Дом

Композитный препрег в качестве сырья

  • Дозировка и схема лечения 4,4'-ДДС: цифры, определяющие ваш уровень ТГ
    Дозировка и схема лечения 4,4'-ДДС: цифры, определяющие ваш уровень ТГ
    Sep 28, 2026
    В эпоксидной смоле, отверждаемой методом DDS, два решения определяют большую часть результата: количество отвердителя в смеси и способ нагрева детали. Оба параметра можно рассчитать до первой пробной заморозки. На практике же оба часто определяются привычкой — соотношением, скопированным из старой рецептуры, или профилем печи, перенесенным с другого отвердителя. дозировка ДДС Это не число для копирования. Это число, которое нужно вычислить на основе эквивалентов, а затем целенаправленно скорректировать. 4,4'-Диаминодифенилсульфон содержит четыре активных атома водорода аминогруппы с молярной массой 248,30 г/моль. Это дает эквивалентную массу водорода аминогруппы (AHEW) приблизительно 62,1 г/экв. В сочетании с эквивалентной массой эпоксидной смолы (EEW) эта единственная константа определяет стехиометрическую дозировку. Все, что следует за этим — превышение или отклонение от стехиометрии, добавление ускорителя, продление времени постполимеризации — является преднамеренной корректировкой с измеримым результатом. Из эквивалентов в граммыРасчет одинаков для всех аминных отвердителей:phr = (AHEW ÷ EEW) × 100phr = количество частей отвердителя на 100 частей смолы по весу. Для стандартной жидкой смолы DGEBA с концентрацией 185–190 г/экв — основной ламинирующей смолы — это составляет около 33 phr. В опубликованных данных по применению 4,4'-DDS в DGEBA указано 33,4 phr, что соответствует показателю, полученному при обратном направлении. Система смолТипичное значение ЭЭВ (г/экв)Стехиометрический 4,4'-ДДСПримечаниеСтандартная жидкая ДГЭБА185–190≈33 phrСоответствует значению 33,4 phr, указанному в документации DGEBA/DDS.Смесь DGEBA / DGEBF170–18035–37 phrСнижение EEW приводит к увеличению спроса на отвердитель.Модифицированная новолаком ламинированная смола175–20031–35 фраРасчеты производятся для смеси, а не для базовой смолы.Аэрокосмическая матрица на основе TGMDA165–175 эффективных35–38 фраСодержание TGMDA в чистом виде составляет 111–125 г/экв; важна именно смесь.Многофункциональная эпоксидная смола аминофенольного типа95–11056–65 phrВысокая функциональность означает высокую потребность в отвердителе.Стехиометрические значения рассчитаны исходя из AHEW 62,1 г/экв. Всегда сверяйте с EEW, указанным в действующем сертификате партии смолы. Рисунок 1. Стехиометрическая дозировка 4,4'-ДДС в зависимости от эквивалентной массы эпоксидной смолы, рассчитанная на основе AHEW 62,1 г/экв. Оригинальная диаграмма. Дело, которое сбивает людей с толку: TGMDATGMDA — тетраглицидилметилендианилин, также обозначаемый как TGDDM и продаваемый под торговыми марками MY-720 или MY-721 — имеет эквивалентную массу примерно 111–125 г/экв. Само по себе это указывает на потребность в DDS около 50 частей на 100 частей смолы. Аэрокосмические препрег-матрицы Они так не устроены, и причина этого заслуживает понимания. Широко распространенная высокоэффективная матричная композиция содержит четыре эпоксидных компонента и два компонента отверждения. В общей сложности эпоксидная смесь содержит 74,0 части 4,4'-ДДС (25,0 частей на 100 частей смолы) — около 34 частей на 100 частей смолы. В пересчете на эквиваленты это составляет примерно 93% от стехиометрического состава смеси. Компонентвес.%РольTGMDA (TGDDM)56.5Тетрафункциональная базовая смола; обеспечивает высокую плотность сшивания.Алициклический диэпоксикарбоксилат9.0Модификатор вязкости и ударной вязкостиЭпоксидный крезол новолак8.5Реакционная способность и термостойкость4,4'-ДДС25.0Отвердитель; ≈34 phr на 74,0 части эпоксидной смолы.Комплекс амина с трифторидом бора1.1АкселераторСостав соответствует стандартной высокоэффективной эпоксидной матричной системе. Процентное содержание указано в литературных данных, а не в рецептуре YolaTech. Суть не в числе 34. Суть в том, что DDS дозируется по всей эпоксидной смеси, а не по основной смоле на передней части барабана. Намеренно отступая от стехиометрии.