固化剂的固化温度和耐热性
[(NH2)(CH3)C6H4 ]2CH2 ,分子量196 ,活泼氢当量49 ,白色结晶, 长期暴露在日光下呈褐色, 熔点89℃, 每100份标准树脂用25-30份。固化60℃2小时 150℃2小时。适用期500克50℃3小时, 热变形温度145-150℃ ,抗弯强度1190kg/cm2,抗压强度710kg/cm2,抗拉强度550kg/cm2, 伸长率%,冲击强度 尺-磅/寸 洛氏硬度106。介电常数(50赫23℃) ,功率因数(50赫23℃) ,体积电阻大於1015Ω.cm, 耐热、抵抗腐蚀能力优,电性能好,毒性小。耐热、机械强度高。因是固体,使用不方便,与树脂加热混合时需注意防止凝胶。
[(NH2)C6H4 ]2SO2 ,分子量248 ,活泼氢当量62 ,熔点175℃ ,每100份标准树脂用35-40份。固化130-150℃ 3天-2小时。适用期500克130℃小时 ,通常以BF3-胺络合物为促进剂(用量为%) ,热变形温度175-190℃ ,抗弯强度1220kg/cm2,抗压强度710kg/cm2,抗拉强度580kg/cm2, 伸长率%,冲击强度 尺-磅/寸 ,洛氏硬度110。耐热、抵抗腐蚀能力优,电性能好,毒性小。反应慢。耐热175℃。
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%,冲击强度 尺-磅/寸。介电常数(50赫、23℃) 功率因数(50赫、23℃) 体积电阻9x1015 Ω-cm。
(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℃,抗住压力的强度920-1050kg/cm2,抗拉强度480-640kg/cm2,冲击强度尺-磅/寸, 洛氏硬度90-98。介电常数(50赫、23℃), 功率因数(50赫、23℃)。
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能够获得耐热优良的固化物。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:
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。
尺-磅/寸洛氏硬度99-108。(50赫、23℃) 功率因数(50赫、23℃) 体积电阻2x1016 Ω-cm 常温固化、毒性大、放热量大、适用期短。
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。
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。
不同范围的产品具有不一样的性能;反应活性高,室温或低温下能够迅速固化;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,拥有非常良好的高温表现;很好的耐化学腐蚀性并拥有非常良好的电性能和机械性能。
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,常使固化物性能直线下降,所以存在固化温度的上限;一定要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。
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,所以大范围的使用在电子、电器方面。
在色相方面,脂环族最浅,绝大多数都是透明的,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。
对于高温固化体系,固化温度大体上分为两阶段,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)。
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,全方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。
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);能预防胺的喷霜及水斑现象;良好的颜色稳定性;具有非常好的粘接性能和耐非物理性腐蚀性能;固化时间及贮放时间可选范围较宽;用于热固化时,拥有非常良好的高温表现;很好的耐化学腐蚀性并拥有非常良好的电性能和机械性能。
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,随温度上升,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。
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。
(NH2)2C6H4 ,分子量107 ,活泼氢当量 ,白色结晶(黑色固体?), 熔点62℃ ,每100份标准树脂用14-16份。固化60℃2小时 150℃2小时。适用期500克50℃小时, 热变形温度150℃ ,抗弯强度1050kg/cm2,抗压强度710kg/cm2,抗拉强度540kg/cm2,伸长率%,冲击强度 尺-磅/寸, 洛氏硬度108。介电常数(50赫23℃) ,功率因数(50赫23℃) ,耐热、抵抗腐蚀能力优,电性能好,毒性小。因是固体,使用不方便,与树脂加热混合时需注意防止凝胶。
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。
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。
(NH2CH2)C6H4 ,分子量135 ,活泼氢当量 ,无色液体, 每100份标准树脂用16-18份。固化常温24小时70℃ 1小时或常温4天。适用期100克25℃50分钟, 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%,介电常数(50赫23℃) ,功率因数(50赫23℃), 体积电阻大於2x1016Ω.cm ,可常温固化 耐热、抵抗腐蚀能力优,电性能好,毒性小。固化温度低、粘度低、毒性小,适用期长、耐溶剂性好。它易吸收空气中的二氧化碳是造成制品气泡的原因。
Ω(300V)体积电阻9x1015Ω.cm(300V)中温固化、低温性能好。
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。
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。
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。