Отвердитель DMAPA: дозировка, время жизни смеси и контроль появления румянца.
Oct 09, 2026
Отвердитель DMAPA представляет собой бесцветный первичный амин, N,N-диметил-1,3-пропандиамин (CAS 109-55-7), который также содержит третичный атом азота. Его теоретическая эквивалентная масса (AHEW) составляет 51,1 г/экв, поэтому для жидкой смолы бисфенола А с эквивалентной массой 190 требуется около 27 частей на 100 частей смолы, и именно в этой стехиометрии начинается большинство ошибок дозирования при смешивании.Рисунок 1. DMAPA в исходном состоянии: прозрачная, подвижная жидкость.Код товара: DMAPAХимическое название: N,N-диметил-1,3-пропандиаминНомер CAS: 109-55-7Категория товара: Аминный отвердитель / функциональное химическое вещество1. ВведениеДля эпоксидных систем, отверждаемых при комнатной температуре, необходим аминный отвердитель, достаточно быстродействующий для нанесения вручную, но достаточно медленнодействующий для смешивания в ведре, и DMAPA (CAS 109-55-7) находится в верхней части этого диапазона по скорости отверждения.Представленные здесь данные взяты с общедоступной страницы продукта N,N-диметил-1,3-пропандиамина и его опубликованной спецификации. Значения, отсутствующие на странице, помечены как литературные или теоретические.2. Материалы и методы: Данные по отвердителю марки DMAPADMAPA поставляется в виде бесцветной жидкости в бочковых упаковках с заявленной чистотой не менее 99,5% и содержанием воды не более 0,30%. Опубликованы данные только по четырем позициям, поэтому приведенные ниже данные отделяют опубликованные значения от информации, полученной на основе структурных данных.2.1 Идентификация и спецификация продукцииВ таблице 1 перечислены идентификационные данные, используемые в данной работе. В таблице 2 приведены четыре опубликованных пункта спецификации; ничто, выходящее за их рамки, не является заявлением о качестве.Таблица 1. Идентификационные данные DMAPA (CAS 109-55-7).ЭлементИнформацияКод товараDMAPAХимическое названиеN,N-диметил-1,3-пропандиаминНомер CAS.109-55-7Молекулярная формулаC5H14N2 (литература)Молекулярная масса102,18 г/моль (литературные данные)Активные атомы водорода2, только первичный аминТаблица 2. Опубликованные технические характеристики DMAPA.ЭлементСпецификацияПоявлениеБесцветная жидкостьЦвет, APHAМакс. 20ЧистотаМин. 99,5%ВодаМакс. 0,30%2.2 Методы испытаний и источники данныхЗначения, отмеченные как опубликованные, взяты непосредственно со страницы продукта DMAPA. Температура кипения, температура вспышки, плотность и вязкость в таблице 3 указаны как значения из литературных источников для CAS 109-55-7, а не как предельные значения, указанные в спецификации. Содержание воды определяется методом титрования по Карлу Фишеру, а цвет измеряется по шкале APHA.Таблица 3. Физико-химические свойства ДМАПА; литературные и теоретические значения для CAS 109-55-7.СвойствоТипичное значениеОсноваТемпература кипения132-140 °C при 1013 гПаЛитератураточка возгоранияПримерно 32 °C, закрытая чашкаЛитература; ISO 3679ПлотностьПримерно 0,82 г/см³ при 20 °CЛитератураВязкостьПримерно 1,2–1,6 мПа·с при 20 °CЛитература; ASTM D445Аминное значениеНе опубликовано; теоретический показатель составляет около 1098 мг KOH/г.Теоретические основы; ISO 9702ААА51,1 г/экв теоретическое102,18 ÷ 23. Результаты и обсуждение: Реакционная способность отвердителя DMAPAВ составе DMAPA на одной трехъуглеродной цепи находятся первичный и третичный амины, причем эти два атома азота выполняют разные функции при отверждении эпоксидной смолы.3.1 Структурные основы реакционной способностиПервичный амин содержит два активных атома водорода, поэтому он один определяет стехиометрию: 102,18 г/моль, разделенное на два, дает теоретическую AHEW 51,1 г/экв. Третичный атом азота не имеет водорода группы NH, поэтому он не участвует в образовании поперечных связей и только катализирует реакцию эпоксид-гидроксилирования, сокращая время гелеобразования. Короткая цепь с двумя реакционноспособными атомами азота образует быструю, прочно сшитую и гидрофильную сетчатую структуру, поэтому медленная система с низким уровнем размытия при комнатной температуре не является реалистичной целью для чистого DMAPA.3.2 Сравнение с альтернативными системами отвержденияВ таблице 4 приведено сравнение DMAPA с наиболее часто упоминаемыми в качестве альтернативы аминными отвердителями, с использованием опубликованных данных, если они указаны на странице продукта.