环氧树脂固化剂固化条件与配方

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环氧树脂固化剂固化条件及配方(一)表1-1多胺固化剂的性质  类别名称略称密度/g·ml-1室温状态黏度/Pa·s熔点/℃脂肪胺二乙烯三胺DETA0.954液态0.005-三乙烯四胺TETA0.98液态0.019-四乙烯五胺TEPA1.00液态0.001-二乙氨基丙胺DEPA-液态--乙二胺EDA-液态--聚酰胺-多胺---基于胺值不同，可由半固态至液态半固态(胺值90)液态1.0～2.5（胺值600）-脂环族孟烷二胺MDA-液态0.019-异佛尔酮二胺IPDA0.924液态0.018-N-氨乙基哌嗪N-AEP-液态--3,9-双(3-胺丙基)-2,4,8,10-四氧杂螺十一烷加合物ATU加合物-液态--脂肪族双(4-胺基-3-甲基环己基)甲烷-0.945液态因加合物种类而异-双(4-胺基环己基)甲烷-0.95固态0.0640芳香族间苯二甲胺m-XDA1.05结晶体液体--二氨基二苯基甲烷DDM1.05固体-89二氨基二苯基砜DDS1.33固体-175间苯二胺m-PDA0.95固体-62其他双氰胺DICY-固体-207～210己二酸二酰肼AADH-固体-180                          表1-2BA树脂与多胺固化剂的固化条件、性能及应用类别名称胺当量ω(固化剂)(%)①适用期②标准固化条件HDT/℃特点用途③优点缺点粘层浇涂接压铸料脂肪胺DETA20.65～10[8]20min常温×4天+100℃×30min90～125低黏度、室温速固适用期短、白化现象○○○○ TETA24.46～12[9]20～30min常温×4天+100℃×30min98～124各种机械性能均衡毒性(分子质量愈小毒性愈大)○○○○TEPA27.17～14[12]20～40min常温×7天+100℃×30min115室温固化、长的适用期低温性能、电性能耐热性低，耐药品性毒性○○○○DEPA65粘接8浇注4层压61～4h65℃×4h+115℃×1h85--○○○×聚酰胺-多胺-90～600-0.5～4h因胺值而不同常温×7天+60℃×2h55～113配比范围宽，机械性能均衡，粘接性、耐水性耐热性，耐药品性○××○脂环胺MDA42.5226h80℃×2h+130℃×30min148～158低黏度、耐热性、耐稳定性因吸收CO2而发泡○○○×IPDA41241h80℃×4h+150℃×1h-与MDA同与MDA同在室温下只固化至B-阶段与DE-TA、TETA同×○○×N-AEP4320～2220～30min常温×3天+200℃×30min110～120与DETA、TETA同冲击性与MDA同在室温下只固化至B-阶段与DE-TA、TETA同×○○×ATU加合物45～133-1～2h常温×7天+60℃×2h55～81耐热性○×○○ 适用长期、速固，配比宽，可挠性、粘接性、透明无色固化物-60-3h80℃×2h+150℃×2h155～160耐热性、高温机械性，高温电性能-×○○○-53--60℃×3h+150℃×2h150耐热性、高温机械性，高温电性能-×○○○芳香胺m-XDA34.116～1820min常温×7天+60℃×1h130～150常温固化，使用期长、耐热性因吸收CO2而发泡○×××DDM49.625～308h80℃×2h+150℃×4h150耐热性、电性能、耐药品性混合操作，固化物着色○○○○m-PDA3414～166h80℃×2h+150℃×4h150类似DDM类似DDM○○○×DDS62.130～35约1年110℃×2h+200℃×4h180～190适用期长，耐热性混合操作，混合物高黏○○○×其他DICY20.9-6～12月160℃×1h+180℃×20min125潜伏性，半固化物贮存稳定混合操作，高温固化○○○×AADH-----潜伏性，可挠性混合操作○○×○   ①方括号中为标准用量   ②室温，样品量100g   ③○=良好×=差                              表1-3不同类型固化剂-环氧树脂固化物性能比较①固化剂ω(固化剂)(%)凝胶时间/min固化周期热变形温度/℃抗压强度/MPa抗压模量/GPa压缩形变(%)DETA123025℃凝胶+100℃×2h122115.353.57-薄荷烷二胺(或MDA)22480100℃×2h+200℃×3h151133.862.688.0 N-AEP2020～3025℃凝胶+150℃×2h11094.131.9210.5聚酰胺树脂10018025℃凝胶+120℃×3h5849.431.4113.0固化剂抗拉强度/MPa抗拉模量/GPa断裂伸长率/%介电强度/kV·mm-1介电常数23℃,60Hztanσ耐化学性,质量增量(%)60Hz103Hz沸丙酮3h沸水24hDETA74.832.816.318.324.10.0150.0200.630.51薄荷烷二胺(或MDA)61.783.022.918.125.30.0050.0181.701.51N-AEP65.902.758.815.763.00.0180.025破坏2.80聚酰胺树脂37.761.689.02.763.20.0350.033破坏3.60   ①所用原料树脂：环氧当量=180～195的双酚A型环氧树脂；凝胶时间在23℃用药1.1L舞料测定。                       