Разновидности отвердителей
Отвердители. Какие они бывают.
АМИННЫЕ ОТВЕРДИТЕЛИ:
Отвердитель ПЭПА (полиэтиленполиамин) ТУ 2413-357-00203447-99
Отвердитель ТЭТА (триэтилентетрамин)
Отвердитель Л-18 ТУ 6-06-1123-98
Отвердитель Л-19 ТУ 6-06-1123-98
Отвердитель Л-20 ТУ 6-06-1123-98
Смола ПО-300 ТУ 2224-092-05034239-96, ТУ 2494-609-11131395-2005, ПО-300М ТУ У 24.1-04681296.028-2003
Смола ПО-200М ТУ У 24.1-04681296.028-2003
Отвердитель УП-583Д ТУ У 20.1-22944575‒002:2017
Отвердитель КСА-4303
АНГИДРИДНЫЕ ОТВЕРДИТЕЛИ:
Отвердитель Изо-МТГФА ТУ 6-10-124-91
Отвердитель Цис-МТГФА ТУ 6-10-157-92
ИЗОЦИАНАТНЫЕ ОТВЕРДИТЕЛИ:
Отвердитель ДГУ 80/20 70% (диэтиленгликольуретан) ТУ 113-38-115-91
Отвердитель ДГУ 100% (диэтиленгликольуретан) ТУ 113-38-115-91
Продукт 102-Т (толуилендиизоцианат) ТУ 113-38-95-90
КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИЕ ОТВЕРДИТЕЛИ:
Продукт АДЭ-3 ТУ 6-02-573-87
Продукт АГМ-3 ТУ 6-02-586-86
Продукт АГМ-9 ТУ 6-02-724-77
Продукт МСН-7-80 ТУ 6-02-991-75
Продукт 119-54 ТУ 6-02-1281-84
Продукт 119-95 ТУ 6-02-575-75
Отвердитель А-39А ТУ 6-10-11-ВИАМ-97-88
Отвердитель А-39В ТУ 6-10-11-ВИАМ-97-88
и другие.
Для отверждения эпоксидных смол применяются соединения двух типов:
- Отвердители холодного типа (аминные): отверждение происходит при нормальной температуре или небольшом нагреве 70-80°С.
- Отвердители горячего типа: для протекания реакции отверждения требуется повышенная температура 100-200°С.
Отвердители холодного отверждения эпоксидных смол
К этому типу относятся различные амины (полиэтиленполиамин, триэтилентетрамин, гексаметилендиамин, метафенилендиамин).
Аминные отвердители эпоксидных смол реагируют с раскрытием эпоксигруппы и образованием гидроксила, а затем образуют более сложные пространственные полимеры. Реакция с эпоксидной смолой протекает довольно активно, поэтому добавление отвердителя должно производиться незадолго до употребления смолы.
Чем больше в смоле эпоксидных групп, тем больше образуется полимерных связей, которые будут создавать пластичный полимер.
Триэтилентетрамин (ТЭТА).
Триэтилентетрамин (ТЭТА) – представляет собой прозрачную низковязкую жидкость, достаточно едкую, с резким запахом. Согласно сертификатам анализа, массовая доля собственно ТЭТА в продукте составляет не менее 96%.
Масса триэтилентетрамина для отверждения 100 граммов эпоксидной смолы ЭД-20 (21% эпоксидных групп) следует выбирать в интервале от 9 до 11 граммов. Рекомендуемый режим отверждения композиции, имеющей в своем составе 100 грамм ЭД-20 и 10 граммов ТЭТА:
- обычно: 24 часа при температуре 20-25°C;
- для улучшения физико-механических свойств: 24 часа при температуре 20-25°C и дополнительно 5 часов при температуре 80°C.
При использовании ТЭТА очень важно точно соблюдать технологию. Доотверждение как правило происходит только при повышенных температурах, при комнатной температуре поверхность изделия часто остается липкой. Но в случае успешного отверждения с использованием ТЭТА, изделие будет обладать большей механической прочностью, однородностью свойств, прозрачностью, химической чистотой, чем при использовании ПЭПА.
Полиэтиленполиамин (ПЭПА).
Масса полиэтиленполиамина для отверждения 100 граммов эпоксидной смолы ЭД-20 (21% эпоксидных групп) следует выбирать в интервале от 10 до 15,75 граммов (оптимально 13,7 грамм). Рекомендуемый режим отверждения композиции, имеющей в своем составе 100 массовых частей ЭД-20 и 10 частей ПЭПА:
- обычно: 24 часа при температуре 20-25°C
- для улучшения физико-механических свойств: 24 часа при температуре 20-25°C и дополнительно 5 часов при температоуре 80°C
Полиэтиленполиамин (ПЭПА) проще в работе, он хорошо работает при комнатных температурах.
С применением ПЭПА нельзя получить прозрачное изделие.
Согласно ТУ, получаемый в промышленности, полиэтиленполиамин содержит 65-75% процентов кубового остатка (примеси), который остается в готовом изделии. Поэтому не рекомендуется использовать ПЭПА в случае, если готовое изделие предназначается для бытового использования, контактирования с пищей или водой.
