂固化性能研究
见表 8。
表 8 电气性能
固化剂
2E4MI C11I 2PI
混合比 表面电阻
%
Ω
4
>1×1016
4
>1×1016
4
>1×1015
体积电阻率 Ω.cm
6.3×1016 3.4×1016 2.2×1015
绝缘电阻 Ω
3.4×1015 1.9×1015 7.2×1015
介电常数
3.7 3.6 3.6
损耗因数
吸水率 %
%
%
g/cm3
23℃,24hr 沸腾 1hr
2E4MI
4
0.76
1.182
0.3
0.6
C11I
4
0.26
1.176
0.3
0.5
2PI
4
1.01
1.185
0.3
0.4
五.结论 各种咪唑类固化剂固化环氧树脂的性能尽管有所不同,但它们在应用中都表现出
以下优点: 1.经济性能佳,一般情况下,咪唑类固化剂用量在 1%至 8%范围内,即可有良
很好 / 好 很好 / —
7
C11I
10
75-78 / 120 75-78 / —
好/好 好/—
5
C17I
10
95 / — 95 / 120
好/— 好/好
2PI
1
>145 / 150
差/差
2.固化体系的凝胶化时间及适用期
凝胶化时间是指取一定量的混合树脂,放在一定温度的钢板上,将树脂由熔融、
粘稠到短丝所需的时间作为凝胶化时间。将树脂 DER-664 研成粉末,并用 100 目的
2E4MI
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/三羟甲基三聚氰胺硅化物固化体系阻燃性能与耐热性研究
环氧树脂/三羟甲基三聚氰胺硅化物固化体系阻燃性能与耐热性研究魏振杰;刘伟区;李宏静【摘要】Trimethylolmelamine-silicon (TMMSi) was prepared via the polycondensation reaction of tetraethoxysilane (TEOS) and trimethylolmelamine (TMM), which was synthesized by melamine and formaldehyde. The cured epoxy resins containing TMMSi were preparedvia in situ curing of the bisphenol-A type epoxy resin and 4, 4'-diaminodiphenylmethane with TMMSi. Thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, and limited oxygen index determination were carried out to characterize the cured products. It was found that the flame ratardancy of the cured epoxy resins with TMMSi was remarkablely improved, although thermal property was not improved obviously and the glass transition temperature changed less than those of the cured epoxy resins containing TMM. When the content of TMMSi was 15 phr, limited oxygen index was 29.6%, higher than that of neat epoxy resin by 40%.%利用三聚氰胺和甲醛合成了三羟甲基三聚氰胺(TMM),将其与正硅酸乙酯(TEOS)反应得到三羟甲基三聚氰胺硅化物(TMMSi)。
