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树脂固化剂简介及种类

发布时间:2022-01-18 08:57:07   作者:爱游戏手游平台官网   来源:爱游戏平台注册

  CHEMWZH 固 化 剂 概述 SU 地面硬化剂 其材料不但要求提高地面的硬度, 还需要添加配方——一种能够增强地面呼吸的 材料,以提高其耐磨性的同时、更保证其防水防渗油的效果。 适用地面 水泥自流平地面、新旧硬化 (金刚砂)基面、新旧水磨石基面、普通砂浆地面(原浆收光更理想)、新旧混凝土基面。 词性解释 1、【计】 hardener 2、【化】 curing agent; firming agents; hardener; hardening agent 又称“硬化剂”。使型(芯)砂中的黏结剂产生化学反应而将砂粒固结在一起的材料。固 化剂可为固体、液体或气体。 固化剂的定义 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。 固化剂的固化温度与固化物的耐热性 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 合物)、 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衷 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: 1) 低温固化剂固化温度在室温以下; 2) 室温固化剂固化温度为室温~50℃; 3) 中温固化剂为 50~100℃; 4) 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)。 CHEMWZH 固化剂的结构与特性 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 显著。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。适用期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。 色相:(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) 多胺类固化剂的化学结构和性质 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→聚酰胺一脂肪胺(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 1. 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。 2. 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。 3. 耐药品性(耐酸性)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。 4. 耐水性受官能基质量浓度的支配,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。 固化剂按用途分类及应用 固化剂按用途可分为常温固化剂和加热固化剂。环氧树脂高温固化时一般性能优良, 但是在土木建筑中使用的涂料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、脂环胺以及聚酰胺等,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。 CHEMWZH 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。 固化剂按使用方法分类 固化剂按使用方式分为常温型固化剂和高温固化剂,两者的区别在于常温固化剂适 用于没有加热工序的应用领域,而高温固化剂又称之为封闭型固化剂,其在常温下可与 水性树脂(水性聚氨酯、水性丙烯酸酯、氟乳液、有机硅乳液等)长期稳定共存,热处 理时(95℃以上)该固化剂释放出的异氰酸酯(-NCO)基团与水性树脂分子链上羟基、 羧基、氨基等基团反应形成交联结构,可显著改善水性树脂性能。 封闭型固化剂改变 了原有的固化剂需要双组份、用量不易控制、浪费等缺点,应用范围广泛:摩尔化工的 封闭型水性异氰酸酯固化剂适用范围: ①作为单组分热固化型水性涂料的内交联剂, 通过固化交联显著改善水性树脂漆膜的耐水、耐化学品、耐磨、附着力、力学机械等性 能。 ② 作为有机氟或有机硅乳液的架桥剂,将有机氟或有机硅固定到棉纤维或涤纶纤 维表面,提高“三防”织物的耐水洗次数。 ③ 作为纺织涂层、印花胶的内交联剂,提 高附着力及耐水洗、耐磨等性能。 ④ 作为单组分金属、玻璃烤漆用内交联剂,可替代 氨基树脂使用,无甲醛释放,具有优异的耐黄变性能。 ⑤ 作为涤纶或涤纶帘子布处理 剂,改善涤纶与橡胶的粘接性能。 ⑥ 作为阴极电泳涂料(羟基丙烯酸树脂)固化剂, 提高涂料附着力等综合性能。 国内市场常温固化剂品种多,可选择余地大,国产的性 价比高,进口的如拜耳等的价格高,品质稳定;而封闭型固化剂目前国内销售的品种很 少。 固化剂按化学成分分类 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,尤其是耐溶剂;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 氨乙基哌嗪 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。 1,2, 二氨基环己烷 DACH 异佛尔酮二胺 IPDA 亚甲基双环己烷胺 4,4-PACM 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、有刺激臭味,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 CHEMWZH 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。 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)3 NH(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。 三甲基六亚甲基二胺 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,马丁耐热 92℃,抗弯强度 1150kg/cm2,冲击强度 20Kg-cm/cm2 tg δ 0.0009(23℃,100C/S)。 