环氧固化体系选型全攻略:胺/酸酐/潜伏固化对比 + 阿拉丁推荐选型表
环氧固化体系选型全攻略:胺/酸酐/潜伏固化对比 + 阿拉丁推荐选型表
固化剂的作用与本质
固化剂(也常称硬化剂、交联剂)是能够与树脂中的反应性基团发生化学反应,使体系由可流动/可施工状态转变为不易熔融、具有强度与耐热耐化学性的三维交联网络的关键组分。
以最常见的双组分环氧体系为例:环氧树脂本身通常不会在常温下“自己变硬”,需要加入能与环氧基发生反应的固化剂(如胺、酸酐、聚酰胺等),才能实现固化成型。
固化剂不仅决定“能不能固化”,还决定:
(1) 固化速度(施工窗口/适用期)
(2) 放热与厚浇风险
(3) 耐热性(Tg/热变形温度趋势)
(4) 韧性、粘接性、耐水耐化学性
(5) 颜色与泛黄、气味与刺激性
(6) 低温/潮湿环境可用性
严格配比应以树脂环氧当量(EEW)与固化剂胺氢当量(AHEW)为基础计算。
不同树脂(牌号/型号/稀释剂含量不同)EEW 差异很大;不同固化剂 AHEW 也不同,所以“同一个固化剂的 phr”并非对所有环氧都通用。
常用换算思路(环氧-胺体系)
(1) 设树脂 EEW = g/eq(每当量环氧基对应的克数)
(2) 设固化剂 AHEW = g/eq(每当量活泼氢对应的克数)
(3) 当量配比下固化剂用量(以每 100 g 树脂计)可近似写为:
固化剂 phr ≈ 100 × AHEW / EEW
注:实际配方常会因韧性、耐热、粘度、固化速度等需求做适当偏离当量,建议以供应商 TDS/配方建议为准。
若 A 组分包含反应型稀释剂/多种环氧或大量填料,应以A 组分的等效 EEW为基准(或按供应商 TDS 的推荐配比
固化剂常见应用场景(环氧体系为例)
1. 粘接/修补(室温施工):关注适用期、初期强度、低温固化、对基材润湿 → 常用改性脂肪胺、聚酰胺、胺加合物;需要更快可搭配促进剂
2. 浇注/灌封(厚浇):关注放热、开裂风险、收缩、透明度 → 更倾向低放热/长适用期体系(改性胺、加合物、部分酸酐/潜伏体系)
3. 涂料/地坪:关注流平、表干、耐磨、耐化学 → 脂肪胺/环脂胺/聚酰胺体系常见;低温潮湿要谨慎选型
4. 耐热结构胶/复材:关注 Tg、耐热、耐疲劳 → 芳香胺、部分酸酐或高性能体系(通常需要加热固化)
5. 电子封装/单组分贮存:关注储存稳定性、工艺窗口 → 潜伏固化体系(如 DICY + 咪唑/叔胺等促进体系(咪唑多作促进剂;若需潜伏性通常需改性/包覆))更常见
环氧固化剂主要类别对比
类别 | 典型固化温度 | 施工窗口/适用期(相对) | 放热风险(相对) | 典型优势 | 典型局限 | 常见应用场景 | 代表产品 |
脂肪族胺/多元胺 | 室温~中温 | 短~中 | 高 | 室温可固化、早期强度快 | 气味刺激、厚浇易放热、表观受潮影响 | 快速粘接、修补、常温浇注/涂料 | EDA、DETA、TETA、TEPA、PEPA、DPTA |
改性脂肪胺/胺加合物 | 室温~中温 | 中~长 | 中 | 气味/挥发降低、适用期更友好、表观与潮湿适应性更好 | 耐热上限通常低于高性能体系 | 地坪涂料、结构胶、灌封(施工性优先) | 胺加合物、改性脂肪胺体系 |
聚酰胺固化剂 | 室温~中温 | 中~长 | 低~中 | 韧性好、粘接好、施工宽容度高 | 耐热通常不如芳香胺/酸酐体系 | 防腐涂料、胶黏剂、地坪 | 聚酰胺树脂(polyamide resin) |
脂环胺(环脂胺) | 室温~中温 | 中 | 中 | 颜色更好、耐候/耐黄变更优、气味相对低 | 成本较高;固化速度与配方依赖性大 | 高端涂料、地坪、复材胶黏剂 | IPDA、1,3-BAC、PACM/MACM |
芳香胺 | 中温~高温(多需加热) | 中 | 中 | 高耐热/高 Tg 潜力、力学强度高 | 多需加热固化;颜色/毒理/工艺要求更高 | 高温结构胶、电子材料、复合材料 | DDM、DDS、MXDA |
