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環(huán)氧樹脂促進劑介紹

時間:2013-11-08 08:28來源:未知 作者:admin 點擊:
過氧化物 對芳胺的固化反應(yīng)促進作用,自由基引發(fā)劑在離解時生成羧基酯游離基,催化環(huán)氧基和芳香胺的反應(yīng)。各種過氧化物引發(fā)劑對環(huán)氧組成物凝膠時間都有一定的影響,過氧化苯甲

   

過氧化物對芳胺的固化反應(yīng)促進作用,自由基引發(fā)劑在離解時生成羧基酯游離基,催化環(huán)氧基和芳香胺的反應(yīng)。各種過氧化物引發(fā)劑對環(huán)氧組成物凝膠時間都有一定的影響,過氧化苯甲酰有最好的促進效果。在過氧化苯甲酰存在下用間苯二胺、二氨基二苯甲烷固化雙酚A環(huán)氧樹脂(E-40),其涂料的物理機械性能不遜于無過氧化物的涂料:相對硬度0.93~0.97,沖擊強度50kgcm,彎曲強度1mm。耐熱性不降低,甚至有所提高,添加過氧化物明顯提高涂料的抗化學性(近2倍)。使用過氧化物除了固化速度提高2~2.5倍,固化度達95%~98%外,可將芳胺的固化溫度由120~160℃降至80℃。

硫脲及其衍生物在研究硫脲(TU)及其衍生物亞乙基硫脲(ETU)、丙烯基硫脲(ATU)等對環(huán)氧樹脂/雙氰胺(DCDA)體系的固化促進作用時指出,當在DCDA/EP體系中添加上述三種促進劑時,在130℃就已發(fā)生固化反應(yīng),個體系固化反應(yīng)活性為ETU>TU>ATU>DCDA。研究各種體系的儲存性能指出:各固化體系經(jīng)儲存一定時間后,無論峰高比值或是粘接強度均有所下降,其下降的大小順序為TU>ETU>ATU>DCDA,即DCDAATU的環(huán)氧體系有較好的穩(wěn)定性。在環(huán)氧樹脂/雙氰胺體系中,加入適量的亞乙基硫脲及丙烯基硫脲不僅可降低固化溫度,而且可獲得較高的粘接強切強度。ETU ATU對環(huán)氧樹脂的質(zhì)量份數(shù)分別為8%3%~6%,用量增加則粘接剪切強度下降。使用TU的體系,剪切強度明顯低于上述兩個固化體系,且隨著用量的增加而急劇下降。

環(huán)烷基咪唑琳,該品具有粘度較低,低溫流動性好,刺激性小等特點。產(chǎn)品技術(shù)指標:黏度7000mPas,酸值5mgKOH/g,胺值200mgKOH/g。該咪唑啉對酸酐、酚醛樹脂、雙氰胺固化環(huán)氧樹脂有明顯的促進作用,使用的質(zhì)量分數(shù)通常為0.6%~1%。具有適用期長,中溫固化速度快,固化物堅韌、絕緣電阻率高。

2-苯基咪唑林 純品熔點101℃,國產(chǎn)工業(yè)品外觀白色或淡黃色晶體,熔程95~101℃,用作環(huán)氧-聚酯粉末涂料。

含環(huán)氧基的芳香叔胺,這類叔胺與通常使用的叔胺相比堿性小,揮發(fā)性低,毒性亦低。因為存在叔氮原子而具催化作用,進入固化的樹脂結(jié)構(gòu)里,可在某種程度上改變最終固化物的性能。

鈦酸酯促進劑,在環(huán)氧樹脂涂料中加入鈦酸酯可大幅提高環(huán)氧圖層的附著力,沖擊強度及韌性。鈦酸酯偶聯(lián)劑對雙酚A環(huán)氧樹脂(E-44)和二氨基二苯甲烷的反應(yīng)有促進作用,因為TC-114的存在降低了環(huán)氧固化反應(yīng)的活化能。

雙氰胺是一高熔點的結(jié)晶物,經(jīng)常與環(huán)氧樹脂配合用于膠黏劑、粉末涂料、層壓材料等。單獨固化環(huán)氧樹脂時,需要175~180℃以上的溫度;采用促進劑可將固化溫度降至100~120℃之間。

取代脲是一有效的促進劑。雙酚A環(huán)氧樹脂(DER 332)與雙氰胺在170℃開始反應(yīng),隨后在200℃和211℃出現(xiàn)兩個放熱峰;DER 332和取代脲之間反應(yīng)僅在160℃有一個輕微的放熱峰。當將DER 332、Dicy(質(zhì)量份數(shù)10%)和Monuron(質(zhì)量份數(shù)3%)混合一起時,在135℃開始交聯(lián)反應(yīng),說明取代脲促進了Dicy和環(huán)氧基的反應(yīng)。取代脲的結(jié)構(gòu)不同,在Dicy存在時反應(yīng)性亦不同。

芳基異氰酸酯與咪唑類化合物的加成物反應(yīng)可以制的氨基甲酰取代咪唑類化合物。該促進劑對雙氰胺的固化促進作用強于Monuron,固化物的性能亦良好。同時也是雙胍、二酰肼等固化劑的良性促進劑。該固化促進劑與固態(tài)環(huán)氧樹脂及雙氰胺的組成物,室溫下有2個月的儲存穩(wěn)定性。

