介绍一下固化剂的固化温度和耐热性
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发布日期：2021-05-31
固化剂的固化温度和耐热性
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0C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、氦基树脂、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)。
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I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)
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。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。由于氦基的氮元素与金属形成氦键，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
氢乙基哌嗪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。
二氨基环已烷DACH
异佛尔酮二胺IPDA
亚甲基双环已烷胺4，4-PACM
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
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2x1016Q-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DPTAH2N(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：60-70C4小时。性能：适用期50克25℃4小时，热变形溫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1150k/cm2。冲击强度20Kg-cm/cm2tgδ 0.0009(23℃，100C/S)。表面电阻5.4x10110(300V)体积电阻9x10150.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-100C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，活泼氦当量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105C，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9x1015Q-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(CH2CH20)mNH2。
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