Таблица 4. DMAPA по сравнению с распространенными аминными отвердителями, в опубликованных или теоретических значениях.СвойствоDMAPAРаспространенные альтернативыАктивные водороды / AHEW2; 51,1 г/экв теоретическийДЕТА 20,6 г/экв; МАКМ 60 г/экв; YLH-3101 110 г/экв, опубликованоВязкость, опубликованоНе опубликовано; примерно 1-2 мПа·с при 20 °C.MACM 80-120 мПа·с; YLH-3101 300-1000 сП при 25 °CСмешиваемость водыМисциблMACM нерастворим; MXDA растворим; полиэфирамин D-230 слабо растворим.Склонность к покраснению при лечении влажным режимомВысокийБолее низкие значения для нерастворимых в воде аминов, таких как MACM.Типичная рольСоотвердитель, ускоритель, амидоаминовый строительный блокDETA, первичные отвердители MXDA; высокоэффективный MACM; модифицированный готовый к применению YLH-3101Стабильность цвета запасовПосле открытия темнеет на воздухе.ДАЧ Также желтеет на воздухе; модифицированные сорта лучше сохраняют цвет.Для получения качественного покрытия при комнатной температуре одного лишь DMAPA редко бывает достаточно. Обоснованное применение DMAPA включает три функции: амидоаминовый строительный блок, конденсированный с жирными или димерными кислотами, усилитель реакционной способности наряду с более медленными полиэфираминами и ускоритель в малых дозах. ДМП-30 нежелательно.Ещё один путь — жёсткие диамины. 1,3-БАК MACM жертвует более высокой вязкостью ради водостойкости и прочности, N4-АМИН добавляет четвертый реактивный атом азота для повышения плотности сшивки. Если прочность важнее скорости, то полиамид, такой как... YLH-5101 обычно обладает лучшими свойствами по сравнению с DMAPA при отверждении пленок.4. Состав и расчет дозировкиДозировка определяется по стандартному правилу аминов: phr = 100 × AHEW ÷ EEW, которое для DMAPA сводится к 100 × 51,1 ÷ EEW, поскольку учитываются только два атома водорода первичного амина.Таблица 5. Теоретическая дозировка DMAPA в сравнении с опубликованными значениями ЭЭГ смолы.Марка смолы (опубликованный EEW)ЭЭВ, г/эквТеоретический DMAPA, phrЖидкая эпоксидная смола на основе бисфенола А YLE-128184-19026.9-27.8Жидкая эпоксидная смола на основе бисфенола А YLE-127176-18427.8-29.0Эпоксидная смола на основе бисфенола F YLE-170165-17529.2-31.0Низковязкая эпоксидная смола на основе бисфенола А YLE-121170-17629.0-30.1Ошибка, которую следует предотвратить, кроется в другом атоме азота. Если третичный амин считать активным, тот же расчет даст 34,1 г/экв и около 18 частей на 100 частей смолы, при этом верхний слой застывает, а нижний остается мягким. Всякий раз, когда смесь затвердевает неравномерно, этот расчет — первое, что нужно перепроверить.Для перекрестной проверки используется тот же ассортимент отвердителей. YLH-6004 В таблице указано содержание AHEW 96 г/экв при 50 phr, а в таблице YLH-3101 — 110 г/экв при 55-60 phr, оба показателя соответствуют смоле с EEW 190.Все приведенные выше значения следует рассматривать как отправную точку. Рабочее соотношение зависит от содержания наполнителя, чистоты смолы и температуры окружающей среды, и на практике оно подтверждается проверкой времени гелеобразования и тестом на отверждение тонкой пленки на массе около 100 г.5. Примечания по обработке и окно операцийЭкзотермический эффект — это первый параметр, который необходимо контролировать: при концентрации смолы около 27 частей на 100 частей смолы (EEW 190) выделяется большое количество тепла в небольшой массе, а скачок температуры еще больше сокращает время работы.• Храните пробные смеси массой около 100 г в широких емкостях; та же самая смесь в ведре объемом 1 кг застынет за гораздо меньшее время.