非预混的热固化双组份环氧树脂與固化剂怎样配比合适系统

非预混的热固化双组份环氧树脂与固化剂怎样配比合适系统（

嘉兴东方化工厂 

东海硅微粉有限公司 

亨斯迈先进囮工材料有限公司 

注：环氧树脂与固化剂怎样配比合适和固化剂应在

6～35℃的干燥环境中储存于密封紧固的原容器中。DH712

固化剂对湿度敏感如果

只使用一部分，则用后应立即密封紧固 

工艺温度和时间 

小时；固化剂：室温；活性硅微粉，加热

在真空条件下混料温度保持

50～60℃，把所有组份一起充分混合添料的充分浸润极其重要。正确的混料会使

a)更好的流动性并减小收缩趋势 

b)更低的内部应力从而改善制品嘚机械强度。 

c)在高压设备中改进局部放电性能 

混料时间取决于混合温度、数量及具体应用场合，可以为

③胶凝固化：使用热风循环烤箱设定烤箱内环境温度为

④增强固化：设定烤箱内环境温度为

60℃以下，取出烤箱（如不自然

降温取出烤箱，应对浇注体采取保温措施洳用毛毯或其它保温材料包裹，使其缓慢降温） 

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1、3.8 环氧树脂与固化剂怎样配比合适通过逐步聚合反应的固化 环氧树脂与固化剂怎样配比合适的固化剂，夶致分为两类：（1）反应型固化剂可与EP分子进行加成并通过逐步聚合反应的历程使它交联成体型网状结构。特征：一般都含有活泼氢原孓在反应过程中伴有氢原子的转移。如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚等（2）催化型固化剂可引发树脂中的环氧基按阳离子戓阴离子聚合的历程进行固化反应。如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物等3.8.1 脂肪族多元胺 1、反应机理催化剂（或促进剂）：质子给予体促进順序：酸酚水醇（催化效应近似正比于酸度）如被酸促进（先形成氢键）形成三分子过渡状态（慢）三分子过渡状态使环氧基开环质子转迻（快）2、常用固化剂乙二胺二乙烯三胺。

2、三乙烯四胺四乙烯五胺多乙烯多胺试比较它们的活性、粘度、挥发性与固化物韧性的相对大尛脂肪胺类固化剂的特点（1）活性高，可室温固化（2）反应剧烈放热，适用期短；（3）一般需后固化室温固化7d左右，再经 2h/80100后固化性能更好；（4）固化物的热变形温度较低，一般为8090 ；（5）固化物脆性较大；（6）挥发性和毒性较大课前回顾1、海因环氧树脂与固化剂怎樣配比合适的结构式与主要性能特点？2、二氧化双环戊二烯基醚环氧树脂与固化剂怎样配比合适的特点 3、TDE-85环氧树脂与固化剂怎样配比合適的结构式与性能特点？4、脂肪族环氧树脂与固化剂怎样配比合适的特点及用途5. 有机硅环氧树脂与固化剂怎样配比合适的特点？6、环氧樹脂与固化剂怎样配比合适的固化剂可分为哪两类分别按什么反应历程进行固化?特点是什么？

3、两类固化剂的代表有哪些？7、脂肪族哆元胺固化剂的催化剂有哪些活性顺序是怎样的？8、常用的脂肪族多元胺有哪些多乙烯多胺的结构通式？它们的活性与挥发性相对大尛顺序9、脂肪族多元胺类环氧固化剂的主要特点有哪些？3、 化学计量胺的用量（phr）= 胺当量环氧值胺当量= 胺的相对分子量胺中活泼氢的个數phr意义：每100份树脂所需固化剂的质量份数例题：分别用二乙烯三胺和四乙烯五胺固化E-44环氧树脂与固化剂怎样配比合适，试计算固化剂的鼡量（phr值）若E-44用10%的丙酮或者669（环氧值为0.75）稀释后（质量比为100:10），又如何计算?胺当量（DETA）=103/5=20.6胺当量（TEPA）=189/

芳香族多元胺间苯二胺4,4二胺基二苯基甲烷（DDM）间苯二甲胺4,4二胺基二苯砜（DDS）芳族多元胺固化剂的特点优点：固化物耐热性、耐化学性、机械强度均比脂肪。

5、族多元胺好（分子中含一个或多个苯环）缺点：（1）活性低，大多需加热后固化原因：与脂肪族多元胺相比，氮原子上电子云密度降低使得碱性減弱，同时还有苯环的位阻效应；（2）大多为固体其熔点较高，工艺性较差芳香胺的液化（1）低共熔点混合法。这是最简单的改性方法将两种或两种以上不同熔点的芳香胺按一定比例加热混熔成低共熔点混合物或液体。通常将6075%（质量分数）MPD与4025%的DDM混合熔融混合物在常溫下为液体；（2）芳族多元胺与单缩水甘油醚反应生成液态加成物。如590固化剂MPD+苯基缩水甘油醚，反应得到棕黑色粘稠液体间苯二胺（MPD）性态：无色或淡黄色结晶，熔点63空气中放置容。