表面电阻 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)6 NH(CH2)6NH2 已二胺改性物 AMINE248 分子式不详, 透明液体, 粘度 25℃1000-3000cps , 100 份标准树脂用 4-8 份。 每 常温-100℃固化。毒性较小、柔性好。 已二胺加合物 CHEMWZH 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 9x1015 Ω -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。 聚醚二胺 H2N(CH2)nO(CH2CH2O)mNH2 2.芳族胺类 间苯二胺 m-PDA MPD (NH2)2C6H4 ,分子量 107 ,活泼氢当量 26.7 ,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℃2.5 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 3.0%,冲击强度 0.2-0.3 尺-磅/寸, 洛氏硬度 108。 介 电常数(50 赫 23℃)3.3 ,功率因数(50 赫 23℃)0.007 ,耐热、耐腐蚀性优,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。 间苯二甲胺 MXDA (NH2CH2)C6H4 ,分子量 135 ,活泼氢当量 33.2 ,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 6.7%, 介电常数 (50 赫 23℃) 4.0 , 功率因数 (50 赫 23℃) 0.005, 体积电阻大於 2x1016Ω .cm ,可常温固化 耐热、耐腐蚀性优,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。 二氨基二苯基甲烷 DDM HT-972 DEH-50 [(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 4.4%,冲击强度 0.3-0.5 尺-磅/寸 洛氏硬度 106。 介电常数 (50 赫 23℃) 4.4 , 功率因数 (50 赫 23℃) 0.004 ,体积电阻大於 1015Ω .cm, 耐热、耐腐蚀性优,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。 二氨基二苯基砜 DDS HT-976 [(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℃1.5 小时 , 通常以 BF3-胺络合物为促进剂(用量为 0.5-2%) ,热变形温度 175-190℃ ,抗弯强度 CHEMWZH 1220kg/cm2,抗压强度 710kg/cm2,抗拉强度 580kg/cm2, 伸长率 3.3%,冲击强度 0.3-0.5 尺-磅/寸 ,洛氏硬度 110。 耐热、耐腐蚀性优,电性能好,毒性小。 反应慢。 耐热 175℃。 间氨基甲胺 MAMA (NH2) (CH2NH2)C6H4 ,分子量 123 ,活泼氢当量 30.7 ,熔点 38℃ ,每 100 份标准 树脂用 14-18 份 ,固化 130-150℃ 3 天-2 小时。断裂伸长率高。 联苯胺 (NH2)C6H4 C6H4 (NH2) 4-氯邻苯二胺 CPDA (NH2)2C6H3 CL 苯二甲胺三聚体 GY-51 CH-2 粘度 60℃2000-6000cps ,每 100 份标准树脂用 30-60 份,固化常温-60℃ 7 天-1 小时。毒性低。 WA-060 CH-3 粘度 60℃6000-10000cps ,每 100 份标准树脂用 30-60 份, 固化常 温-60℃ 7 天-1 小时。 苯二甲胺三聚体衍生物 粘度 25℃5cps 、 40cps 、 100cps , 100 份标准树脂用 25-30 份, 固化常温-60℃ 每 7 天-1 小时。粘度低。毒性低。 双苄胺基醚 (H2NCH2C6H4)2O ,每 100 份标准树脂用 30-60 份, 可室温固化,适用期长,放 热低,热变形温度 68℃。 间苯二胺与二氨基二苯基甲烷混合物 60-75%MPDA 与 40-25%DDM 混合熔融,在常温下呈液态。 40:60 的二氨基二苯基甲 烷与间苯二胺混合物熔点为 25℃,每 100 份标准树脂用 20 份,在 40℃经 5 小时便使环 氧树脂固化。如加磷酸三苯酯和苯酚混合物则在 20℃9 小时即固化。热变形温度 150℃ 抗弯强度 1150kg/cm2, 冲击强度 17Kg-cm/cm2 抗张强度 560 kg/cm2, 断裂伸长 4.8 洛 氏硬度 105-110 介电常数(50 赫 23℃)4.5 功率因数(50 赫 23℃)0.006 间苯二胺 和二氨基二苯基甲烷及甲苯二胺混合物 间苯二胺: 二氨基二苯基甲烷: 甲苯二胺=30-70: 10-50:5-35 的混合物是种稳定的液体。例 50 份 间苯二胺,30 份二氨基二苯基甲烷, 20 份甲苯二胺(间位:对位=80:20)100℃混合得到的液体,稳定期达 9 个月。每 100 份标准树脂用 18.5 份 固化 80℃2 小时+140℃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基甲烷混合物 它们比例为 26:14:60 时,在 23℃48 小时不析出,与环氧树脂在 23℃时 45 分钟凝胶。 二氨基二苯基甲烷及 异佛尔酮二胺混合物 40-30%DDM 与 60-70%IPDA 混合熔融,在常温下呈液态。当 40%DDM 与 60%IPDA 混合时每 100 份标准树脂用 25 份混合物, 热变形温度 130-155℃ 理学 抗 弯强度 1160kg/cm2,介电常数(50 赫 23℃)3.4 ,功率因数(50 赫 23℃)0.012。 偏苯二胺(MPDA) 亚甲基双苯二胺(MDA) 3.酰胺基胺类 不同的酰胺据欧不同的反应活性。低粘度;呈现良好的粘接性能;在潮湿条件下具 有良好的固化性;酰胺改性后能得到更快的固化速度及化学稳定性。 4.潜伏固化胺类 CHEMWZH 双氰胺是一种潜在的固化剂,具有六个月以上的稳定性;产品由多种形态及颗粒尺 寸。咪唑是环氧体系的潜伏催化剂,贮存时间可以从几个小时到 6 个月。它们可以用作 其他固化剂的良好的促进剂,比如双氰胺和酐类。 氰胺(DICY) 5.尿素替代物 在双氰胺促进剂中,可用作 Monuron 和 Diuron 的低毒性替代品。



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