В большинстве производственных рецептур стехиометрический индекс не равен 100. Типичный рабочий диапазон составляет 90–105. Перемещение внутри этого диапазона — это способ обмена свойствами, и стоит четко обозначить этот обмен. Использование материалов с высоким содержанием эпоксидной смолы (индекс ниже 100) обычно повышает температуру стеклования (Tg) и снижает влагопоглощение, поскольку избыток эпоксидной смолы расходуется во вторичных реакциях, а не остается в виде непрореагировавшего амина. Цена этого – снижение прочности. Использование материалов с высоким содержанием амина может улучшить прочность и адгезию, но любой амин, остающийся непрореагировавшим, действует как пластификатор внутри сетки и снижает Tg. Ни один из подходов не является универсально правильным; оба измеримы. В сопутствующей статье этого блога рассматривается опубликованное исследование TGPAP/BPF, в котором в одиннадцати вариантах эксперимента варьировался состав смеси и соотношение амина к эпоксидной смоле. Более длительный технологический диапазон не приводил автоматически к повышению температуры стеклования (Tg), и оптимальный вариант составил 181,2 ± 0,8 °C при стехиометрическом соотношении 0,60. Это полезное напоминание о том, что характеристики DDS зависят от всей рецептуры, а не от названия отвердителя. Процесс отверждения представляет собой плавное повышение температуры, а не её изменение.DDS — это скорее латентный, чем быстродействующий отвердитель. Сульфоновый мостик оттягивает электронную плотность от обоих атомов азота амина, поэтому начало реакции происходит значительно выше комнатной температуры. Практическое следствие этого полезно: отвердитель остается практически инертным во время смешивания, пропитки или заливки смолы, а отверждение начинается при нагревании. Именно из-за этой задержки график отверждения нельзя свести к одному числу. Опубликованные графики для систем DDS выглядят следующим образом. Системауровень DDSграфик леченияДГЭБА30 phrИзотермический режим при 180 °CДГЕБФстехиометрическийПовышение температуры от 35 °C до 180 °C с различной скоростью; выдержка при 180 °C в течение 3 часов.TGDDM со смешанными изомерами DDS33 phr всего150 °C 2 ч → 180 °C 1 ч → 210 °C 2 чTMBPBT эпоксидная смола41 фраРазличные температуры и время отвержденияДвухэтапная производственная практикарассчитано130 °C 2 ч → 200 °C 2 чГрафики соответствуют данным, указанным в документации по применению DDS и руководствах поставщиков по применению. Следует отметить две закономерности. Во-первых, каждый цикл заканчивается высокой температурой — от 180 до 210 °C — потому что именно при этой температуре достигается конверсия и температура стеклования (Tg). Во-вторых, поэтапное повышение температуры обусловлено скорее физическими, чем традиционными причинами. Толстый участок, доведенный непосредственно до конечной температуры, может концентрировать экзотермический эффект, который проявляется в виде пустот и внутренних напряжений. Поэтапное повышение температуры позволяет достичь точки гелеобразования раньше пика экзотермического эффекта. Если конечная температура является жестким технологическим пределомВ этом случае стандартным методом является использование ускорителя, а не более длительная выдержка при более низкой температуре. Моноэтиламин BF3 присутствует в приведенной выше матричной рецептуре в количестве 1,1 phr. В рекомендациях поставщика по DDS также описывается добавление примерно 0,5–1,2% кислотного ускорителя для снижения температуры отверждения примерно до 100 °C в течение одного часа — однако уровень DDS необходимо пересчитать, если часть реакции протекает с участием катализатора. Какой уровень ТГ следует ожидатьДанные ДСК для эпоксидной смолы, отвержденной DDS, обычно приводятся в диапазоне 180–210 °C, в то время как для другой смолы этот диапазон составляет примерно 150–170 °C. ароматический амин например, м-фенилендиамин в аналогичной системе. Начало разложения (Td5%) находится около 363 °C. В литературе по оптимизации матриц сообщается о системах DDS с температурой выше 250 °C. Это значения на системном уровне, а не константы молекулы. Выбор смолы, стехиометрический индекс, режим отверждения и последующая обработка — все это влияет на результат. Указанная температура стеклования (Tg) без указания смолы и режима отверждения не является спецификацией, а представляет собой утверждение. Куда именно попадет порошок, имеет такое же значение, как и его количество.