表1-4二乙烯三胺的质量分数对固化物的硬度及耐化学腐蚀性能的影响①ω(二乙烯三胺)不同温度下的巴科尔硬度沸水中3h沸丙酮中3h后25℃60℃80℃100℃120℃巴科尔硬度增重(%)巴科尔硬度增重(%)6330---250.8207.44734180--270.7003.6683526120-310.48121.66938251610310.45250.8010372618100320.44310.5211382621100330.49350.541236272280310.46350.201334271650300.48350.26   ①所用树脂为环氧当量为190的双酚A型环氧树脂，室温凝胶后在110℃固化4h。理论计算二乙烯三胺质量分数=10.8%。                表1-5分别用三乙烯四胺、低分子聚酰胺树脂固化东都化成YD型环氧树脂的性能对比①树脂型号ω(三乙烯四胺)/%ω(低分子聚酰胺)/%使用期/min抗弯强度/MPa抗拉强度/MPa抗压强度/MPa粘结力/MPa硬度(洛氏)热变形温度/℃冲击韧性/(kJ·m-2)M级P级YD-11510-5061.7835.30100.030.61-37461.6-5013040.2137.2750.997.5572-392.3YD-12710-5044.1322.56109.343.92-60541.1 -5013056.8836.2862.966.0877-422.0YD-12810-546.1924.52113.764.12-61551.2-5013076.4939.2362.376.3780-432.1   ①固化测试条件：100g树脂配料，20℃固化7d后测定强度。热变形温度为负荷2.5kg14d后测定，低分子聚酰胺胺值为350。表1-6在24℃下环氧树脂的环氧基残留量固化时间/h环氧基残留量/(%)固化时间/h环氧基残留量/(%)0100.09541.7292.512441.226.545.512540.83143.9--表1-7固化温度与剪切强度的关系①固化温度/℃固化时间/h抗剪强度/MPa固化温度/℃固化时间/h抗剪强度/MPa20～2560.012.3950.540.0-360.020.01450.542.0表1-8芳胺的影响①芳胺名称芳胺用量(m)/g热变形温度/℃无0～80间苯二胺3.81044,4'-二氨基二苯甲烷6.593表1-9KH-514胶粘剂的耐老化性能老化项目室温抗剪强度/MPa60℃抗剪强度/MPa不均匀扯离强度/kN·m-1老化前≥25.0≥20.0≥5360℃，30天25.225.4-60℃，相对湿度98%，30天26.722.0-广州地区，3年大气老化23.416.331 海水，30天22.422.2-煤油，135天22.621.6-丙酮，135天19.617.4-酒精，135天17.217.6-表1-10低分子聚酰胺固化物性能固化剂热变形温度/℃抗弯强度/MPa抗弯模量/GPa抗拉强度/MPa断裂伸长率/%冲击韧度/(kJ·m-2)巴氏强度V-115①45771.6428-50～60V-125②70～8591～1051.8～2.2568-65～75V-140③110～115982.256-1.1～2.769～71①V-115：n(二聚酸)：n(DTA)=2：3；胺值238②V-125：m(二聚酸)：n(DTA)=1：2；胺值345③V-140：m(二聚酸)：n(DTA)=1：2；胺值375表1-11脂环族多元胺的固化物性能固化剂ω(%)热变形温度/℃抗弯强度/MPa抗弯模量/GPa抗拉强度/MPa断裂伸长率(%)冲击韧度/kJ·m-2硬度(洛氏M)介质常数50Hz,23℃功率因数50Hz,23℃体积电阻率/Ω·cmC-26033130～1501072.6477---4.00.0052×1016MDA6～22148～158109～123-642.91.6～2.2105---IPDA241491254.30733.6--3.80.0021×1016HM30150100-50--1083.1-1×1016N-AEP20100～120100-648.85.4～6.595～105---m-XDA16～18130～1501243.07756.7--4.00.0052×1016表1-12芳香胺二胺的固化物性能固化剂ω(%)热变形温度/℃抗弯强度/MPa抗弯模量/GPa抗压强度/MPa抗拉强度/MPa断裂伸长率(%)冲击韧度/kJ·m-2硬度(洛氏M)介质常数50Hz,23℃功率因数50Hz,23℃体积电阻率/Ω·cmm-PDA1551093.274563.01083.30.007- 