酸酐类固化剂 | 中温~高温(常需加热) | 长 | 低~中 | 低黏度、放热相对温和、耐热/电性能好 | 常需促进剂;对固化制度敏感 | 电子灌封、绝缘、层压 | HHPA、MTHPA、MHHPA、PA |
潜伏固化体系 | 常温储存、加热固化 | 长(储存稳定) | 依体系 | 单组分可实现贮存稳定、工艺窗口宽 | 需加热触发,体系设计更复杂 | 电子封装、预浸料、单组分胶 | DICY(配合咪唑/叔胺促进剂) |
注:表观受潮影响:室温胺固化体系在低温高湿环境易出现胺白/发白/发粘(amine blush),与空气中的水分和 CO₂反应有关;必要时需控湿、选低胺白体系或做表面清洗/打磨再覆涂。
选型指南:可执行的“决策步骤”
第一步:明确工况与工艺
1. 施工温度:室温?低温(<10℃)?可否加热?
2. 施工厚度:薄涂/胶层?还是厚浇/灌封?
3. 施工窗口:需要 10 分钟、30 分钟、2 小时,还是更长?
4. 外观要求:透明/浅色?是否允许泛黄?
5. 性能重点:耐热、韧性、耐水、耐化学、耐电等
第二步:先按“类别”初筛
1. 要室温快固化:脂肪胺/多元胺(注意放热与刺激)
2. 要更长适用期、更温和施工:改性胺、胺加合物、聚酰胺
3. 要更高耐热:芳香胺或酸酐/高性能体系(多需加热)
4. 要单组分/贮存稳定:潜伏固化体系
第三步:再做“配比与验证”
1. 按 EEW/AHEW 计算当量配比作为起点
2. 通过小试验证:凝胶时间、放热峰、表干/实干、硬度/粘接、吸水与耐化学
3. 再依据目标性能微调:偏韧/偏耐热/偏施工性
安全与使用提示
1. 多数胺类对皮肤与呼吸道有刺激性,部分具有致敏风险:必须佩戴防护手套、护目镜,保持通风
2. 大体积混合易放热:避免一次性大量混合;厚浇需评估放热与温升
3. 遵循 SDS/TDS:储存条件、禁配物、急救措施以供应商文件为准
环氧树脂固化剂及配套促进体系产品清单(按固化体系与应用场景)
类别 | 应用场景 | Cas编号 | 阿拉丁货号 | 名称 | 规格或纯度 | 产品特色或应用点 |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 快速粘接/修补;快速固化浇注 | 107-15-3 | 乙二胺 溶液(易制爆) | 工业级, ≥75% | 活性高、室温固化快;气味刺激与放热较大,适合快速粘接/修补(注意防护) | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 快速粘接/修补;合成/研发 | 107-15-3 | 乙二胺(易制爆) | 适用于合成 | 活性高、室温固化快;可用于固化体系/合成用途(注意刺激性) | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 研发/分析对照;配方基准验证 | 107-15-3 | 乙二胺(易制爆) | Standard for GC, ≥99.5%(GC) | 高纯对照;用于配方基准与杂质影响评估 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 基础配方/教学实验;快速固化体系 | 107-15-3 | 乙二胺(易制爆) | 试剂级 | 室温快固化;注意施工窗口短与放热风险 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 研发/合成;高纯对照 | 107-15-3 | 乙二胺(易制爆) | 精馏级, ≥99.5% | 纯度高;用于研发/合成与固化体系对照 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 高要求研究;对杂质敏感体系 | 107-15-3 | 乙二胺(易制爆) | UltraBio™, 超纯级 | 超纯级;适合高要求研究或对杂质敏感体系 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 快速固化配方验证;通用实验 | 107-15-3 | 乙二胺(易制爆) | ≥99%(GC) | 