附录三 催化型固化剂和低分子量聚酰胺分类表
第5章_固化剂
改性多元胺的六种方法：
1. 环氧化合物加成多胺:由单或双环氧化合物和过量多胺反 应制得. 2. 迈克尔加成多胺 :由丙烯腈和多元胺进行加成反应制得、 产物对环氧树脂有良好的相容性，并使固化反应变得缓和. 3. 曼尼斯加成多胺 :由多元胺和酚醛初期缩合反应制得，产 物能在潮湿、低温条件下固化环氧树脂. 4. 硫脲加成多胺: 由硫脲和多元胺反应制得，产物活性基为 巯基和胺基，所以能在很低温的温度下(5℃以下)固化环氧 树脂. 5. 酮类封闭多胺 : 由多元胺的胺基和酮类的羰基起脱水反应 而封闭胺的活性，可制成潮湿面固化组成物. 6 . 胺类中加人固化促进剂.
环氧树脂的固化反应主要发生在环氧基上,由于诱导效应， 环氧基上的氧原子存在着较多的负电荷，其末端的碳原子上 有较多的正电荷，因而亲电试剂（酸酐）、亲核试剂（伯胺、 仲胺）都可以加成反应的方法使之开环聚合．其电子效应和 进攻态势如下:
CH O CH2
亲核试剂
亲电试剂
5.1.3.2 阴离子催化聚合机理
5.1.2 固化剂分类
按反应机理和化学结构分类：
加成聚合型固化剂
固化剂
催化聚合型固化剂
多元胺（脂肪族胺、脂环族胺、芳香族胺） 改性多元胺 酸酐 高分子预聚体（聚酰胺、聚硫橡胶、酚醛树
脂）
阴离子聚合型（叔胺、咪唑） 阳离子聚合型（BF3络合物）
5.1.3 固化反应的机理
5.1.3.1 加成型聚合反应机理
不同乙二胺用量、固化时间及温度对粘接性能影响
试件为硬铝---硬铝
图5-1 固化剂用量与剪切强度的关系
图5-2 固化温度与剪切强度的关系
图5-3 固化时间与剪切强度的关系
图5-4 固化温度与固化时间的关系
低分子量聚酰胺固化剂
低分子量聚酰胺固化剂低分子量聚酰胺固化剂是一种具有较低分子量的聚合物，其在固化过程中能够发生交联反应，从而形成坚固的聚合物网络结构。
这种固化剂被广泛应用于涂料、粘合剂、塑料等领域，具有许多优异的性能和应用特点。
低分子量聚酰胺固化剂具有很高的反应活性和固化速度，能够在较短的时间内完成固化过程。
这种固化剂在加热条件下能够迅速反应，并且具有较低的固化温度，能够在较低的温度下固化，从而减少了能源消耗和生产成本。
此外，低分子量聚酰胺固化剂还具有较高的固化效率和较好的固化效果，能够有效地提高涂层的硬度、耐磨性和耐化学性能。
低分子量聚酰胺固化剂还具有优异的粘接性能和附着力，能够有效地粘接不同材料和基材，包括金属、陶瓷、玻璃、塑料等。
它可以在不同的表面上形成坚固的粘接层，提供持久的粘接强度和耐久性。
因此，低分子量聚酰胺固化剂广泛应用于粘接剂领域，例如汽车制造、航空航天、电子器件等。
除了在涂料和粘合剂领域的应用外，低分子量聚酰胺固化剂还被广泛用于塑料加工中。
它可以与不同类型的树脂共混，形成具有良好性能的复合材料。
低分子量聚酰胺固化剂在固化过程中与树脂发生反应，能够显著改善塑料的力学性能、热稳定性和耐化学性能。
此外，它还能够提高塑料的加工性能，降低熔体粘度，改善流动性，使塑料加工更加方便和高效。
低分子量聚酰胺固化剂具有良好的环境友好性和可持续性。
它通常是无毒、无害的，不会对环境和人体健康造成危害。
与传统的固化剂相比，低分子量聚酰胺固化剂具有更低的挥发性和更低的有机溶剂含量，能够减少有机溶剂的排放和环境污染。
此外，它还具有较高的固化效率和较低的材料损耗率，能够有效地减少材料的浪费和资源消耗。
低分子量聚酰胺固化剂是一种具有广泛应用前景和优异性能的固化剂。
它在涂料、粘合剂、塑料等领域的应用已经取得了显著的成果，并且在未来的发展中仍然具有巨大的潜力。
随着科学技术的不断进步和创新，低分子量聚酰胺固化剂将会得到更广泛的应用和推广，为各个行业的发展和进步做出更大的贡献。
常用的固化剂种类及材料特性总结
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，才具有优良的使用性能；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。
根据固化所需的温度不同可分为加热固化剂和室温固化剂两类。
如果根据化学结构类型的不同，可分为胺类固化剂，酸酐类固化剂，树脂类固化剂，咪唑类固化剂及潜伏性固化剂等。
按固化剂的物态不同可分为液体固化剂和固体固化剂两类。
常用的固化剂种类和性能固化后环氧树脂的性能，特别是耐热性和力学强度，主要是由固化剂来提供，不同固化制成制品的耐热性和力学强度相差较大。
