在高性能环氧树脂中常用的固化剂是二氨基二苯砜(DDS),环氧/DDS体系的耐热性(Tg)高,但吸湿量大,耐湿热性差,且密度高,导致该体系脆性大。为了改善环氧树脂基体的湿热性能和韧性,发展了下列多种聚醚二胺型固化剂,包括二氨基二苯醚二苯砜(BDAS)、二氨基二苯醚二苯醚(BDAO)、二氨基二苯醚双酚A(BDAP)、二氨基二苯醚-6F-双酚A。
聚醚二胺固化TGDDM的性能
固化剂 | 吸水率(%) | 干态Tg/℃ | 湿态Tg/℃ | △Tg/℃ |
DDS | 3.3 | 220 | 151 | 69 |
BDAS | 2.3 | 211 | 158 | 53 |
BDAO | 1.7 | 202 | 163 | 39 |
BDAP | 1.5 | 204 | 164 | 40 |
BDAF | 1.3 | 200 | 170 | 30 |
以Shell公司开发的不含醚键的固化剂Epon HPT1061和1062为固化剂(基本式如下),由于含有大量的碳氢键,吸湿率也较DDS有大幅降低。
在Epon HPT107l和l072树脂中配合l061和1062固化剂,其干态耐热性(Tg)虽然比DDS降低了约10℃,为250~241℃,但吸水率进一步降低,为1.6%~1.4%。不仅保持了吸水时的弹性模量,其他物性还进一步得到改善。
此外,3M公司开发了以芴为骨架的各种二胺类化合物,用作环氧树脂的耐热、耐湿性固化剂,在得到极好的高温性能同时,吸水率也非常小。
由上述固化剂固化的双酚A型环氧(DGEBA)和芴型环氧(DGEBF)在相对湿度100%、温度95℃的条件下,平衡吸水率仅为1.4%~2.2%。这显示芴基是一个非常憎水性的结构。随分子链延长,吸水率明显降低。