Дозировка — это только половина дела. DDS плавится при температуре 175–181 °C, что выше температуры смешивания большинства составов. Поэтому отвердитель входит в смолу в твердом состоянии, и от того, как это твердое вещество распределено, зависит однородность отвержденной детали. Три маршрута находятся в общем пользовании.Дисперсия порошка. Мелкодисперсный DDS диспергируется в жидкой смоле при температуре 80–100 °C и постепенно растворяется по мере нагревания смеси. Это самый простой способ, в наибольшей степени зависящий от гранулометрического состава и энергии смешивания.Решение. DDS растворяют в горячем растворителе или вводят в состав лака на основе растворителя. Это обеспечивает наилучшую однородность, но ценой этапа сушки и связанного с ним вопроса использования растворителя.Смешивание расплавов. Короткое время пребывания при температуре 150–170 °C. Быстрое и равномерное осаждение, но оно увеличивает время обработки, которое в противном случае обеспечила бы задержка DDS. Наиболее заметным видом разрушения является агломерация. Скопления нерастворенных DDS одновременно создают зоны с высоким и низким содержанием отвердителя. Зоны с низким содержанием отвердителя остаются недоотвержденными, и симптом обманчив: деталь проходит испытание при комнатной температуре, а затем показывает низкую температуру стеклования (Tg), или мягкое ядро ​​в толстом сечении, или разброс результатов, которые невозможно воспроизвести. Оптическая микроскопия отвержденного поперечного сечения — самый дешевый способ выявить это до того, как деталь попадет к заказчику. Чтение неожиданного результатаКогда лекарственная форма DDS ведет себя ненадлежащим образом, симптом обычно указывает на одну из шести причин. Что вы наблюдаетеНаиболее вероятная причинаЧто проверить в первую очередьTg ниже проектного целевого значенияНеполная конверсияОстаточный экзотермический эффект при ДСК; продление или увеличение времени постполимеризации.Мягкая или липкая сердцевина в толстом участкеАгломерированный отвердительПоперечный срез под оптическим микроскопом; распределение частиц по размерам.Пустоты или трещины во время отвержденияЭкзотермический эффект концентрируется за счет прямого ступенчатого нагрева.Скорость нарастания, толщина сечения, уровень наполнителя.Порошок стал розовым или красным.Окисление поверхности при храненииТемпература плавления и анализ. Небольшой оттенок является косметическим; насыщенный красный цвет или комкование — нет.Одна и та же формула, но результат в разных партиях разный.Дозировка скопирована вместо рассчитанной.EEW указан в действующем сертификате партии смолы; фактический вес phrОднокомпонентные смеси гелей хранятсяУровень ускорителя или температура храненияТемпература хранения; загрузка ускорителя; метод диспергирования Ведите журнал процесса, а не только фиксируйте результат.Возможность повторного использования результатов исследования DDS обеспечивается качеством ведения документации. Минимальный объем записи для одного исследования:• Идентификация смолы, показатель EEW текущей партии и фактический вес phr• Способ смешивания, температура смешивания и время нахождения DDS в смоле до использования.• Наблюдаемое окно обработки и метод, используемый для его оценки.• Процессы отверждения и последующего отверждения должны соответствовать фактическому режиму работы, а не плану.• Температура стеклования (Tg) определяется методом ДСК или ДМА с указанием скорости нагрева.• Испытание на старение, имеющее значение для конкретного применения — воздействие тепла, влаги, химических веществ или термических циклов. Испытание без этого журнала даст результат, который никто не сможет повторить, включая того, кто его проводил. Краткий обзор YolaTech 4,4'-DDS Свойствозначение TDSПоявлениеБелый кристаллический порошокЧистота≥99,0%Температура плавления175–181 °CПотеря при сушке≤0,30%номер CAS80-08-0Теоретический АХЭВ≈62,1 г/экв, расчетные значенияОсновное промышленное применениеВысокотемпературный отвердитель эпоксидной смолыДополнительное использование TDSМатериал для полисульфонамида и других полимеровХранилищеПрохладное, сухое место; избегать прямых солнечных лучей.