14～151.1～1.6DDM27～301551232.774574.41.6～2.71064.40.0041×1015DDS35～401751263.0-603.3-110---m(PDA):m(DDM)=6:4201501153.174564.82.7105～1104.50.0061×1016m(DDM)m(IPDA)=4:625155116------3.40.012-表1-13芳香胺固化环氧树脂的耐化学腐蚀性能① 化学药品用间苯二胺固化用二氨基二苯基砜固化试样外观变化抗弯强度/MPa试样外观变化抗弯强度/MPa初始180天后初始180天后25%②HCl(54℃浸泡)稍绿135.92111.89稍有发黑122.8862.4725%CH3COOH无变化135.92126.34无变化122.88105.03100%三氯乙烯无变化135.92105.03无变化122.8891.996%NaOCl严重粉化135.92135.23严重粉化122.88127.38蒸馏水无变化135.92127.68无变化122.88127.0050%NaOH(82℃浸泡)表面稍发暗135.92143.47稍发暗122.88118.7625%H2SO4表面稍发暗135.92102.97边缘稍有发黑122.88111.8925%HCl表面发黑135.92107.09相当的发黑122.8858.3540%甲醛边缘稍有溶胀135.9298.85边缘稍有溶胀122.88108.4625%锘酸铝稍有粉化135.92125.62表面稍有痕迹122.88107.7828.5%硫酸铝稍有发黑135.92129.74无变化122.88118.07表1-14酰基胍类促进剂固化性能促进剂固化时间/min抗剪强度/MPa促进剂固化时间/min抗剪强度/MPa乙酰胍1031.8乙酰胍1016.12038.52031.14040.64040.1表1-15酰肼的熔点、使用期及固化物差热分析酰肼固化剂熔点/℃使用期/天差热分析起始温度/℃放热峰/℃琥珀酸酰肼(SuADH)163120161165 己二酸酰肼(AADH)180120161167间苯二酸酰肼(IPADH)212120～150154160对一羟基安息香酸酰肼(POBH)248120153161水杨酸酰肼(SaAH)151～152496130苯基氨基酸酰肼(PAPAH)93～952115150DICY207～208300178182表1-16有机酸酰肼固化环氧树脂铁-铁粘接的剪切强度固化剂固化条件150℃×0.5h150℃×1h150℃×2h170℃×0.5hSuADH16.5--14.4AADH凝胶25.0--IPADH凝胶20.0--POBH凝胶23.5--PAPAH凝胶27.5--DICY液态液态16.422.6表1-17国产的某些改性胺固化剂的质量指标商品牌号色泽胺值/(mgKOH·g-1)黏度(40℃)/(Pa·s)TY-200≤18215±5100～800TY-203≤14200±2020～100TY-300≤18315±1520～100TY-3051≤17350±200.2～10TY-650≤15200±2010～100TY-651≤15400±200.2～10TY-600≤16650±200.1TG-011≤10<5-AH-1黄→黄棕色600～65060～80AH-2黄→黄棕色480～52080～90AH-3黄棕色400～450140T-31-460～48011～13表1-18烷基、芳基聚酰胺树脂的典型性能①  商品牌号胺值/mgKOH·g-1黏度/Pa·s色泽(加德纳法)活泼氢摩尔质量/g·mol-1相对密度推荐使用量/g对环氧当量为190的树脂对环氧当量为500的树脂L-9085-110(60℃)10.0～20.0≤125301.00250～275-L-130130-15020.0≤123901.00200～240～80～120L-130A85-95(25℃)2.5-6000.84-140～160L-190180-220(60℃)10.0～20.0≤121751.0085～10040～60L-220210-23010.0-20.0≤121501.0060～9060～90L-220A147-161(25℃)0.7～1.0-2100.96-60～80L-250245-285(40℃)14.0～25.0≤121200.9860～8030～40L-275265-295(20℃)2.0～3.0≤121100.9855～7025～35L-375355-395(20℃)4.0～6.0≤121000.9850～60-L-410390-430(20℃)1.0～2.0≤12900.9740～50-L-425400-440(20℃)10.0～20.0≤12880.9745～50-表1-19日本某些改性胺固化剂的性能指标公司商品牌号胺值/mgKOH·g-1黏度/Pa·s或气泡黏度值富士化成210100半固体235A36012.5(25℃)2454002.0(25℃)290C6903.0(25℃)白水10090半固化1403853.3(40℃)20006001.8(25℃)大日本油墨TD-97717050%溶液，TTD-98226010.0(40℃)TD-98428519.5(25℃)三和化学30090半固体30521060.0(40℃)3304102.2(25℃)753200.7(25℃)三洋化成L-10-3100半固体L-15-32304.0(65℃)L-55-33801.5(20℃)表1-20胺类加合物的固化物性能 