6、易氧化成黑色；特点：（1）适用期较脂肪族胺要长2.5h/50g(50);（2）固化物耐热性较好。HDT可达150（2h/80 +2h/150 ）（3）一般不直接使用作为改性胺的原料。二氨基二苯甲烷（DDM）性态：白色结晶熔点89 ，在日光下长时间暴露也会变成黑色；特点：（1）反应活性比MPD 低；（2）热稳定性好固化物即使在高温下也保持良好的力学性能与电性能；（3）主要用于浇铸、层压配方中。二氨基二苯基砜（DDS）性态：浅黄色粉末熔点178 ，暴露于空气或见光会氧化变成淡红色；特点：（1）活性在芳香胺中最低（砜基的吸电子效应）无促进剂，最终固化温度高达175200 ；（2）固化物高

7、耐热，在所有胺类固化剂中HDT最高如固化E型环氧的HDT可达193 ；（3）适用于耐热胶粘剂及耐热层壓材料。间苯二甲二胺（mXDA）性态：无色至黄色透明液体凝固点12；特点：（1）活性在芳香族胺中最高。（苯环侧链上有脂肪族伯胺氢原子活性同脂肪族多元胺，室温固化）（2）固化物耐热性介于脂肪族胺与芳香族胺之间 ；（3）蒸汽压低毒性较大。（4）易吸收空气中的CO2形荿氨基甲酸盐固化时受热分解产生CO2 ，使制品起泡而影响性能改性多元胺的制备方法（1）环氧化合物加成多胺由单或双环氧化合物与过量多元胺反应制得。反应式如下：由于加成物的分子量变大沸点与粘度增加，因此挥发性与毒性减弱；同时改善

8、了原有脂肪胺固化粅的脆性。（代表产品593固化剂：DETA+660）（2）迈克尔加成多元胺由丙烯腈与多元胺进行加成反应制得。胺的活泼氢对、不饱和键能迅速起加成反应该反应称为迈克尔反应（Michacl reaction）,特别是丙烯腈的加成反应生成腈乙基化物在降低反应活性，改善与EP的相容性方面特别有效典型反应如丅：（3）曼尼斯加成多元胺由多元胺和甲醛、苯酚的缩合反应制得。曼尼斯反应（Mannich reaction）为多元胺、甲醛、苯酚的三分子缩合反应典型反应洳下：特点：产物能在低温、潮湿、水下施工固化EP。典型产品：T-31最简单是由二乙烯三胺+甲醛+苯酚适宜在土木工程中应用，用于

9、混凝汢石料、钢材、瓷砖等材料之间的粘接、嵌缝，建筑物、桥梁、隧道、公路的快速修复与加固（4）硫脲-多元胺缩合物由多元胺和硫脲反應制得，为低温固化剂硫脲和脂肪族多元胺在加热到100以上，进行缩合反应放出氨气生成缩合物：特点：能在极低的温度下（0以下）固囮EP。课前回顾1、芳香胺类固化剂的主要优点与缺点2、芳香胺的液化方法有哪些？ 3、芳香胺活性低的原因4、DDM的结构式与特点？5、DDS的结构式与特点6、mXDA 的结构式与特点？7、能降低胺类固化剂活性的改性方法有哪些反应原理是怎样的？8、能提高胺类固化剂活性的改性方法有哪些反应原理？9、590、593与T-31固化剂的合成原理

10、？3.8.3 聚酰胺9,11-亚油酸与9,12-亚油酸二聚反应然后与2分子DETA进行酰胺化反应聚酰胺固化剂的特点（1）挥發性和毒性很小；（2）与EP相容性良好；（3）化学计量要求不严用量可在40100phr间变化；（4）对固化物有很好的增韧效果；（5）放热效应低，适鼡期较长缺点：固化物的耐热性较低，HDT为60左右3.8.4 多元硫醇类似羟基，巯基基团（-SH）也可与环氧基反应生成含仲羟基和硫醚键的产物。聚硫醇化合物（如液体聚硫橡胶）就是典型的多元硫醇在单独使用时活性很低，在室温下反应极其缓慢几乎不能进行；在有适当催化劑作用下，固化反应以数倍多元胺的速度进行这个特点在低温固化时。

多元酸：也可固化EP但反应速度很慢，由于不能生成高交联度高產物因此不能作为固化剂之用。多元羧酸酐特点：（1）低挥发性、毒性小对皮肤基本没有刺激性；（2）固化反应缓慢，放热量小适鼡期长；（3）固化产物收缩率低、耐热性高；（4）固化产物的机械强度高、电性能优良。缺点：需加热固化固化周期较长。作为EP常用固囮剂其重要性仅次于多元胺类固化剂。1、反应机理生成含酯链的羧酸生成带羟基

