Эпоксидный отвердитель PACM представляет собой бесцветный алициклический диамин, 4,4'-диаминодициклогексилметан (CAS 1761-71-3), продаваемый при давлении 50-80 мПа·с и APHA 30 или ниже. Четыре атома водорода аминогруппы в молекуле массой 210,36 г/моль дают расчетное значение AHEW 52,6 г/экв, что соответствует 28,1 phr для YLE-128. Спецификация и дозировка приведены ниже.

Рисунок 1. Расчетная потребность в PACM (52,6 г/экв), MACM (60 г/экв) и DACH (28,5 г/экв) в диапазоне концентраций 120-220 г/экв; отмеченные точки соответствуют маркам, указанным в таблице 4.

1. Введение: Почему незамещенное кольцо имеет значение

Алициклические диаминные отвердители подходят для покрытий, которые должны оставаться твердыми и светлыми, но не выдерживают короткого времени жизни диэтилентриамина. PACM — это незамещенный представитель этого семейства: два циклогексановых кольца, соединенных метиленовым мостиком, каждое из которых содержит одну первичную аминную группу.

В опубликованных технических характеристиках указаны пять строк и один номер CAS, вязкость составляет 50-80 мПа·с при 25 °C. Температура плавления, температура вспышки и плотность отсутствуют, поэтому они здесь не приводятся по памяти.

Три источника поступают в эти цифры: Страница продукта PACMтри сопоставимых алициклических диамина из того же каталога и стехиометрия.

2. Материалы и методы: Спецификация отвердителя эпоксидной смолы PACM

Идентификатор определяется одним номером CAS и четырьмя строками.

2.1 Идентификация продукта и опубликованные пределы

В таблице 1 перечислены идентификаторы, которые должны быть указаны в заказе на покупку и в листе проверки сертификата соответствия.

Таблица 1. Идентификация продукта PACM; значения, отмеченные как «расчетные», получены из молекулярной структуры, а не со страницы продукта.

В таблице 2 повторно указаны пять опубликованных предельных значений, а также основы испытаний, которые лаборатория обычно применяет к каждому из них.

Таблица 2. Опубликованные технические характеристики PACM с соответствующим методом испытаний.

2.2 Методы испытаний и источники данных

Эквивалентная масса эпоксидной смолы определяется титрованием по стандарту ASTM D1652, с использованием стандарта ISO 3001 в качестве альтернативного метода. Цвет определяется по шкале Гарднера по стандарту ASTM D1544, вязкость – по стандарту ASTM D445 при 25 °C.

Вода начинает двигаться первой после открытия бочки, поэтому ее измеряют методом титрования по Карлу Фишеру в соответствии со стандартом ASTM E203 на двух параллельных пробах, результаты представляются как среднее значение при n = 3.

Эквивалентная масса водорода в амине не указана на странице товара. Она определяется как отношение молекулярной массы к числу активных атомов водорода: 210,36 ÷ 4 = 52,59 г/экв.

Эти вычисления воспроизводят два опубликованных значения из одного и того же каталога: 60 ​​г/экв для MACM и 28,5 г/экв для ДАЧс точностью до 1%, поэтому во всех приведенных здесь таблицах дозировок используется 52,6 г/экв.

3. Результаты и обсуждение: Геометрия кольца и реакция на отверждение

Геометрия кольца, а не молекулярная масса, отличает PACM от линейных алифатических аминов.

3.1 Почему циклогексановое кольцо изменяет твердость и цвет

Оба амина располагаются на циклогексановом кольце, что делает их первичными аминами на вторичных атомах углерода. Стерические препятствия замедляют присоединение к эпоксиду, поэтому смесь PACM дольше остается работоспособной, чем смесь DETA той же эквивалентной массы.

Плотность сшивки изменяется в противоположную сторону. При 52,6 г/экв с четырьмя атомами водорода PACM создает больше сетевых соединений на 100 г смолы, чем отвердитель с плотностью 60 г/экв, а жесткое кольцо повышает твердость и снижает отклонение от температуры без образования ароматических структур.

Цвет сохраняется, потому что отсутствует ароматический хромофор, способный пожелтеть под воздействием УФ-излучения, хотя поверхность остается первичным амином, реагирующим с углекислым газом.

3.2 Сравнение с альтернативными диаминными отвердителями

В таблице 3 эпоксидный отвердитель PACM сопоставляется с тремя алициклическими диаминами из того же каталога, исходя из критериев, определяющих состав.

Таблица 3. Опубликованные свойства четырех алициклических диаминных отвердителей; расчетные значения AHEW получены в соответствии с методом, описанным в разделе 2.2.

Дозировка практически линейно зависит от эквивалентной массы. На смоле с содержанием бисфенола А 187 г/экв. В регионе DACH требуется 15,2 форинта в сутки.1,3-BAC 19,0 phr, PACM 28,1 phr и MACM 32,1 phr при той же стехиометрии.