加合物ω(%)热变形温度/℃抗压强度/MPa抗拉强度/MPa伸长率(%)冲击韧度/(kJ·m-2)硬度(洛氏M)环氧树脂/DTA20～3080～1051055490～5802.41.09～3.2797～104n(丙烯腈):n(DTA)=1.167:1-72～76840530～640-1.25～1.52>100n(丙烯腈):n(DTA)=2:1-50～58860～950630～770-1.52～2.1278～96表1-21胺加合物(由环氧乙烷、环氧丙烷制)的固化物性能固化剂使用期/min(50g料,25℃)热变形温度/℃抗压强度/MPa抗拉强度/MPa抗弯强度/MPa抗弯模量/GPaN,N-双(羟乙基)DTA(Ⅰ)2458316841023.5N,N-双(羟丙基)DTA(Ⅱ)2968291951163.7N,N-双(羟乙基)TTA(Ⅲ)2876291911092.8N-(羟乙基)DTA(Ⅳ)1996288105982.9m(Ⅳ):m(Ⅰ)=85:15-923021051093.0m(Ⅳ):m(Ⅰ):m(双酚A)=85:15:15-842461031193.3N-(羟丙基)DTA27942571051093.0N-(3-苯氧基,2-羟丙基)DTA5790246981233.2N-(2-苯基,2-羟乙基)DTA1893274105883.7N-(羟丙基)m-PAD2501163161341554.0表1-22典型的酸酐固化剂的性质类别名称略称状态黏度/Pa·s熔点/℃单官能团型邻苯二甲酸酐PA粉末-128四氢邻苯二甲酸酐THPA固体-100六氢邻苯二甲酸酐HHPA固体-34甲基四氢邻二甲酸酐MeTHPA液体0.03～50.06-甲基六氢邻苯二甲酸酐MeHHPA液体0.05～0.08-甲基纳迪克酸酐MNA液体0.138-十二烯基琥珀酸酐DDSA液体0.5-氯菌酸酐HET粉末-235～239两官能团型均苯四甲酸酐PMDA粉末-286苯酮四酸二酐BTDA粉末-227乙二醇双偏苯三酸酐TMFG固体-70～80(软化点)甲基环已烯基四酸二酐MCTC粉末-167偏苯三甲酸酐TMA粉末-168 游离酸酸酐聚壬二酸酐PAPA固体0.2(100℃)-表1-23与BA树脂配合的酸酐固化剂的固化条件、特性和用途类别名称酸酐当量适用期标准固化条件HDT/℃特点用途优点缺点成层浇浸涂型压铸渍料单官能团酸酐PA15814h(100℃)150℃×6h100～152价廉，放热低，耐药品性优良(碱除外)升华，混合工艺性劣○○THPA152---除不升华外与PA近似着色，混合工艺性劣与其他酸酐混合HHPA15.424h(加促进剂/250℃)85℃×2h+150℃×12～24h110～130低粘度，适用期长，优良耐电痕迹性，耐侯性吸湿性○○MeTHPA16634min(加促进剂/100℃)100℃×2h+150℃×5h121～123低粘度，优良的工艺性价格贵一些○○○MeHHPA16835min(加促进剂/100℃)100℃×2h+150℃×5h136色稳定，优良的电痕迹性，耐侯性价格贵一些○○○○MNA1785～6天(加促进剂/25℃)85℃×2h+150℃×12～24h150～175优良的工艺性，低收缩，耐热耐碱差○○○DDSA26610天(加促进剂/25℃)85℃×2h+150℃×12～24h60～70优良工艺性，电性能、韧性耐药品性差○○HET38830min(120℃)100℃×1h+200℃×1h+200℃×2h145～190耐热性、阻燃性，优良的电性能操作工艺性差○○两官能团酸酐PMDA109--250耐热、耐药品性工艺性差，脆性○○○BTDA161-200℃×24h280耐热，耐药品性耐高温老化性溶解性不良(与单官能酸酐共用)○○○○TMEG205--194耐热性，耐药品性价贵○○○○MCTC132--280价贵○○○ 工艺性好，耐热游离酸酸酐TMA192--210速固化，电性能，耐热性耐药品性工艺性差○○○PAAP174-140℃×1h+150℃×20h(加促进剂)39-耐热性差○○○表1-24配方与固化物性能m(E-44)/m(70酸酐)/m(N,N'-二甲基苄胺) 