【最新】酸酐固化剂各项性能.docx

各种酸酐固化剂性能（环氧树脂）一、邻苯二甲酸酐(PA)邻苯二甲酸酐为传统的固化剂，至今用量仍很大，主要用于电器的浇铸邻苯二甲酸酐为白色结晶，熔点 128℃，最大的特点是价格便宜，固化放热峰低，电气性能优良邻苯二甲酸酐加热时易升华，并且需要在较高的温度下才能与环氧树脂相混熔，这可能导致配合物使用期变短，因此，使用时必须格外注意二、四氢苯酐(THPA)四氢苯酐是顺丁烯二酸酐与丁二烯加成的产物，白色固体，熔点 100℃，与环氧树脂混合比较困难，但没有升华性，可以改进 PA 大型浇铸配方的组份可用于电器浇铸方面，也可以用于粉末涂料、环氧树脂传递膜塑料的固化剂此外，还可以与苯酐、六氢苯酐一起混合作固化剂使用THPA 经异构化，形成以下四种异构体这四种异构体组成的混合物，在室温下为液态，这种类型的固化剂，天津市津东化工厂生产的牌号为 70 酸酐异构化的 THPA 的技术指标如下 ——分子质量：152，酸当量：72，比重：1.26，黏度(4* 杯)：17.4s，折光指数 n25：1.5021，熔点：室温液态 三、六氢苯酐(HI--IPA)HHPA 由 THPA 加氢而成，白色固体，有吸湿性，熔点 36℃，在 50～60℃时即易与环氧树脂混合，混合物黏度很低，使用期长，固化放热小，但应用的工艺性能较 Me THPA、Me HHPA 为差。

由于分子结构中无双键，所固化的环氧树脂为无色透明物，所固化的脂环族环氧树脂具有优良的耐候性能和耐漏电痕迹性能在美国，已用这类材料来浇铸发光二极管和外用的大型电器绝缘件此外，用 HHPA 固化的环氧树脂还可以用来制作药品贮槽和耐油阀体材料，它对在 100℃的 30％H2S04 有良好的耐蚀性，也能较好地耐苯、甲苯和醇类等溶剂，但不耐碱和卤化烃类溶剂m(HHPA)： m(THPA)=90：10 的混合物在室温下为液态共熔混合物 m(HHPA)：m(HET)=70： 30 的混合物反应活性低，室温下为液态，可以构成阻燃酸酐配合物四、甲基四氢苯酐(Me THPA)用顺丁烯二酸酐分别与两种不同的二烯烃单体合成，可以得到两种结构不同的甲基四氢苯酐：4 一甲基四氢苯酐和 3 一甲基四氢苯酐它们都是固态酸酐 (熔点分别为 65℃和63℃ )，很少单独作为固化剂使用经催化异构化可以得到同分异构的液态混合物商品的液态 Me THPA 为不同的异构体混合物，不同制造厂的产品异构体的组成比各不相同，表 3-25 为日本两个牌号的甲基四氢苯酐固化剂的有关性能指标由于甲基四氢苯酐固化的环氧树脂的电绝缘性能、机械强度、耐热性等综合性能较好，价格也相对便宜，因而用途比较广泛，主要用于发电机、机车马达线圈的浸渍，绝缘子、绝缘套管、变压器、互感器的浇铸，电视机电源变压器的灌封、 ，使甲基四氢苯酐成为一种最为通用的新型液态酸酐固化剂。

在美国，还用它作单丝缠绕成型玻璃钢的固化剂，��于制造原油输送管、灌溉用管、兵器及宇航部件等五、甲基六氢苯酐(MeHHPA)甲基六氢苯酐是 MeTHPA 加氢的产物如前述 MeTHPA 有不同的异构体，因此，商品化的 MeHHPA 也随制造厂不同而在性能上略有差异表 3—26 列出了日本的三种牌号的甲基六氢苯酐固化剂的性能指标与 MeTHPA 相比较 MeHHPA 具有不同特点主要有： (1)分子结构中不含双键，并且无色透明，所以可用于浇铸无色透明的固化物，用来生产发光二极管、镜片、激光磁盘等产品；(2)由于分子结构相对的非极性，所以其固化物具有较好的耐湿性；(3)其固化物的热变形温度较高，所需的固化时间较短，有利于大型电机的浸渍成型；(4)由于分子结构中不含双键，所以其固化的环氧树脂具有较好的耐气候性能从不同配方浇铸物固化后的特性数据，可以看出组份中使用脂环族环氧树脂或者使用MeHHPA 固化剂的，有较高的热变形温度；组份中使用 HHPA，或者 MeHHPA、或者脂环族环氧树脂的，在高温下其介电常数和介质损耗角正切也都比较低这些都说明，树脂或者固化剂中的双键对固化物的性能有一定的影响。