Вязкость – это то, что определяет качество грунтовки: при вязкости 50-80 мПа·с она удерживает больше наполнителя и меньше растворителя, чем грунтовка MACM с вязкостью 80-120 мПа·с, и именно она определяет, будет ли грунтовка с высоким содержанием твердых веществ соответствовать предельному уровню летучих органических соединений.

Компромисс заключается в скорости: DACH реагирует быстро, при концентрации 28,5 г/экв, и подходит для тонких пленок, получаемых в холодильной камере, но исключает возможность его использования при литье под давлением толщиной 3 мм.

4. Состав и расчет дозировки

Дозировка рассчитывается по формуле: phr = 100 × AHEW ÷ EEW, где 52,6 г/экв для PACM и EEW смолы, фактически находящейся в емкости.

В таблице 4 это относится к четырем смолам при полном стехиометрическом соотношении и стехиометрическом соотношении 0,90.

Таблица 4. Расчетная потребность в PACM в phr для четырех смол Yolatech при стехиометрическом индексе 1,00 и 0,90.

При показателе степени окисления 0,90 примерно десятая часть эпоксида остается непрореагировавшей. На практике большинство покрытий, отверждаемых при комнатной температуре, используют именно такой показатель, поскольку небольшой избыток амина лучше переносит влагу и углекислый газ на поверхности, чем точное соотношение.

При показателе преломления ниже 0,85 пленка остается мягкой, а химическая стойкость снижается; при показателе выше 1,05 избыток амина пластифицирует сетку и усиливает цвет. Ни один из концов не восстанавливается при более длительном отверждении, поэтому перед увеличением масштаба проверьте показатель преломления.

Для работы с полиуретаном используется тот же эквивалентный вес: при эквиваленте изоцианата 42,02 г/экв 100 г групп NCO расходуют 125,2 г PACM.

5. Примечания по обработке и окно операций

Четыре параметра определяют, будет ли система PACM вести себя на предприятии так же, как и в лаборатории.

• Смешивайте по весу, никогда по объему. Разница в плотности между наполненной смолой и амином изменяет объемные соотношения на несколько процентов.
• Поддерживайте температуру в цехе в пределах от 18 до 30 °C. При температуре ниже 10 °C реакция присоединения резко замедляется, и 24-часовое отверждение растягивается до трех дней; если на предприятии более низкая температура, увеличьте период индукции и допустите отверждение в течение ночи.
• Поддерживайте относительную влажность ниже 70%. При превышении этого уровня карбамат образуется быстрее, чем пленка затвердевает, и помутнение становится стойким.
• Для отверждения после обработки необходимо выдерживать температуру 80 °C в течение 2 часов, так как это влияет на деформацию под воздействием тепла; данные о температуре стеклования (Tg) отсутствуют, поэтому уточните этот параметр на собственном ламинате.

Рисунок 2. Температурные диапазоны для системы, отверждаемой PACM при комнатной температуре; диапазон 18–30 °C включает как опубликованные значения вязкости, так и 24-часовое отверждение.

Размер партии — это практический способ контроля экзотермического эффекта. Пять килограммов в тонком лотке безопасны при 25 °C; те же пять килограммов в 20-сантиметровой бочке застынут в котле.

6. Приложения

На странице товара указаны пять вариантов применения. Как правило, первым тестируется вариант с покрытиями.

Таблица 5. Роли PACM в приложениях и свойства, которые соответствуют каждой из них.

Рисунок 3. Пять ролей, перечисленных на странице продукта, с указанием свойства, которое управляет каждой из них.

Намотка нитей — это сложный случай, который стоит проверить в первую очередь, поскольку давление 50-80 мПа·с смачивает ровинг без растворителя, но при этом он остается в ванне. Для полиамидных промежуточных продуктов марка является строительным блоком, а не отвердителем, поэтому дозировка определяется аминным числом готового аддукта.

7. Ограничения и проверка материалов

В первый месяц использования выявляются три ограничения, и ни одно из них не устраняется добавлением отвердителя.

7.1 Известные ограничения и неподходящие случаи

Отсутствие метильных групп в кольце означает, что неметилированные алициклические диамины густеют или кристаллизуются в неотапливаемом помещении. На странице не указана температура плавления, поэтому температуру застывания необходимо узнать из сертификата анализа партии перед зимней поставкой.

Холодная полимеризация не является его сильной стороной. При 10 °C пленка все еще полимеризуется, но поверхность остается липкой гораздо дольше, чем у пленок DACH или DETA, и ограничивающим фактором становится пыль.