抗拉强度/MPa抗弯强度/MPa抗压强度/MPa抗剪强度/MPa马丁耐热/℃体积电阻率/Ω·cm表面电阻/Ω介电损耗角正切介电常数(106Hz)介电强度/kV·mm-1100/56/0.567.5104.0133.016.5～18.596～1009.5×1062.4×1072.9×10-22.923.0表1-25商品甲基四氢苯酐的性能比较牌号外观色泽(加德纳法)相对体积质量(25℃)黏度(25℃)/mPa·s凝固点/℃中合当量分子质量HN-2200浅黄色透明液体<11.20655<-1583166QH-200浅黄色透明液体<11.20±0.0535～40<-1581～85166表1-26商品甲基六氢苯酐的性能比较牌号外观色泽(APHA)相对体积质量(25℃)黏度(25℃)/mPa·s凝固点/℃碘值中和当量分子质量HN-5500无色透明液体201.1656～58<-15<284～85168MH-700无色透明液体<501.1750～70<-15<2-168B-650无色透明液体-1.17～65<-15<185168表1-27不同浇铸配方固化物的性能及其比较牌坊及固化物性能123456配料比双酚A环氧树脂100100100606060脂环族环氧树脂---404040HN-5500(MeHHPA)50--75--HN-2200(MeTHPA)-40--65- HHPA--40--65BDMA---0.50.50.5微晶填料200200200300300300固化条件：120℃×5h+150℃×15h固化物性能热变形温度/℃123116117166155160抗弯曲强度/MPa(25℃)115.72101.01128.4799.05119.6495.12(50℃)115.7293.16109.8397.09112.7881.40(75℃)105.9183.3698.0789.2496.1190.22弯曲模量/MPa(25℃)8924106908041931686309611(50℃)8434100027551921882389120(75℃)735595126962764972578434拉伸强度/MPa70.60578676.4647.0743.1550.01伸长率(%)2.33.94.72.72.32.9体积电阻率/Ω·cm(25℃)3×10154×10152×10154×10152×10153×1015(150℃)2×10126×10113×10123×10132×10132×1013介电常数ε(110℃)4.84.74.94.94.84.8(150℃)6.66.36.25.55.35.3介电损耗角正切tanδ×102(110℃)2.94.42.83.13.12.4(150℃)7.07.86.87.17.46.3耐漏电痕迹性能A3CA3CA3CA3CA3CA3C耐电弧性/s184185186188193192表1-28MHAC与环氧树脂固化物的性能配方和固化物性能双酚A环氧DER331酚醛环氧DEN431酚醛环氧DEN438配方m(树脂用量)100100100m(MHAC)909090m(BDMA)1.51.51.5固化工艺条件：90℃/2h+150℃/5h+200℃/15h固化物性能热变形温度/℃155155179弯曲强度/MPa107.87111.80101.01拉伸强度/MPa45.1161.7828.44伸长率(%)1.51.80.9体积电阻率/Ω·cm5.8×10151×10161×1016介电常数ε3.13.13.4介电损耗角正切tanδ0.00340.00320.0067表1-29固化物在200℃下长期加热的性能变化①固化剂和固化物性能100100100100100100100100100HN-220080　　　　　　　　 固化剂用量/gHHPA　80　　　　　　　MeHHPA　　80　　　　　　THPA　　　75　　　　　MHAC　　　　8080　　　DDM　　　　　　27　　MPD　　　　　　　14　DDS　　　　　　　　35DMP-30111110.5　　　固化工艺条件120℃/5h+150℃/15h105℃/1h+150℃/5h热变形温度/℃-----125151149147200℃加热10d后的变化重量(%)-0.55-1.8-1.25-1.1-0.35-1.05-2.25-1.60-1.15弯曲强度保持率(%)　　　　　87.560.070.048.75tanδ(130℃)　　　　　几乎无变化0.002-0.020.1-0.0260.014-0.0072①表中200℃加热10天后的变化有关数据是以图为依据的估算值，并非实测数据。       