高纯可用于配方验证;注意挥发与刺激性 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 通用胶黏剂/浇注/涂料(快节奏) | 111-40-0 | 二乙烯三胺 | ≥98.5% | 常用环氧胺固化剂;早强快、放热较大(厚浇需评估) | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 通用胶黏剂/浇注/涂料 | 111-40-0 | 二乙烯三胺 | ≥97% | 通用室温固化;注意施工窗口与放热 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 研发/分析对照;性能对比 | 111-40-0 | 二乙烯三胺 | Standard for GC, ≥99%(GC) | 高纯对照;用于分析/研发与配方基准 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 通用室温固化;粘接/浇注 | 111-40-0 | 二乙烯三胺 | ≥99% | 室温固化快;常用于胶黏剂/浇注/涂料 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 通用固化/改性;粘接/涂料 | 112-24-3 | 三亚乙基四胺(TETA) | ≥97%(T) | 多胺固化剂;固化快、强度发展快,放热偏大 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 成本导向配方;通用固化 | 112-24-3 | 三亚乙基四胺(TETA) | ≥70% | 经济型多胺来源;用于通用固化/改性 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 研发/分析对照 | 112-24-3 | 三亚乙基四胺(TETA) | Standard for GC | 分析/研发对照;用于杂质影响评估 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 教学/基础实验 | 112-24-3 | 三亚乙基四胺(TETA) | 化学纯(CP), ≥68% | 通用级;适合基础实验与配方探索 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 规模化/工业配方 | 112-24-3 | 三亚乙基四胺(TETA) | 工业级, ≥60% | 工业级;适合规模化与成本导向配方 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 规模化/工业配方 | 112-24-3 | 三亚乙基四胺(TETA) | 工业级, ≥60% | 工业级;适合改性与中间体方向 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 通用固化/改性固化剂基料 | 112-57-2 | 四乙烯五胺 (TEPA) | 工业级 | 多胺固化/改性常用;亦可用于制备胺加合物/酰胺胺基料 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(室温快固化) | 快速粘接/浇注;通用改性 | 56-18-8 | 3,3'-二氨基二丙胺(DPTA) | ≥98%(GC) | 多胺固化剂;常温固化快、放热偏大(需评估适用期) | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(需工艺配合) | 合成/改性;耐热/结构方向探索 | 124-09-4 | 1,6-己二胺(HMDA) | AR, ≥99% | 直链二胺;可能需加热/溶解以改善施工性 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(需工艺配合) | 研发对照;高纯合成/改性 | 124-09-4 | 1,6-己二胺(HMDA) | ≥99.5% | 高纯;适合研发与体系对比验证 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(需工艺配合) | 合成/改性;通用研究 | 124-09-4 | 1,6-己二胺(HMDA) | ≥99% | 直链二胺;用于中间体/改性与体系研究 | |