Для участков толщиной более 50 мм требуется более медленное отвердевание или поэтапное наращивание толщины; этот материал сам по себе может растрескаться из-за экзотермической реакции. Контакт с пищевыми продуктами, питьевая вода и медицинское применение выходят за рамки опубликованных данных, поскольку результаты испытаний на миграцию отсутствуют.

7.2 Входной контроль, упаковка, хранение и безопасность

Для приемочного контроля необходимы четыре показателя: цвет по APHA, вязкость при 25 °C, содержание воды по Карлу Фишеру и чистота по методу поставщика. Все, что выходит за рамки Таблицы 2, возвращается до того, как бочка поступит в производство. Чистота 99,0% оставляет до 1% других аминов и воды, чего достаточно, чтобы изменить цвет и время жизни смеси между партиями.

Материал поставляется в бочках и хранится не менее 12 месяцев с момента изготовления в оригинальной упаковке при комнатной температуре. Держите крышку закрытой, вдали от огня и солнечных лучей, а частично использованные бочки накройте сухим азотом. Перед смешиванием большого количества материалов разных дат выпуска проконсультируйтесь с поставщиком.

Жидкость имеет щелочную реакцию и разъедает медные сплавы, поэтому использование перчаток, защитных очков и местной вытяжной вентиляции является минимальным требованием; правила техники безопасности регулируются паспортом безопасности материала (MSDS). Декларации RoHS и REACH выдаются по запросу для каждой партии товара, и ничто здесь не подтверждает качество.

8. Часто задаваемые вопросы

Какова эквивалентная масса водорода в амине PACM?

Это 52,6 г/экв: 210,36 г/моль, деленное на четыре активных атома водорода. На странице это значение не отображается; результат совпадает с опубликованными значениями 60 г/экв для MACM и 28,5 г/экв для DACH.

Сколько PACM требуется для смолы YLE-128?

Для YLE-128 при концентрации 184-190 г/экв требуется 27,7-28,6 phr при полной стехиометрии или 24,9-25,7 phr при индексе 0,90. Точное значение зависит от эквивалентной массы партии, поэтому значение из сертификата анализа должно быть включено в формулу.

PACM — это то же самое, что MACM?

Нет. PACM не имеет замещений при CAS 1761-71-3, AHEW 52,6 г/экв и 50-80 мПа·с; MACM содержит две метильные группы в кольце при CAS 6864-37-5, AHEW 60 г/экв и 80-120 мПа·с. Они не взаимозаменяемы по весу.

Почему пленка PACM краснеет во влажную погоду?

Первичные амины реагируют с диоксидом углерода и водой, образуя карбаматы на поверхности. Реакция протекает быстрее всего при температуре ниже 15 °C и относительной влажности выше 70 %, и образовавшуюся мутность невозможно смыть растворителем.

Может ли PACM использоваться в качестве удлинителя полиуретановой цепи?

Да. Он реагирует с изоцианатом, образуя мочевинный сегмент, и для 100 г NCO-групп требуется 125,2 г PACM. Реакционная способность высока, поэтому процессы получения предполимеров подходят для него лучше, чем одностадийные системы.

Каков ожидаемый срок жизни смеси при температуре 25 °C?

Время гелеобразования не опубликовано, и его невозможно рассчитать по стандарту AHEW. Проведите тест с 100 г при комнатной температуре; любое указанное значение, включая наше, используйте в качестве отправной точки.

9. Выводы

Светлый цвет, твердость 50-80 мПа·с и расчетное значение AHEW 52,6 г/экв позволяют определить дозировку YLE-128 на 27,7-28,6 частей на 100 частей смолы. Значение зависит от твердости и сохранения цвета при высоком содержании твердых веществ, а не от скорости отверждения, поэтому DACH сохраняет твердость быстрее, а MACM более устойчив к хранению.

Большинство составов определяются двумя показателями: эквивалентной электропроводностью смолы (EEW) и индексом полимеризации от 0,90 до 1,00. Оба показателя можно измерить до вскрытия барабана.

10. Список литературы

1. Страница продукта Yolatech, PACM (CAS 1761-71-3), https://www.yolatech.com/44-diaminodicyclohexyl-methane-pacm-cas-1761-71-3 (дата обращения: 23.10.2026).

2. Технический паспорт Yolatech для PACM, спецификация и габариты упаковки (предоставляются по запросу).

3. Паспорт безопасности материала Yolatech для PACM, CAS 1761-71-3 (предоставляется по запросу).

4. ASTM D1652, содержание эпоксидных групп в эпоксидных смолах (EEW).

5. ISO 3001, определение эпоксидного эквивалента.

6. ISO 9702, содержание азота в аминогруппах отвердителей на основе аминоэпоксидов.

7. ASTM D445, кинематическая вязкость.

8. ASTM D1544, Цвет прозрачных жидкостей по Гарднеру.

9. ASTM E203, содержание воды методом титрования по Карлу Фишеру.