有機羧酸鹽及其絡(luò)合物

環(huán)氧樹脂和酸酐的組成物常需要在高溫下長時間加熱才能固化。為了降低固化溫度、縮短固化時間,常常加入各種促進劑,尤以叔胺為多,但往往容易縮短適用期,造成物料浪費,給經(jīng)濟帶來損失。使用脂肪族或脂環(huán)族羧酸金屬鹽作促進劑、樹脂完全固化物的電性能和力學性能優(yōu)于叔胺。不足之處羧酸金屬鹽和環(huán)氧樹脂的相容性稍差。

活性三(2-乙基己酸)鉻  利用2-乙基己酸與硝酸鉻反應(yīng),制得具有催化活性的三(2-乙基己酸)鉻絡(luò)合物。該品為深綠色的粘稠物。使用該絡(luò)合物明顯地降低環(huán)氧樹脂與含羧基化合物(包括酸酐)的固化溫度和縮短固化時間。Cr3+絡(luò)合物與N,N-二甲基芐胺共用于酸酐固化劑,有協(xié)同效應(yīng),比單獨使用任一個的催化效果都好。

有機酸鹽-胺絡(luò)合物  元素周期表原子序號24、2526、27、28的金屬原子(CuMn、FeCo、Ni)的脂肪族或脂環(huán)族羧酸鹽和胺反應(yīng)得到的絡(luò)合物作為促進劑,容易與環(huán)氧/酸酐體系二胺在100℃攪拌反應(yīng)30min,反應(yīng)后冷至室溫,制得有機酸鹽/胺絡(luò)合物。

透明固化用促進劑

現(xiàn)今發(fā)展速度的發(fā)光二極管(LED),光盤基板、棱鏡等光學用途上需要高度透明材料。使用環(huán)氧樹脂作為透明封裝材料時,為了改善耐熱著色穩(wěn)定性,耐紫外線性,除了對環(huán)氧樹脂,固化劑選擇外,對酸酐固化劑的促進劑也要適當?shù)剡x擇。

鹵化季銨鹽,特別值得推崇的是鹵化季銨鹽、鹵化季鏻鹽等。以TEAB(四乙基溴化銨),TBAB(四丁基溴化銨),TPP-PB(四苯基溴化鏻)等用作為use透明物酸酐固化促進劑。

DBU有機鹽 日本的研究人員講DBU的有機鹽為中心用作環(huán)氧樹脂酸酐固化促進劑,用于透明材料。組成物:雙環(huán)脒化合物、DBU辛酸鹽、DBU-對甲苯磺酸鹽、季鏻鹽、DBU-鄰苯二甲酸鹽、DBU酚醛樹脂鹽、芳香族二甲脲、脂肪族二甲脲。主要用途:LED其他液體封裝材料,LED人造大理石,液體封裝材料,粉末涂料,半導體封裝材料,層壓板用預(yù)浸料,粉末涂料,封裝材料。DBU,相對分子質(zhì)量152.24,其物理特性:淺黃色透明液體,幾乎無臭味;沸點(532Pa/100℃;閃點(開杯)/100℃;相對密度1.04;折射率1.52;溶解性:可溶于水及大部分有機溶液劑,難溶于石油醚;pH1%水溶液):12.8。其離子化常數(shù)為11.5,比吡啶的5.3,N-甲基嗎啉的7.4等要高,在現(xiàn)有的有機化合物中顯示最強的堿性,屬超堿性物,具有強催化能力。DBU主要用作集成電路及電子部件封裝用環(huán)氧樹脂的固化促進劑。當以DBU鹽的形式使用時,封裝時受熱,DBU解離出來其固化促進作用。

三苯基膦(TPP)相對分子質(zhì)量:262.27,其物理特性:白色片狀固體;沸點/℃:200/2kPa,377/91kPa;熔點:80.5;閃點/℃:180(開杯);溶解性:溶于芳烴,丙酮,不溶水;穩(wěn)定性:在空氣中穩(wěn)定;毒性:鼠LD50,800mg/kg。工業(yè)品規(guī)格:純度/%>99.0;三苯基膦氧化物(TPPO/%<1.0Fe/ug/g<10Na/ug/g<5.0;全氯化物/ug/g<25.0;透射率(25%丙酮溶液,UV650nm>90

三苯基膦的制法有兩條工藝路線:格利雅法和金屬鈉法。它主要用作環(huán)氧樹脂模塑料,例如鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂塑料的固化促進劑,這種模塑料用于半導體元件的封裝。

季鏻化合物是酸酐固化雙酚A環(huán)氧樹脂的非常有效的潛伏固化促進劑?;罨茌^低,月67.4kJ/mol,當用量為0.01%~0.25%時在135~200℃能快速凝膠,同時在環(huán)境溫度下有很好的儲存穩(wěn)定性。使用這些促進劑可以配制使用壽命長的單組分環(huán)氧組成物。

在季鏻化合物里值得一提的是芐基三苯基溴化鏻。它是由三苯基膦和溴化芐在甲苯溶劑里于80~90℃下反應(yīng)3h制備的,產(chǎn)品為熔點250℃的細微粉末,分解溫度280℃,有優(yōu)良的耐熱性。與環(huán)氧樹脂和酸酐的相溶性優(yōu)良,促進活性高,特別是吸濕性小,由于其他溴鏻化合物。

 

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