脂肪族胺/多元胺固化剂(需工艺配合) | 教学/基础合成/体系验证 | 124-09-4 | 1,6-己二胺(HMDA) | 化学纯(CP), ≥98% | 通用级;适合基础验证与教学 | |
脂肪族多胺(混合物/UVCB) | 通用固化/改性;成本导向配方 | 68131-73-7 | 多乙烯多胺 | MW, Typical 275 | UVCB混合物;成本友好、适用面广(注意批次差异) | |
脂肪族多胺(混合物/UVCB) | 研发/配方探索 | 68131-73-7 | 多乙烯多胺 | 试剂级 | 试剂级UVCB;适合研发与配方探索 | |
聚醚胺固化剂(柔性/低放热) | 灌封/浇注(低放热);增韧胶黏剂 | 9046-10-0 | 聚醚胺D-230 | average Mn ~230 | 增韧/低温性能好;放热更温和,适合灌封/涂层/胶黏剂 | |
聚醚胺固化剂(柔性/低放热) | 灌封/浇注;抗冲击涂层/胶黏剂 | 9046-10-0 | 聚醚胺D-400 | average Mn ~400 | 适用期相对友好;用于增韧、抗冲击与低温施工 | |
聚醚胺固化剂(柔性/低放热) | 柔性灌封;结构增韧/低模量体系 | 9046-10-0 | 聚醚胺D-2000 | average Mn ~2,000 | 高分子量柔性胺;显著降低模量、提升韧性 | |
脂环胺固化剂(低气味/耐候) | 高端涂料/地坪;耐黄变胶黏剂 | 2579-20-6 | 1,3-双(氨甲基)环己烷 (顺反混合物) | ≥98%(GC) | 颜色/耐候更优;适合高端涂料/地坪/胶黏剂 | |
脂环胺固化剂(低气味/耐候) | 高端涂料/地坪;耐候胶黏剂 | 2855-13-2 | 异佛尔酮二胺(顺反混合物)(IPDA) | ≥99% | 经典脂环胺;耐候/耐化学/低黄变方向常用 | |
脂环胺固化剂(低气味/耐候) | 复材/高端涂层;耐黄变胶黏剂 | 6864-37-5 | 4,4'-亚甲基双(2-甲基环己胺) (异构体混合物) | ≥99%(GC) | 综合性能好、耐黄变/耐候优;适合高端涂层/复材/胶黏剂 | |
脂环胺固化剂(低气味/耐候) | 高性能胶黏剂/涂层;耐候体系 | 1761-71-3 | 4,4'-亚甲基双(环己胺)(异构体的混合物) | ≥97% | 脂环二胺;耐热/耐候与综合力学表现好 | |
芳香胺固化剂(高耐热/多需加热) | 高耐化学涂层/胶黏剂;特殊低温设计 | 1477-55-0 | 间苯二甲胺(MXDA) | ≥99% | 耐化学性突出;可用于特殊配方设计(需结合工艺验证) | |
芳香胺固化剂(高耐热/多需加热) | 高Tg结构材料/复材;高温胶黏剂 | 101-77-9 | 4,4'-二氨基二苯甲烷 | Standard for GC, ≥99%(GC) | 高耐热芳香胺代表;通常需加热固化 | |
芳香胺固化剂(高耐热/多需加热) | 高温结构胶/复材 | 101-77-9 | 4,4'-二氨基二苯甲烷 | ≥97% | 高耐热固化剂;适合高温结构/耐热需求体系 | |
芳香胺固化剂(高耐热/多需加热) | 分析/研发对照 | 101-77-9 | 4,4'-二氨基二苯甲烷 | 分析标准品 | 分析/研发对照;用于高要求体系研究 | |
芳香胺固化剂(高耐热/多需加热) | 分析检测(非配方常规用料) | 101-77-9 | 4,4'-二氨基二苯甲烷标准溶液 | 1000μg/ml,in Purge and Trap Methanol | 标准溶液;偏分析检测用途 | |