六、甲基纳迪克酸酐(MNA)又称甲基内次甲基四氢邻苯二甲酸酐(MHAC)，由顺丁烯二酸酐与甲基环戊二烯通过双烯加成反应生成这是一种有较长应用历史的液态酸酐固化剂，在国外广泛通用对双酚A 型环氧树脂(液态)用量为 70％～90％，加入 0.5％的叔胺类后，在室温下仍有两个月的适用期，固化条件为 120℃／16h+180℃／lh如果采用阶梯升温固化条件：90℃／2h+120℃／2h+160℃／4h，可以得到综合性能更好的固化物商品 MHAC 的有关性能如下——外观：淡黄色透明液体，色泽(加德纳法)：1，比重(25℃)：1.23，黏度／(25℃，mPa·s)：200～230，凝固点／℃：<-15，中和当量：88～92，相对分子质量：178与 Me THPA、Me HHPA 相比，MNA 的黏度稍高一点，但其吸湿性小，与环氧树脂混合物的使用期长，固化时放热量少，固化后体积收缩小，固化物颜色浅，电气性能，特别是耐电弧性优良，因而国外广泛用于电器绝缘材料，尤其是大型电器(大型电机和大型变压器等)的绝缘材料另外，MNA 固化的环氧树脂具有较高的热变形温度，和良好的高温长期热稳定性，因此，还用于制作要求可靠性极高的半导体封装材料和碳纤维增强塑料。

表 3-28 列出了用 MHAC 固化的环氧树脂的有关性能七、偏苯三甲酸酐(TMA)及其改性物偏苯三甲酸酐(TMA)为白色晶体，熔点 168℃，分子质量 192，与双酚 A 型环氧树脂反应较快，所得到的固化物耐热性(HDT)能达到 200℃，另外，还具有良好的化学稳定性，耐药品性能好，电气性能也十分优良固化 100 份双酚 A 型环氧树脂时，加入量为 33 份，但需要研成粉末，均匀分散于树脂中，加热至 125℃才能溶解TMA 能溶于丙酮中，也能溶于丙酮与环氧树脂的溶液中这两种溶液都可以用作芳胺固化剂的促进剂TMA 由于熔点高而应用困难，现在用乙二醇、丙三醇对其改性，制成酯类，目前已用于涂料方面，具有较好的应用前景八、脂肪族酸酐和脂肪聚酐脂肪酸酐应用较多的是十二烯基琥珀酸酐(DDSA)，它由丙烯四聚体和顺丁烯二酸酐反应合成，常温下呈液态这种酸酐与环氧树脂混熔性好，配合料有较长使用期多与其他酸酐配合使用，以提高其固化物的热变形温度美国在电气绝缘产品成型中，应用这种固化剂已有多年业绩，而且用量比较大脂肪聚酐脂肪聚酐是脂肪族二元羧酸经分子间脱水反应缩合而成的产物，其中以聚己二酸酐、聚壬二酸酐和聚癸二酸酐较常用。