• Смешивайте при низкой температуре, а после отверждения – при высокой. Если пленка пожелтела, повысьте температуру отверждения, а не добавляйте больше амина.• Следите за влажностью. Помутнение образуется быстрее всего в холодных и влажных помещениях, поэтому планируйте работы с аминной полимеризацией на время, когда меньше всего влаги в помещении.• Обеспечьте местную вентиляцию. Держите бочку закрытой и набирайте жидкость с помощью насоса, а не переливайте через открытую пробку.• Надевайте нитриловые перчатки, защитные очки и защитную одежду; ДМАПА является едким веществом и вызывает сенсибилизацию кожи, а в паспорте безопасности материала (MSDS) содержится список средств индивидуальной защиты (СИЗ).• Проверьте содержание воды в открытых бочках. Влажность выше допустимого предела в 0,30% проявляется в виде помутнения задолго до того, как это будет обнаружено при стандартной процедуре анализа.Рисунок 2. Декантирование DMAPA при местной вытяжной вентиляции.6. ПриложенияНа странице продукта указаны шесть направлений применения DMAPA: косметическое сырье, красители, ионообменные смолы, отвердитель эпоксидной смолы, добавка для гальванического покрытия без цианидов, а также средство для обработки волокон и кожи. В таблице 6 разделены функции эпоксидной смолы и промежуточные функции.Таблица 6. Области применения DMAPA и его роль в каждой из них.Область примененияРоль DMAPAПрактическое замечаниеОтверждение эпоксидной смолыРеактивный отвердитель и ускорительПримерно 27 phr по отношению к смоле EEW 190; следите за появлением румянца и экзотермическим эффектом.Амидоаминные отвердителиАминный структурный блокКонденсируется с помощью жирных или димерных кислот.Ионообменные смолыПромежуточный продукт функционализации аминаИсточник аминов для полимерных цепейКосметическое сырьеПромежуточный продукт для бетаиновых поверхностно-активных веществПромышленный полуфабрикат, а не косметический ингредиент в поставляемом виде.КрасителиПромежуточный продукт синтезаПроизводство промежуточных продуктов для красителейДобавка для гальванического покрытияНецианидная добавка для ванныСостав ванны определяется заказчиком.Обработка волокон и кожикомпонент лечебного агентаПредназначено для использования в ваннах, не применять в чистом виде.Аккуратное литье в толстых секциях, заявления о контакте с пищевыми продуктами и любые спецификации, требующие публикации значения аминной группы или времени гелеобразования, выходят за рамки того, что этот сорт может подтвердить на бумаге.Рисунок 3. Амин-отверждаемое эпоксидное покрытие на внутренней стенке стального резервуара.7. Ограничения и проверка материаловСпособы определения DMAPA ограничены двумя факторами: самим опубликованным набором данных и поведением материала во влажном воздухе или в толстых срезах.7.1 Известные ограниченияСпецификация охватывает только внешний вид, цвет, чистоту и содержание воды. Время гелеобразования, эквивалентный вес или официальное значение содержания амина не опубликованы, поэтому любой план дозирования остается теоретическим до тех пор, пока его не подтвердит сертификат анализа партии. Помутнение является свойством, а не дефектом, а литье толстых срезов не соответствует заявленным характеристикам, поскольку экзотермический эффект чистого амина в большой массе трудно контролировать.7.2 Проверка поступающих материалов, упаковка и безопасностьНа любой линии по производству аминов возможны отклонения от партии к партии, поэтому рекомендуется проводить входной контроль содержания воды и цвета для каждой партии. Содержание воды определяется методом титрования по Карлу Фишеру, а цвет измеряется по шкале APHA. DMAPA поставляется в бочковой упаковке со сроком годности не менее 12 месяцев в невскрытой упаковке при комнатной температуре.