芳香胺固化剂(高耐热/多需加热) | 高Tg结构材料/电子材料 | 101-77-9 | 4,4'-二氨基二苯甲烷(4,4'-MDA) | ≥99% | 高纯芳香胺;高Tg/耐热体系基准固化剂 | |
芳香胺固化剂(高耐热/多需加热) | 高耐热环氧;电子/复材 | 80-08-0 | 4,4'-二氨基二苯砜(DDS) | Moligand™, 适用于合成 | 高耐热芳香胺;多需加热固化,适合高温结构/电子材料 | |
芳香胺固化剂(高耐热/多需加热) | 生物/筛选溶液用途(非固化配方常规) | 80-08-0 | 4,4'-二氨基二苯砜(DDS) | Moligand™, 10mM in DMSO | 溶液型偏筛选/研究用途;固化配方常用固体为主 | |
芳香胺固化剂(高耐热/多需加热) | 高Tg/高温结构材料 | 80-08-0 | 4,4'-二氨基二苯砜(DDS) | Moligand™, ≥97% | 高耐热固化剂;高Tg方向典型选择 | |
芳香胺固化剂(高耐热/多需加热) | 分析/研发对照 | 80-08-0 | 4,4'-二氨基二苯砜(DDS) | Moligand™, 分析标准品 | 分析/研发对照;用于高要求体系研究 | |
酸酐类固化剂(电气/灌封常用,多需加热) | 电子灌封/绝缘;层压 | 85-42-7 | 1,2-环己二甲酸酐 | ≥97%, cis + trans | 低黏度酸酐;耐热/电性能方向常见(通常配促进剂+加热) | |
酸酐类固化剂(电气/灌封常用,多需加热) | 电子灌封/绝缘;低黏度体系 | 25550-51-0 | 甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA) | ≥80%(mixture of isomers) | 常见酸酐;放热相对温和(常配促进剂) | |
酸酐类固化剂(电气/灌封常用,多需加热) | 电子灌封/绝缘;性能更稳定版本 | 25550-51-0 | 甲基六氢邻苯二甲酸酐(MHHPA) | 异构体混合物,95% | 高含量异构体混合;用于更稳定性能需求 | |
酸酐类固化剂(电气/灌封常用,多需加热) | 电子灌封/层压;常配促进剂 | 11070-44-3 | 甲基四氢邻苯二甲酸酐(异构体混合物) | ≥80%(GC) | 常见酸酐;对固化制度敏感,建议按TDS与工艺验证 | |
酸酐类固化剂(通用) | 通用加热固化;合成/中间体 | 85-44-9 | 邻苯二甲酸酐 | ≥90% | 经典酸酐;常见通用品种(配促进剂与固化制度) | |
酸酐类固化剂(通用) | 研发/高纯对照 | 85-44-9 | 邻苯二甲酸酐 | 优级试剂, ≥99% | 高纯对照;适合研发/分析 | |
酸酐类固化剂(通用) | 研发/质量可追溯 | 85-44-9 | 邻苯二甲酸酐 | ACS | ACS级;适合研发与质量追溯需求 | |
酸酐类固化剂(通用) | 研发/高纯对照 | 85-44-9 | 邻苯二甲酸酐 | ≥99% | 高纯;适合配方研究与性能评估 | |
酸酐类固化剂(电气/灌封常用,多需加热) | 电子灌封/绝缘;层压 | 935-79-5 | 顺-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐 | ≥97% | 酸酐固化剂;电气绝缘/灌封/层压常见(常配促进剂) | |
潜伏固化剂(单组分/贮存稳定) | 单组分环氧;电子封装/预浸料 | 461-58-5 | 二氰二胺(DCD) | ≥98% | 典型潜伏固化剂;常温稳定、加热触发固化 | |
潜伏固化剂(单组分/贮存稳定) | 单组分环氧;研发对照 | 461-58-5 | 二氰二胺(DCD) | ≥99% | 高纯潜伏固化;适合对杂质敏感体系研究 | |
促进剂/共固化剂(叔胺/酚类促进) | 加速酸酐/胺固化;低温固化/表干 | 90-72-2 | 2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30 ) | ≥95% | 经典促进剂;少量添加用于调速、改善低温与表干 | |