环氧树脂常用固化剂材料特性及配方环氧树脂本身是一个线性结构的化合物，性能很稳定，必须与固化剂一块使用才能具有实用价值。
因此固化剂是环氧树脂在使用过程中必不可少的重要组成部分。
环氧树脂的固化剂种类很多，常见的有：脂肪胺类、脂环胺类、芳香胺类、酸酐、聚酰胺类、改性胺类、潜伏性类、树脂类、叔胺类。
由于固化剂的不同会直接影响制品的工艺过程及制品的物理化学性能，所以根据应用的场合来加以选择这些环氧树脂固化剂是十分重要的。
如固化工艺是常温固化还是加温固化？制品要求是硬质的还是软质的？是要求耐高温的还是低温的？使用环境是潮湿的还是干燥的？不同的场合使用的固化剂有所不同。
总之要根据实际情况选择合适的固化剂，以便发挥出所用环氧树脂体系的最好的性能1、脂肪多元胺乙二胺 EDA H2NCH2CH2NH2 分子量60 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、有剌激臭味，挥发性大、粘度低、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。
环氧树脂的固化机理及常用固化剂
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。
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；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；低分子聚酰胺以及改性芳胺等。
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、甲阶酚醛树脂、氨基树脂、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）。
编辑本段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。
低分子量聚酰胺树脂标准
低分子量聚酰胺树脂标准一、范围本标准规定了低分子量聚酰胺树脂的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等。
本标准适用于低分子量聚酰胺树脂的生产、使用和检验。
二、规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
三、术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
1.低分子量聚酰胺树脂：由己二胺和己二酸通过缩聚反应制得的低分子量聚合物，通常称为PA6。
2.技术参数表：包含低分子量聚酰胺树脂主要技术指标和性能参数的表格。
四、缩略语下列缩略语适用于本文件。
五、低分子量聚酰胺树脂的分类和标记低分子量聚酰胺树脂按照其粘度、酸值等指标可分为不同的类型，并应按照相关规定进行标记。
六、要求低分子量聚酰胺树脂应符合下列要求：1.外观：树脂应为白色或淡黄色颗粒，表面光滑，无明显杂质和机械损伤。
2.分子量：低分子量聚酰胺树脂的分子量应符合表X的规定。
3.粘度：低分子量聚酰胺树脂的粘度应符合表X的规定。
4.酸值：低分子量聚酰胺树脂的酸值应符合表X的规定。
5.水分：低分子量聚酰胺树脂的水分含量应符合表X的规定。
6.灰分：低分子量聚酰胺树脂的灰分含量应符合表X的规定。
7.挥发分：低分子量聚酰胺树脂的挥发分含量应符合表X的规定。
8.密度：低分子量聚酰胺树脂的密度应符合表X的规定。
9.拉伸强度：低分子量聚酰胺树脂的拉伸强度应符合表X的规定。
10.冲击强度：低分子量聚酰胺树脂的冲击强度应符合表X的规定。
11.弯曲强度：低分子量聚酰胺树脂的弯曲强度应符合表X的规定。
12.弯曲模量：低分子量聚酰胺树脂的弯曲模量应符合表X的规定。
13.热变形温度：低分子量聚酰胺树脂的热变形温度应符合表X的规定。
14.电性能：低分子量聚酰胺树脂的电性能应符合相关规定。
15.其他要求：根据实际应用需求，可对低分子量聚酰胺树脂提出其他特殊要求。
环氧树脂固化剂种类大全
环氧树脂固化剂种类大全一、脂肪多元胺型固化剂环氧树脂固化物具有优良的机械性能、电器性能、耐化学药品性能，因而得到广泛的应用。
固化剂是环氧树脂固化物必需的原料之一，否则环氧树脂就不会固化。
为适应各种应用领域的要求，应使用相应的固化剂。
固化剂的种类很多，现介绍于下：乙二胺EDA H2NCH2CH2NH2 分子量60 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、有剌激臭味，挥发性大、粘度低、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。