表1-30TMA、TMEG、TMTA固化剂性状-TMATMEGTMTA分子质量192410614分子式C9H4O5C20H10O10C30H14O15外观白色固体白色固体白色固体羟酸当量-102.5102.5酸酐当量-205204.7熔点/℃16063～67-表1-31TMA、TMEG、TMTA固化物性质配方及固化性能TMATMEGTMTA配料比环氧树脂(EP828)用量/g100100100固化剂用量/g335666样品固化条件：150℃/5h+180℃/8h固化物性能HDT/℃201194>220抗压强度/MPa(ASTMD790-597)109.695.273.1冲击韧性/(kJ/m2)1.982.082.06硬度(Bockwell)(ASTM785-60VR)M113M118M116.5硬度(Barcol)(SScale)768181丙酮0.140.070.00 耐药品性能(室温浸泡24/h),质量增量(%)二甲苯0.090.060.035%NaOH0.190.240.225%醋酸0.330.280.26表1-32TMA与B-570固化物性能对比配方和性能ⅠⅡEpon828100100TMA33-B-570-86CE-7EL①25可使用时间(20～23℃)7～8min②5d固化时间/min150℃3030200℃4040HDT/℃198152抗弯强度/MPa136132抗弯模量/MPa31203230吸水率/%(100℃/5h)0.020.51①DMP-30/脂肪族叔胺化合，混合物的弱碱酸盐。系清野实验室合成的促进剂。②125～128℃的可使用时间。表1-33脂肪聚酐固化环氧树脂的性能配合比及固化物特性指标PADAPAPAPSPA配合比双酚A环氧树脂当量(185～195)用量/g100100100固化剂用量/g656565二甲胺甲基苯酚用量/g111凝胶时间(140℃)/min365424固化条件：140℃/1h+150℃/20h固化物的特性热变形温度/℃563934抗拉强度/MPa41.1935.3032.36抗拉模量/MPa858.08837.49288.32断裂伸长率(%)6.54.9116.6邵氏硬度，D807560介质损耗角正切(加电压为590V/mm)25℃0.020.0320.012171℃0.2640.2240.168介电强度/(kV·mm-1)10.310.511.7表1-34几种液态固化剂固化环氧树脂的产物性能①固化物特性SB-20AHST-2P-AHDDSAMeHHPA热变形温度/℃104590160 抗拉强度/MPa1.0812.5555.9078.45抗拉模量/MPa4.90511.91703.141363.12断裂伸长率(%)33384.57.6布氏硬度0377284体积电阻率/Ω·cm4×10137×10154×10164×1016介电常数ε(1MHz)3.052.672.342.33tanδ(1MHz)0.0720.0200.0120.0186吸水率(煮沸1h)(%)0.470.420.270.11吸水率(20℃/24h)(%)0.100.070.100.07表1-35不同环氧树脂固化物耐冷热冲击性能的比较①循环条件循环次数SB-20AHST-2PAHPAPAPSPADDSAMeHHPA150℃→室温1555550室温→-25℃255552-355552-455552-100℃→-25555550-65555--75555--125℃→-25℃85555--95555--105555--125℃→75℃115555--125445--135135--150℃→-75℃145125--155015--165-05--①试片埋在弹性垫片上，在各种温度保持30min。所士数值为不发生开裂的试片数。表1-36用MA-PMDA、PA-PMDA固化环氧树脂的性能配方及性能指标1234配方环氧树脂(环氧当量216)用量g100100100100PMDA用量/g21172014MA用量/g1923--PA用量/g--2820 有关性能指标90℃使用期/min10562090抗拉强度/MPa26.2825.2030.8941.19抗压强度/MPa285.57315.77295.18-抗弯强度/MPa常温75.5175.0289.2489.24150℃31.5835.0125.11-200℃26.7726.09--洛氏硬度(M)109109-119热变形温度/℃290255207150线胀系数/(1/k)5.2×10-55.37×10-54.5×10-52.46×10-5tanδ(60Hz)0.01290.007060.0078-ε(60Hz)4.063.733.75-体积电阻系数/Ω·cm1.59×10158.1×10151.27×10161.8×1014表面电阻/Ω5.66×10155.66×10152.51×10152×1012依氏冲击韧度/kJ·m-20.300.340.300.25tanδ(103Hz)150℃0.00520.0053--200℃0.00570.0083--ε(103Hz)150℃3.863.86--200℃3.883.88--表1-37各种HET/酸酐混合物的液化温度(℃)酸酐80/2064/4040/6020/80HHPA114～11574～751515DDSA105～10666～671010MNA115～11689～901510PA-108--MA-86--表1-38酸酐的典型共熔物混合酸酐质量分数比共熔温度/℃混合酸酐质量分数比共熔温度/℃MA/HHPA50/50-40MA/HHPA65/35-20MA/HHPA80/20-30PA/HHPA15/8523MA/HHPA20/8015DDSA/THPA80/2020MA/DDSA20/80-10DDSA/THPA90/10-20MA/DDSA30/70-30DDSA/THPA50/5010MA/DDSA60/40-30DDSA/THPA70/30-20表1-39日本商品化的聚硫醇固化剂制造厂商品名称官能基数/个黏度(25℃)/(mPa·s)SH当量/g·mol-1油化壳牌环氧Capcuve3-80031500280 