促进剂/共固化剂(叔胺/酚类促进) | 加速固化(成本导向版本) | 90-72-2 | 2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚(DMP-30 ) | ≥80% | 促进剂经济型;用于成本导向配方(建议验证一致性) | |
促进剂/共固化剂(叔胺促进) | 固化调速;改善表干与低温反应 | 103-83-3 | N,N-二甲基苄胺 | ≥99% | 常用叔胺促进剂;用于胺/酸酐体系调速 | |
促进剂/共固化剂(叔胺促进) | 固化调速;基础配方探索 | 103-83-3 | N,N-二甲基苄胺 | 化学纯(CP), ≥98% | 通用促进剂;适合基础配方探索与教学 | |
促进剂/共固化剂(氨基胺) | 共固化/促进;改善低温固化 | 104-78-9 | 3-二乙胺基丙胺 | ≥99% | 兼具反应/催化位点;多用作共固化/促进(按配方少量添加) | |
促进剂/共固化剂(氨基胺) | 共固化/促进;通用调速 | 104-78-9 | 3-二乙胺基丙胺 | ≥97% | 共固化/促进用途;用于调速与粘接表现优化 | |
促进剂/共固化剂(氨基胺) | 共固化/促进;调节表干/粘接 | 109-55-7 | 3-二甲胺基丙胺(DMPDA) | ≥99% | 兼具固化与催化特性;建议少量添加、以TDS为准 | |
促进剂/共固化剂(小分子胺/反应调节) | 反应调节/改性;合成/研发对照 | 109-89-7 | 二乙胺 | Standard for GC, ≥99.5%(GC) | 小分子二级胺;更常用于改性/反应调节与研发对照(不建议作为主固化剂单独使用) | |
促进剂/共固化剂(小分子胺/反应调节) | 合成/研发;配方对比 | 109-89-7 | 二乙胺 | ACS, ≥99% | 常见小分子胺;用于合成/改性或体系调节(注意挥发与安全) | |
促进剂/共固化剂(小分子胺/反应调节) | 合成/研发;分析级对照 | 109-89-7 | 二乙胺 | AR, ≥99%(GC) | 高纯对照;适合研发与体系对比验证 | |
促进剂/共固化剂(小分子胺/反应调节) | 合成/研发;高纯对照 | 109-89-7 | 二乙胺 | 精馏级, ≥99.5% | 精馏级更利于可重复性;用于研发与反应调节用途 | |
咪唑类固化/促进剂(潜伏/加速) | 单组分/潜伏体系;加热固化加速 | 931-36-2 | 2-乙基-4-甲基咪唑 | ≥96% | 咪唑类加速/潜伏体系常用;提高固化效率与耐热潜力 | |
咪唑类固化/促进剂(潜伏/加速) | 粉末涂料/电子胶;加热固化加速 | 693-98-1 | 2-甲基咪唑 | ≥98% | 常用咪唑促进剂;用量敏感,建议配方验证 | |
咪唑类固化/促进剂(潜伏/加速) | 加热固化体系;固化效率提升 | 670-96-2 | 2-苯基咪唑 | ≥98% | 咪唑类促进剂;常用于加热固化体系提高固化速度 | |
硫醇快固化体系(超快固化/低温快固化) | 超快室温固化胶;低温快速修补 | 7575-23-7 | 四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯 | ≥90%(T) | 硫醇体系组分;用于超快/低温快固化(常与促进体系配合) | |
硫醇快固化体系(超快固化/低温快固化) | 超快固化胶;高反应活性配方 | 7575-23-7 | 季戊四醇四(3-巯基丙酸酯) | ≥95% | 更高含量硫醇酯;适合快速固化体系开发与对比验证 | |
其它固化剂体系(聚氨酯异氰酸酯) | PU胶黏剂/涂料/泡沫(非环氧体系) | 26471-62-5 | 甲苯二异氰酸酯(2,4, 2,6) (TDI) | ≥98%(GC) | PU固化剂(异氰酸酯);湿气敏感,注意安全与干燥条件 |
危险品化学品经营许可证(带存储)