Отвердители эпоксидных смол горячего типа
Реакция проходит с раскрытием эпоксигруппы и образованием сначала гидроксильной группы, а затем эфирной группы, то есть происходит процесс этерификации смолы и образования трехмерного полимера.
Горячее отверждение эпоксидных смол с мол.массой менее 1000
Для горячего отверждения эпоксидных смол (молекулярная масса менее 1000) применяют обычно ароматические ди- и полиамины (м-фенилендиамин, 4,4-диаминодифенилметан, продукты конденсации анилина с формальдегидом, эвтептической смеси ароматических полиаминов).
Процесс проводится при температуре 100-180°С в течение 16-4 ч; массовое соотношение эпоксидная смола:амин составляет обычно 100:(15-50).
Продукты отличаются тепло- и химстойкостью, повышенной механической прочностью.
Применяется: в составе связующих для армированных пластиков и пресспорошков.
Применение ангидридов дикарбоновых кислот для отверждения эпоксидных смол
Для горячего отверждения эпоксидных смол применяют ангидриды дикарбоновых кислот, например фталевый, метилтетрагидрофталевый, гексагидрофталевый, малеиновый, эндометилентетрагидровталевый, метилендиковый.
В реакции ангидридов дикарбоновых кислот с эпоксидной смолой первой стадией является раскрытие ангидридного кольца с образованием карбоксильной группы и моноэфира. Далее происходит взаимодействие образовавшегося моноэфира с эпоксидной группой и последовательное увеличение цепи.
Процесс протекает при температуре 120-180°С в течение 24-12 ч. обычно в присутствии 0,1-2% катализатора отверждения, например диметилбензиламина, триэталонамина, диметиланилина или 2,4,6-трис (диметиламинометил) фенола.
Соотношение ангидридных и эпоксидных групп близко к 1 при наличии катализатора и составляет около 0,8, если он отсутствует. Обычно же ангидрид берут в количестве 50-100% от массы смолы.
Продукты имеют хорошие диэлектрические свойства, термо- и влагостойкость.
Процесс с ангидридными отвердителями применяют в основном для получения электроизоляционных компаундов и как связующие для армированных пластиков.
Отверждение смол с мол.массой более 1000
Для горячего отверждения эпоксидных смол (молекулярная масса больше 1000) применяют синтетические смолы — феноло-формальдегидные (резольные и новолачные), мочевино- и меламино-формальдегидные в количестве обычно 25-75% от массы эпоксидной смолы; температура отверждения 150-210°С, прoдолжнтельность от 12 ч до 10 мин.
Используется в составе ЛКМ, клеев и т.п.
Для этих же назначений в качестве отвердителей эпоксидных смол применяют мономерные и олигомерные изоцианаты, содержащие не менее двух изоцианатных групп в молекуле, элементоорганические мономеры и олигомеры, содержащие алкокси группы (например, тетраэтоксисилан, полибутилтитанат).
|
Отвердитель |
Формула |
Внешний вид |
Молеку лярная масса |
Плотность |
Темпера тура плавления |
Область применения |
| Малеиновый ангидрид | C4H2O3 | Бесцветный или белый кристаллический порошок | 98,06 | 51-53 | Для изготовления пропиточных и заливочных компаундов горячего отверждения | |
| Фталевый ангидрид | С8H4O3 | Чешуйки и порошок белого, бледно-желтого или бледно-розового цвета | 148,11 | 130 | Для изготовления заливочных компаундов горячего отверждения | |
| Дициандиамид | C2H4N4 | Белый или светло-серый кристаллический порошок | 84,08 | 208-211 | Для изготовления эпоксидных клеев горячего отверждения | |
| Триэтаноламид |
(ОНСН2СН2)3N или С6Н15N03 |
Прозрачная вязкая жидкость от желтого до коричневого оттенка | 149,19 | 1,1-1,2 | Как ускоритель полимеризации компаундов горячего отверждения | |
| Метафенилендиамин (МФДА) |
C6H8N2/ C6H4(NH2)2 |
Бесцветные слабоокрашенные кристаллы | 108,14 | 63-64 | Для изготовления пропиточных, заливочных и обмазочных компаундов холодного отверждения | |
| Гексаметилендиамин | С6H16N2 | Белый кристаллический порошок | 116,2 | 39 | Для изготовления компаундов холодного отверждения | |
| Триэтилентетрамин | Прозрачная низковязкая жидкость, достаточно едкая, с резким запахом | 146,24 | 0,98 | Ткип= 277 | Для изготовления компаундов холодного отверждения | |
| Полиэтиленполиамин | Маслянистая жидкость от светло-желтого до темно-бурого | 230-250 | 1,017 | Ткип>350 | Для изготовления компаундов холодного отверждения |
С техническим описанием отвердителей, предлагаемых нами, можно ознакомиться в рубрике "Смолы и отвердители" подрубрика "Отвердители, разбавители, пластификаторы и др." и в рубрике "Иная химическая продукция" подрубрика "Прочая продукция".