Срок храненияСрок хранения 12 месяцев в оригинальной герметичной упаковке при комнатной температуре.Упаковка25-килограммовый фибровый барабан Ответ кроется в формуле, а не в молекуле.4,4'-ДДС устанавливает высокий потолок. Молекула обеспечивает жесткую ароматическую сетку, которая делает возможной эксплуатацию при температурах 180–210 °C. Насколько высоко этот потолок фактически достигается для детали, определяется четырьмя факторами, которые находятся под контролем разработчика рецептуры: дозировка, рассчитанная на основе эквивалентов, однородность дисперсии, форма кривой отверждения и то, было ли проведено полное последующее отверждение. Если вопрос в том, что делает эта молекула, Сопутствующая статья в этом блоге В этой части описывается механизм и схема применения. Если вопрос в том, что нужно взвесить и как нагреть, именно она определяет результат. Сообщите нам тип смолы, эквивалентную электропроводность (EEW) текущей партии, предельное значение температуры процесса и толщину сечения. Мы согласуем с вами дозировку и график отверждения, а также сообщим, когда DDS не подходит в качестве отвердителя для данной задачи.
    Читать далее
  • Создан для высоких температур: что 4,4'-DDS дает эпоксидным системам
    Создан для высоких температур: что 4,4'-DDS дает эпоксидным системам
    Aug 12, 2026
    Отвердитель не просто затвердевает смолу. Он помогает определить, сможет ли готовая структура продолжать функционировать при повышении температуры. Когда эпоксидный компонент должен сохранять форму, изоляционные свойства и механическую целостность при повышенных температурах, одной лишь замены смолы может быть недостаточно. Отвердитель становится частью конечной структуры. Именно здесь 4,4'-DDS проявляет себя во всей красе. 4,4'-Диаминодифенилсульфон — это кристаллический ароматический диамин, используемый в высокотемпературных эпоксидных системах. Его жесткая сульфоновая мостиковая структура может поддерживать высокотемпературную, термически стабильную сетчатую структуру после соответствующего отверждения. Не менее важно и то, что его относительно медленная реакция при низкой температуре позволяет оставить достаточно времени для смешивания, пропитки или литья до того, как нагрев ускорит процесс отверждения. DDS — это не короткий путь к одной фиксированной температуре стеклования (Tg). Это способ получения высокотемпературной эпоксидной сетки. Почему эта молекула ведёт себя иначе?Молекула содержит два первичных ароматических амина, связанных двумя фенильными кольцами и центральной сульфоновой группой. Сульфоновая группа оттягивает электронную плотность от аминов, снижая их реакционную способность при низких температурах. После нагревания и надлежащего отверждения системы та же жесткая ароматическая структура становится частью плотно сшитой сетчатой ​​структуры.  Рисунок. Структура 4,4'-ДДСФакт о продуктеЦенитьХимическое название4,4'-ДиаминодифенилсульфонНомер CAS80-08-0Молекулярная формулаC12H12N2O2SМолярная масса248,30 г/мольТеоретический АХЭВПриблизительно 62,1 г/экв; расчетное значение Преимущество сопряжено с компромиссом.DDS привлекателен тем, что позволяет сочетать время обработки до отверждения с высоким потенциалом высокотемпературной обработки после отверждения. Компромисс очевиден: это твердый порошок, и обычно требуется контролируемое диспергирование или растворение, за которым следует соответствующая программа термоотверждения и последующего отверждения. Неполное диспергирование или недостаточная конверсия могут помешать составу достичь желаемой температуры стеклования (Tg) и характеристик после старения. Что показывают опубликованные данные испытанийВ опубликованном исследовании эпоксидной смолы TGPAP/BPF варьировался состав смеси и соотношение амина к эпоксидной смоле при использовании DDS в качестве отвердителя. В ходе 11 экспериментальных циклов более длительный технологический интервал не приводил автоматически к повышению температуры стеклования (Tg). Оптимизированный результат проверки позволил сбалансировать Tg 181,2 ± 0,8°C с технологическим интервалом около 140 минут. Это пример из литературы, а не тест продукта YolaTech, но он наглядно демонстрирует главный вывод: эффективность DDS обусловлена ​​всей рецептурой. Исходная диаграмма основана на работе Junid et al., Polymers 2021, 13, 3304. Количество экспериментов n=3. Только пример из литературы.