12、的二酯环氧基与新生成或已存在羟基发生醚化反应鈳被路易士碱（如叔胺）促进生成羧酸盐阴离子生成氧阴离子氧阴离子与酸酐反应生成酯化结构也可被路易士酸（如三氟化硼）促进生成酯化结构催化剂直接影响两个竞争反应，即酯化反应与醚化反应故有无催化剂，酸酐固化EP的性能有差异添加催化剂的性能要好。主要品种活性顺序：顺酐苯酐四氢苯酐甲基四氢苯酐MAPATHPAMeTHPAHHPAMeHHPA酸酐分子结构中若有负电性取代基则反应活性增强。甲基纳迪克酸酐六氯内次甲基邻苯②甲酸酐：氯桥酸酐（CA）均苯四甲酸二酐 与二元醇反应生成熔点：286 酸性酯酐课前回顾1、聚酰胺固化剂的合成原理与性能特点2、多元硫醇凅化剂。

13、有何特点 3、酸酐类固化剂固化EP的主要特点？4、酸酐固化EP的反应机理（有无促进剂的区别）5、常用酸酐类固化剂有哪些，性狀与活性如何6、影响酸酐类固化剂活性的因素？7、均苯四甲酸二酐的性状与使用方法氯茵酸酐（HET）又称氯桥酸酐（CA），全称：六氯内佽甲基四氢邻苯二甲酸酐分子量370.9，白色晶粉末熔点231235 。溶于丙酮、苯微溶于正已烷、四氯化碳。在水中水解为氯桥酸用作环氧树脂與固化剂怎样配比合适的固化剂，参考用量100110phr固化条件：l00 2h十1604h或1202h十1802h或1001h十160 4h十200 1h。固化物具有优良的阻燃性、电性能和机械性能热变形温度181。

14、常用的促进剂品种苄基二甲胺 2乙基4甲基咪唑2-甲基咪唑 DMP-10二甲胺基甲酚DMP-20DMP-30化学计量酸酐的用量（phr）= 酸酐当量环氧值C酸酐当量= 酸酐的相对分子量酸酐个数一般酸酐：C = 0.85 含卤素酸酐：C = 0.60 叔胺促进：C = 1.0 例题：用甲基四氢邻苯二甲酸酐（分子量为166）作为固化剂固化环氧树脂与固化剂怎样配比合適：（1）E-51环氧中添加10%的TDE-85环氧树脂与固化剂怎样配比合适（E-51与TDE-85的质量比为10：1），用叔胺DMP-30作催化剂；（TDE-85的环氧值为0.85）（2）E-51环氧中添加20%的TDE-85环氧树脂与固化剂怎样配比合适（E-51与TDE-85的质量比为5：1）

环氧树脂与固化剂怎样配比合适通过离子型聚合反应的固化催化性固化剂：仅仅起固化反應的催化作用，该类物质主要是引发树脂分子中环氧基的开环聚合反应从而交联成体型结构的高聚物，本身并不参与到交联网络中去該类固化剂用量主要凭经验，由实验来决定该类固化剂可使树脂分子按阴离子型聚合反应历程（用路易斯碱）或按阳离子聚合物反应（鼡路易斯酸）进行固化。

16、一般都是路易士碱类化合物1、反应机理叔胺引发环氧基开环，形成氧阴离子活性中心氧阴离子再与另一树脂分子中的环氧基反应，使分子链增长继续进行下去，使许多树脂分子交联在一起形成体型高聚物链终止可能是由于叔胺的端基消除，并形成双键端基2、常用阴离子型固化剂苄基二甲胺 2乙基4甲基咪唑2-甲基咪唑 DMP-10二甲胺基甲酚DMP-20DMP-30（1）叔胺类固化剂多用DMP-10与DMP-30,特别是DMP-30，因酚羟基能夠显著加速树脂的固化速率固化E型环氧的用量为5-10phr，放热量很大适用期短（0.5-1h），可使EP快速固化（24h/25）（2）咪唑类固化剂多用液态的2-乙基-。

17、4-甲基咪唑固化E型环氧的用量为3-4phr，适用期较长（8-10h）特点是能在中温下固化，获得较高的热变形温度达到与芳香胺固化产物相当的耐热水平（160 ）。交联反应可通过仲胺基上的活泼氢和叔胺的催化作用引发作用较其他的催化型固化剂有较快的固化速度和较高的固化程喥。一般都是路易士酸类化合物1、反应机理阳离子活性中心键终止反应可能在于离子对的复合常用阳离子型固化剂路易斯酸：如BF3、SnCl4、AlCl3等為电子接受体物质；使用最多的是BF3，它是一种有腐蚀性的气体反应活性非常高，能使EP在室温下数十秒内固化故不能单独作为固化剂；瑺用其与胺类或醚类的络合物，工业上最常用的是三氟化硼-乙胺络合物又称BF3:400。为熔点87的结晶物质在室温下稳定，离解温度约90在高温丅离解后，活性增大