在我国环氧树脂浇铸行业中，这类线型聚酐常用作增韧固化剂目前，国内已生产的主要是 PAPA、PSPA 两种PAPA 的分子质量为2000～5000，白色粉末，熔点 60℃，易吸水，60℃时黏度为 0．8～1Pa·sPAPA 用量一般为 E-51 环氧树脂 100g；PAPA 70g；DMP 一 30 lg固化物延伸率为 100％，拉伸强度35MPa，在 150℃下热老化 8 周，失重仅为 1％左右PAPA 熔点偏高，可与其它多种酸酐形成低温共熔混合物，以方便应用工艺操作　　PSPA 的熔点 80℃，一般与液态双酚 A 型环氧树脂配合，用量为每 100g 树脂加入85g，加人 DMP-30 1 份，在 90℃时使用期为 1h，120℃下固化 2h 后，拉伸强度可达21MPa，延伸率为 80％单用聚酐固化的环氧树脂的热变形温度低，但耐冷热冲击性能与电绝缘性能优良聚乙基十七烷二羧酸酐(SB-20AH)、聚二苯基取代十六烷二羧酸酐(ST-2P-AH)是两种新型的聚酐类环氧类固化剂，在常温下为液态，容易与环氧树脂混熔SB-20AH 固化物的热变形温度与机械强度都很低，基本上无实用价值;而 ST-2PAH 固化物则有相对高的热变形温度与机械强度，但与 DDSA、Me HHPA 固化物相比，其数值仍然较低。

聚酐类固化剂最突出的性能是其固化物具有良好的耐冷热冲击性能，表 3-35 列出了有关试验数据从中可以看出，用 Me HHPA 固化的环氧树脂基本上不耐冷热冲击；DDSA 的固化物略好，但也不理想；聚酐类固化物这方面的性能都良好，其中又以 SB--20AH 和 PSPA的固化物最好九、三烷基代四氢邻苯二甲酸酐(TATHPA)这是一种 25℃下黏度为 129m Pa·s 的液状酸酐，分子质量 234用它固化的环氧树脂的机械强度、绝缘性能与 Me HHPA、Me THPA 固化物相近但是，由于这种固化剂含有较多的疏水基团，不易吸湿，与固化促进剂并用时不会产生气体，所以固化后的环氧树脂具有良好的耐水性这是 TATHPA 固化剂明显的特性十、甲基环己烯基四酸二酐(MCTC)也称丁二酸酐代甲基环己烯二羧酸酐，熔点 167℃，由 3 一 Me TI-IPA 与顺丁烯二酸酐反应合成其突出的特性为所固化的环氧树脂热变形温度，可高于均苯四甲酸酐(PMDA)固化的环氧树脂，而它的熔点则比 PMDA 的熔点(286℃低 119℃，因而应用较为方便MCTC除应于浇铸以外，还应用于粉末涂料、层压板及其它成型材料十一、均苯四甲酸二酐(PMDA)这是一种熔点高达 286℃的白色粉末，性质比较活泼。

由于熔点高，难于直接加入环氧树脂中作固化剂，通常使用方法有 3 种；①与顺丁烯二酸酐(MA)或邻苯二甲酸酐(PA)按一定比例混合以降低熔点，用于环氧树脂浇铸料；②先将 PMDA 溶于丙酮，再与环氧树脂配合，用于层压浸渍料；③将 PMDA 粉碎后分散在环氧树脂之中，再进行高温固化表 3-36列出了用 PMDA 与 MA、PA 混合所固化的环氧树脂的有关性能从数据可以看出，用 MA 与PMDA 混合物固化的环氧树脂的热变形温度高，在高温(150℃、200℃)仍有一定的机械强度和电绝缘性能用 PMDA 固化的环氧树脂还具有较好的耐化学腐蚀性能，对酸、碱、有机溶剂均有较好的抵抗能力这种固化剂一般与其他有机酸酐固化剂混合使用，用以改善固化产品的耐热，耐药品性能十二、苯酮四酸二酐(BTDA)BTDA 为白色粉末，熔点 227℃，与 MA 按 3：l 组成混合酸酐固化 Epon828 环氧树脂的热变形温度大于 280℃，其耐溶剂性、高温热老化稳定性十分优良，是另一种可利用的耐热型环氧树脂固化剂十三、卤代酸酐主要品种有六氯内次甲基四氢苯二甲酸酐(又称氯茵酸酐，略称 HET 酸酐)、四溴代邻苯二甲酸酐(略称 TBPA 酸酐)。

HET 由六氯环戊二烯与顺丁二烯酸酐反应而成，为熔点240℃的白色粉末TBPA 由邻苯二甲酸酐溴化而来，为熔点 280℃的黄白色粉末这两种卤代酸酐熔点都比较高，难与环氧树脂混熔，一般与其它有机酸酐混合应用，以提高固化物的热变形温度这两种酸酐多用来生产环氧树脂层压板。