Оптимизированный пример из практики анализа литературыПрогнозПодтвержденоТемпература стеклования180°C181,2 ± 0,8°CОкно обработки136,1 мин≈140 мин Оптимизированная рецептура, представленная в исследовании: 55,6 мас.% BPF в смеси BPF/TGPAP и стехиометрическое соотношение амина к эпоксидной смоле 0,60. Где применение DDS наиболее целесообразноКомпозитные препреги и высокотемпературные ламинатыВ многофункциональных эпоксидных матрицах DDS может обеспечить контролируемый этап обработки, необходимый для пропитки и укладки, за которым следует термоотверждаемая сетка, подходящая для эксплуатации в сложных композитных материалах. Конечный результат по-прежнему зависит от текучести смолы, пропитывания волокон, контроля пустот, давления отверждения и последующего отверждения, а не только от названия отвердителя.Электроизоляция и герметизацияТрансформаторы, катушки, силовые модули и связанные с ними электрические компоненты могут нуждаться в эпоксидной системе, которая обеспечивает как изоляцию, так и механическую целостность при воздействии высоких температур. DDS (Directly Designated System) актуален для таких составов, когда производственный процесс позволяет осуществлять отверждение при повышенной температуре, а готовое изделие проверено на диэлектрические свойства, термические циклы и влагостойкость.Клеи, покрытия и специальные полимерыDDS также может быть использован в высокотемпературных конструкционных клеях, защитных покрытиях и при синтезе полимеров, содержащих сульфоны. В этих областях применения преимущество имеет та же жесткая ароматическая химия, но при этом необходимо сбалансировать прочность, адгезию, цвет и химическую стойкость в полной рецептуре. Что должно быть ясно до начала судебного разбирательства?Смола и соотношение. Начните с типа эпоксидной смолы и эквивалентной массы (EEW), затем рассчитайте уровень DDS, исходя из эквивалентов. Замена отвердителя по весу ненадежна.Обработка. Уточните, как порошок будет диспергироваться или растворяться, и запишите температуру, вязкость и допустимое время обработки.Отверждение. Перед составлением производственного графика используйте ДСК или другой подходящий метод для проверки начала реакции, степени превращения и остаточного отверждения.Доказательство. Измерьте температуру стеклования (Tg) и свойства, имеющие значение после воздействия тепла, влаги, химических веществ или термических циклов. Начальная прочность при комнатной температуре — это только начало. YolaTech 4,4'-DDS: краткий обзорСвойствозначение TDSПоявлениеБелый кристаллический порошокЧистота≥99,0%Температура плавления175-181°CПотеря при сушке≤0,30%Основное промышленное применениеВысокотемпературный отвердитель эпоксидной смолыДополнительное использование TDSМатериал для полисульфонамида и других полимеровХранилищеПрохладное, сухое место; избегать прямых солнечных лучей.Срок храненияСрок хранения 12 месяцев в оригинальной герметичной упаковке при комнатной температуре.Упаковка25-килограммовый фибровый барабан Правильное послание для DDSDDS — не лучший выбор для каждой эпоксидной смолы. Если процесс требует очень быстрого отверждения при комнатной температуре, может подойти другой отвердитель. Когда же применение допускает контролируемое термическое отверждение, а готовое изделие должно работать при повышенной температуре, 4,4'-DDS становится перспективным вариантом рецептуры. Поэтому наиболее полезное обсуждение с заказчиком начинается с определения целевой рабочей температуры, типа смолы и EEW, доступных условий отверждения, геометрии компонента и необходимых испытаний на старение. Эти детали превращают обещание «высокой температуры» в измеримый и подтвержденный результат.
    Читать далее

оставить сообщение

оставить сообщение
Если вы заинтересованы в нашей продукции и хотите узнать более подробную информацию, пожалуйста, оставьте сообщение здесь, мы ответим вам, как только сможем.
Представлять на рассмотрение

Дом

Продукты

WhatsApp

Связаться с нами