介电常数（50赫、23℃）4.1 功率因数（50赫、23℃）0.009 体积电阻2x1016 Ω-cm 常温固化、毒性大、放热量大、适用期短。
三乙烯四胺TETA H2NC2H4NHC2H4NHC2H4NH2 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。
环氧树脂固化剂分类表
环氧树脂固化剂分类表环氧树脂酸酐类固化剂分类表名称简称用量% 状态热变形温度固化与性能备注芳香族酸酐邻苯二甲酸酐PA 50-65白色晶体128℃120℃，24h160℃，4h预热熔融加入固化放热小，适宜浅铸固化物耐酸性好偏苯三甲酸酐TMA 30-40同上168℃150℃，1h180℃，4h易水解，室温使用期3-4天四甲酸二酐PMDA 45-55同上286℃PMDA和MA混合比例0.85：1PMDA和二元醇制成酸性酸酐（2：1）苯酮四羟酸三酐BTDA 25-50同上228℃BTDA和MA混合比例为0.85作为热压层材料，浇铸和密封胶脂环族酸酐顺丁烯二酸酐MA 30-40同上53℃160-200℃，2-4h，加入乙二醇（170℃），甘油（214℃）提高耐适用期为2-3天，固化物硬而脆070#酸酐70-80浅黄液体150℃，4h丁二烯与MA缩聚毒性和挥发性小，粘度低647#酸酐80-90浅黄液体34℃100℃，8h150℃，3h 308#或82#酸酐100-200棕黄稠液体80℃，20h100℃，5h固化物韧性好，抗压强度80MPa，加入三乙醇胺1-3%促进甲基内次甲基四氢邻苯二甲MNA 80淡黄液体160℃120℃，24h 使用寿命长酸内次甲基四氢邻苯二甲酸酐NA 80-90 白色晶体160℃80℃，3h再120℃，室温=250MPa由环戊二烯与MA进行双烯加成反应制解六氢邻苯二甲酸酐HHPA 85同上36℃90℃，2h130℃，4h用2E4BZ促进，其耐水性良好四氢苯二甲酸酐甲基四氢苯二甲酸酐MeTHPA 60-90 其异构体在室温下呈液态十二烷基顺丁烯二酸酐DDSA 100-200淡黄液体100℃，24h再150℃，4h毒性大，耐热性差聚壬二酸酐PAPA 70白色末60℃100℃，12h延伸率和热稳定性好戊二酸酐60-80 56℃固化物性能类似HHPA含卤酸酐四溴苯二甲酸酐140-150白色粉末273-280℃溴含量68.93% 二氯内次甲基四氢苯二甲酸酐HET 100-180同上239℃耐燃性高，适用期极短环氧树脂胺类固化剂分类表一、伯仲胺固化剂用量计算胺用量G= ×K （环氧值） Hn （活泼氢个数）例如：634#的K 为0.4，用乙二胺固化，M=60，四个活泼氢，G=60/4×0.4=6g 。
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附录三催化型固化剂和低分子量聚酰胺分类表一、催化型固化剂
二、低分子聚酰胺及其它固化剂
三、附注
（一）三氟化硼结合物 BF3胺络合物由BF3-乙醚络合物与相应胺反应生成
1、 BF3.CH2H3NH2（三氟化硼，单乙胺）高名为BF3-400，吸湿性极强，在潮湿空气中易水解而失去固化作用。
BF3-400在羟基化合物如乙二醇和糠醇中溶解性良好，而且可提高固化物机械性能，其用量约为3%左右。
2、三氟化硼-其胺（BF3C6H5CH2NH2）高名Anclwr1040，可溶解于其醇，反应活性较BF3CH3CH2NH2高。
3、三氟化硼-2,4-二甲基苯胺（BF3C6H3（CH3）2NH2）高名为Anclor-1171，粘度为130Pa·s，反应活性较BF3C6H5CH2NM2还高，在25g环氧树脂中加5%BF3C6H3（CH3）2NH2在50℃时有45分钟适用期。
4、 2-（β-二甲胺基乙氧基）-4甲基1,3,2-二恶硼东六环（595#）该固化剂是粘度小，毒性低的稳定液体，用量为10-25%，与环氧树脂互溶性良好，使用寿命（室温）在4个月以上，在150℃，5h完全固化无显著放热。
5、 MS-1型微胶囊内含MDA固化剂85-90%，其使用寿命： 6101# 100 为1个半月以上， =25MPa，不均匀扯离 121# 10 强度为4MPa MS-1微胶囊： 38
（二）酚醛变性酮亚胺（潮湿水泥面离层环氧涂料配方） 6101#酚醛变性酮亚胺 LP-3聚硫 K-54 乙酸乙酯 400-500#水泥100 40-50 20 5 20 100。