Хранить в хорошо проветриваемом месте, вдали от открытого огня и прямых солнечных лучей, плотно закрывая крышку после каждого использования. Материал легковоспламеняем, вызывает коррозию и раздражение кожи; информация об опасности содержится в паспорте безопасности материала.8. Часто задаваемые вопросыКакое количество отвердителя DMAPA необходимо на 100 частей эпоксидной смолы?Разделите 5110 на эквивалентную массу смолы (EEW). Теоретическое значение AHEW, равное 51,1 г/экв, дает примерно 26,9 phr при EEW 190 и примерно 31,0 phr при EEW 165. Наполнитель и температура изменяют это соотношение, поэтому сначала проверьте его по времени гелеобразования.Почему поверхность эпоксидной смолы, отвержденной DMAPA, становится белой или остается липкой?Такой внешний вид достигается двумя механизмами. Белая карбаматная пленка образуется в результате реакции амина с CO2 во влажном воздухе; липкий подслой означает несоответствие стехиометрии, поскольку третичный азот рассматривается как активный водород. Для отверждения необходимо использовать более высокую температуру и более сухую среду, а затем пересчитать значения при 51,1 г/экв.Может ли DMAPA заменить модифицированный аминный отвердитель, такой как YLH-3101, в напольном покрытии?Нет, не в качестве замены один к одному. YLH-3101 — это модифицированный алициклический отвердитель с заявленной AHEW 110 г/экв, загрузкой 55-60 phr и временем гелеобразования 40-70 мин, и его модификация существует для контроля румянца. Чистый DMAPA затвердевает быстрее, но румянится сильнее.Можно ли считать третичный амин в DMAPA активным атомом водорода?Нет. Третичный азот не содержит водорода группы NH, поэтому он вносит каталитический вклад, но не в стехиометрию, и эквивалентная масса остается на уровне 102,18 ÷ 2 = 51,1 г/экв. Подсчет трех атомов азота дает 34,1 г/экв и примерно 18 частей на 100 частей смолы, что приводит к недостаточному отверждению партии.Как долго можно хранить DMAPA, и как выглядит упаковка?Заявленный срок годности составляет не менее 12 месяцев в оригинальной упаковке при комнатной температуре, при поставке в бочках. Вес нетто в бочках не указан, поэтому уточняйте упаковочный лист при заказе. Открытые бочки плотно закрываются после каждой выгрузки.Почему DMAPA темнеет или дымится, если бочку оставить открытой?На странице товара указано, что материал легковоспламеняющийся и коррозионный, дымит и чернеет на воздухе. Низкомолекулярные амины быстро поглощают воду и CO2, и реакция проявляется в виде потемнения. Плотно закрывайте крышку.9. ВыводыЭтот диамин (CAS 109-55-7) быстродействующий, обладает низкой вязкостью и смешивается с водой, а его теоретическое значение AHEW, равное 51,1 г/экв, дает примерно 27 частей на 100 частей смолы при EEW 190.Его практическое применение заключается в использовании в качестве строительного блока амидоамина, усилителя реакционной способности и ускорителя реакции в малых дозах. Ограничениями являются размытие при влажном отверждении, экзотермический эффект в толстых срезах, а также отсутствие опубликованных данных о времени гелеобразования и значениях аминогрупп.Приведенные здесь значения являются опубликованными данными или цифрами, помеченными как теоретические и литературные; если на странице продукта это не указано, применяются действующие технические условия (TDS) / паспорт безопасности материала (MSDS) / сертификат анализа (COA). Доступность по сортам: N,N-Диметил-1,3-пропандиамин DMAPA Подтверждено наличие связи с целевым объектом РЭБ.10. Список литературы• Страница продукта Yolatech, N,N-диметил-1,3-пропандиамин DMAPA: https://www.yolatech.com/nn-dimethyl-13-propanediamine-dmapa-cas-109-55-7 (дата обращения: 09.10.2026).• Технический паспорт, паспорт безопасности материала и сертификат анализа DMAPA, CAS 109-55-7 компании Yolatech (предоставляются по запросу).• ASTM D1652, содержание эпоксидных групп в эпоксидных смолах (EEW).• ISO 3001, определение эпоксидного эквивалента.• ISO 9702, содержание азота в аминогруппах отвердителей на основе аминоэпоксидов.• ASTM E203, содержание воды методом титрования по Карлу Фишеру.• ASTM D1544, Цвет прозрачных жидкостей по Гарднеру.
Читать далее