Capcuvewk-62.2250174EpomateQX-1121300235EpomateQX-404500133旭电化工业EH-3164500131～137EH-317-300～1000137～149表1-40有代表性的叔胺的性质类别名称简称脂肪族直链二胺-直链双胺-四甲基胍TMG特烷基单胺-三乙醇胺TEA脂环族哌啶-N,N'-二甲基哌嗪-三乙撑二胺-杂环族吡啶Pry甲基吡啶MPry1.8-二氮双环(5,4,0)十一烯-7DBU芳香族苄基二甲胺BDMA2-(二甲氨基甲基)DMP-102,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚DMP-30DMP-30的三-2-乙基已酸盐-表1-41几种叔胺固化物的性能固化剂m(六氢吡啶)2%～7%m(DMP-30的盐(K61B))10%～13%m(DBU)10%固化条件-80℃/2h+50℃/16～20h100℃/2h固化物性能热变性温度/℃75～11072116拉伸强度/MPa49～677747抗压强度(屈服值)/MPa91～11298220抗弯强度/MPa95～110127～148880抗弯模量/MPa-3500～38002720冲击韧度(悬梁式)/(kJ/m2)1.62～2.72.111.34介电常数(1MHz,25℃)3.43.453.7介电损耗角正切(1MHz.25℃)0.0250.020.48体积电阻率/Ω·cm-10166.2×1016表1-42促进剂效果比较(环氧树脂/DDSA)①：固化时间(分) 促进剂607080100120无-640->240>240DMP-301049241(83)2019(23)DBU25314381(181)2920SANo.1600220120(240)4331(31)SANo102---(240)-(26)DBU酸性碳酸盐800240--24BDMA23010940(107)-19(21)Polycat823411447(91)1921(23)Polycat41---(57)--(21)表1-43有代表性的咪唑化合物的性质名称简称熔点/℃沸点/℃外观凝胶时间/h*适用期/h*2-甲基咪唑2MZ137～145177～178(40托)淡黄色粉末0.28(0.81)3.52-乙基-4-甲基2E4MZ-160～166(20托)淡黄色粉末0.70（1.92）92-十一烷基咪唑C11Z70～74217(6托)白色粉末1.66(4.41)1202-十七烷基咪唑C17Z86～91233～236(3托)白色粉末2.97(4.28)2002-苯基咪唑2PZ137～147197～200(7托)淡桃色或白色粉末1.27(1.55)-1-苄基-2-甲基咪唑1B2MZ-118～120(20托)淡黄色液体1.16（4.39）101-氰乙基-2-甲基咪唑2MZ-CM53～56分解白色粉末1.08（1.46）-1-氰乙基-2-乙基-4甲基咪唑2E4MZ-CN-分解淡黄色液体2.02(6.38)1441-氰乙基-2-十一烷基咪唑C11Z-CN45～50分解白色粉末5.52(8.19)-1-氰乙基-2-十一烷基-偏苯三酸咪唑盐C11Z-CNS180～182分解白色粉末8.64(一)2641-氰乙基-2苯基偏苯三酸咪唑盐2PZ-CNS180～182分解白色粉末4.45(6.34)-2,4-二氨基-6[-2-甲基咪唑基(1)]-乙基-顺式三嗪2MZ-AZINE247～251分解白色粉末1.66(2.08)11522,4-二氨基-6[-2-乙基-4-甲基咪唑基(1)]-乙基-顺式三嗪2E4MZ-AZINE215～225分解白色粉末2.03(一)4322,4-二氨基-6[-2-十一烷基咪唑基(1)]-乙基-顺式三嗪C11Z-AZINE184～188分解白色粉末2.49(一)3121-十二烷基-2-甲基-3-苄基咪唑的氯化物SFZ56～66-黄褐色石蜡准固体330(一)4320以上1,3-二苄基-2-甲基咪唑的氯化物FFZ208～215-白色粉末-4320以上表1-44咪唑及其衍生物的使用期及固化时间① 咪唑类温度/℃使用期/h固化温度/℃固化时间/min2E4MZ室温3天10067033分1203分2秒1004分15012E4MZ-CN室温6天100-70129分1203分10019分1501分27秒2E4MZ-CNS室温>30天1206570-1508分5秒10070分20057秒C11Z-AZINE室温>30天1201870170分1508.510020分2001分50秒①咪唑类添加量4g；树脂配料100g；0.3g填料，热板法表1-452E4MZ用量、固化条件对固化物性能的影响性能10%55℃/8h4%55℃/8h4%55℃/8h+120℃/2hHDT/℃　11065130抗拉强度/MPa23℃68.259.740.0100℃35.829.5-抗拉模量/MPa23℃358279.7379.7100℃106914-极限延伸率(%)23℃2.31.8-100℃10.37.2-抗弯强度/MPa147.7140.9-抗弯模量/MPa379.7395.8-表1-46咪唑、金属盐络合物的固化性能络合物的组成物配方Ⅰ①配方Ⅱ②配方Ⅲ③咪唑类金属盐177℃凝胶时间/min140℃凝胶时间/min抗剪强度/MPa咪唑CuCl2121021.0CuBr21012.318.0CuF290416.0NiCl255.523.0CoCl252.523.0ZnBr215014.2-CuSO44509.318.0ZnCr2O713201814.0Cu(OH)290716.0 2E4MZNiCl24819.0CuSO47.59.520.0ZnBr210.51519.0CuBr25.5421.02CuF210.53.321.0①Epon82810g+络合物0.5g②Epon82810g+双氰胺2g+络合物0.2g。③上述配方中加入2g铝粉填料。表1-47BF3络合物的性能名称熔点/℃色泽使用期/天BF3·乙胺87白90～120BF3·苯胺250℃分解无色21～28BF3·对甲苯胺250℃分解微黄7～8BF3·N甲基苯胺85微黄5～6BF3·N乙基苯胺48微黄3～4BF3·吡啶73黄240～300表1-48潜伏性固化剂的潜伏方式与解潜方法潜伏方式解潜方法高温离子聚合物加热室温不溶性加热溶解由专封闭官能团失去活性加热，光照射，暴露在湿气中微胶囊加压，加热分子筛吸附加热，暴露在湿气中表1-49分数型潜伏性固化剂的熔点及固化特性固化剂熔点/℃室温适用期/(月)标准固化条件BF3·MEA906120℃/4h+200℃/1h咪唑衍生物(2MZ-AZINE)247-2516-12150℃/5～15min(2E4MZ-AZINE)2256-8-双氰胺207-2106-12160℃/60min+180℃/20min己二酸酰胺肼1804150℃/(1～2h)双氰基马来腈1842150～160℃急速固化二烯丙基三聚氰胺142长时间130140℃/4h聚(哌啶-二酸)->3100～150℃ 表1-50芳香二胺固化树脂的耐热性与耐水性固化剂吸水率/%Tg/℃ΔTg/℃干燥吸湿DDS(基准)3.322015169BDAS2.321115853BDAO1.720216339BDAP1.520416440BDAF1.320017030表1-51主要固化剂的LD50·SPI分类及长时间接触时皮炎的程度固化剂相对时间程度①SPI分类②LD50/(mg/kg)最高平均二乙撑三胺(DTA)1884～52,080N-羟乙基二乙撑三胺+1%二乙撑三胺(DTA)183.2--+2%二乙撑三胺(DTA)184--+4%二乙撑三胺(DTA)183.2--N-氰乙基二乙撑三胺(DTA)165.1--N-羟乙基二乙撑三胺(DTA)186.224,800Epon828+m-苯撑加成物200--Epon828+二乙撑三胺加成物400--Epon828+(游离二乙撑三胺多)加成物175.6-2,500788-2,500Epon828+二乙撑三胺+酚(游离的二乙撑三胺多)加成物176.4--788--Epon828+二乙撑三胺+丙基缩水甘油醚(游离的二乙撑三胺多)加成物(AGE)162--788--三乙撑四胺(TTA)---4～54,340四乙撑五胺(TEPA)---4～52,100～3,900五乙撑六胺(PEHA)----1,600二乙氨基丙胺---4～51,410间苯二胺---2130～3004,4'-二氨基二苯基甲烷----126～830苯二甲胺---4～5625～1,750ATU+多缩水甘油醚加成物---21,9002,000+丙烯腈---2-+环氧树脂加成物---22,400聚酰胺---2800三氟化硼-乙胺络合物(游离胺多)187.4-- 787.3--P,P'-二氨基二环已基甲烷154.3--1,3-二氨基环已烷155--1,3-双(氨基乙胺基)丙醇175.7--六氢邻苯二甲酸酐(HHPA)153.721,200③十二烯基琥珀酸酐(DDSA)154.133,200四氢邻苯二甲酸酐(THPA)----1,200甲基内次甲基四氢邻苯二甲酸酐(MHAC)----918邻苯二甲酸酐(PA)----1,202～6,000甲基四氢邻苯二甲酸酐(MeTHPA)----1,700甲基六氢邻苯二甲酸酐(MeHHPA)----1,600苯酮四羧酸二酐(BTDA)----12,800丁二酸酐代甲基环已烯酸酐(MCTC)----16,000