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文檔簡介

當(dāng)聚合度n為零時(shí),稱之為環(huán)氧化合物,簡稱環(huán)氧化物(Epoxide)。這些低相對分子質(zhì)量樹脂雖不完全滿足嚴(yán)格的定義但因具有環(huán)氧樹脂的基本屬性在稱呼時(shí)也不加區(qū)別地統(tǒng)稱為環(huán)氧樹脂。⑴定義

環(huán)氧樹脂(EpoxyResin)是泛指含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族等有機(jī)化合物為骨架并能通過環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)形成有用的熱固性產(chǎn)物的高分子低聚體(Oligomer)。第三章基體材料1)環(huán)氧樹脂的定義及發(fā)展簡史3.4.1環(huán)氧樹脂系統(tǒng)環(huán)氧樹脂1典型的環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)(雙酚A型)如下式。特征:

1)大分子的兩端是反應(yīng)能力很強(qiáng)的環(huán)氧基.

2)分子主鏈上有許多醚鍵,是一種線型聚醚結(jié)構(gòu).

3)n值較大的樹脂分子鏈上有規(guī)律地.相距較遠(yuǎn)地出現(xiàn)許多仲羥基,可以看成是一種長鏈多元醇.

4)主鏈上還有大量苯環(huán).次甲基和異丙基.2

①國外

1891年,德國人Lindmann用對苯二酚與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng),縮聚成樹脂并用酸酐使之固化;但是它的使用價(jià)值沒有被揭示。

1930年,瑞士和美國進(jìn)一步進(jìn)行研究,用有機(jī)多元胺使上述樹脂固化,顯示出很高粘接強(qiáng)度,這才引起了人們的重視。

1935年確定雙酚A環(huán)氧樹脂的工業(yè)價(jià)值:瑞土DTF公司和美國DR公司。

1936年,瑞土DTF公司生產(chǎn)了琥珀色環(huán)氧氯丙烷-雙酚A樹脂,并同鄰苯二甲酸酐反應(yīng)生產(chǎn)出用于澆鑄和模塑制品的具有工業(yè)意義的熱固性制品。

1939年美國DR公司也生產(chǎn)出了高分子質(zhì)量雙酚A環(huán)氧氯丙烷樹脂并用于高級熱固性涂料。⑵環(huán)氧樹脂發(fā)展簡史3

1937-1939年,歐洲嘗試用環(huán)氧樹脂補(bǔ)牙,但沒有成功。

1939年,美國生產(chǎn)雙酚A樹脂,用于高檔涂料。在第二次世界大戰(zhàn)前,沒有全面開發(fā)環(huán)氧樹脂技術(shù)。

1947年,美國的D-R公司完成了環(huán)氧樹脂第一次具有工業(yè)價(jià)值的制造,它開辟了環(huán)氧氯丙烷-雙酚A樹脂的技術(shù)歷史,環(huán)氧樹脂開始了工業(yè)化開發(fā),且被認(rèn)為是優(yōu)于老的酚醛樹脂和聚酯樹脂的一種技術(shù)進(jìn)步。

1955年,四種基本環(huán)氧樹脂在美國獲得生產(chǎn)制造許可證。

1959年,酚醛環(huán)氧樹脂生產(chǎn)

1960年,CIBA公司工業(yè)化脂環(huán)族環(huán)氧樹脂問世。

1970年,多國開始制造雙酚A環(huán)氧樹脂。

1980年,開發(fā)新型多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂。最近,開發(fā)水性環(huán)氧和稠環(huán)耐溫耐濕樹脂。4

②國內(nèi)

1956年,于沈陽和上海兩地首先研制成功。

1958年,上海開始了工業(yè)化生產(chǎn)。

1964年,開始研究一些新型環(huán)氧

1980年,中國已形成了從單體、樹脂到輔助材料,從科研、生產(chǎn)到應(yīng)用的完整的工業(yè)體系5

環(huán)氧樹脂中含有獨(dú)特的環(huán)氧基,以及羥基、醚鍵等活性基團(tuán)和極性基團(tuán),因而具有許多優(yōu)異的性能。與其他熱固性樹脂相比較,環(huán)氧樹脂的種類和牌號最多,性能各異。環(huán)氧樹脂固化劑的種類更多,再加上眾多的促進(jìn)劑、改性劑、添加劑等,可以進(jìn)行多種多樣的組合和組配。從而能獲得各種各樣性能優(yōu)異的、各具特色的環(huán)氧固化體系和固化物,幾乎能適應(yīng)和滿足各種不同使用性能和工藝性能的要求,這是其他熱固性樹脂所無法相比的。環(huán)氧樹脂現(xiàn)已成為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可缺少的材料,它的產(chǎn)量和應(yīng)用水平也可以從一個(gè)側(cè)面反映一個(gè)國家的工業(yè)技術(shù)的發(fā)達(dá)程度。2、環(huán)氧樹脂的性能及應(yīng)用特點(diǎn)6(1)環(huán)氧樹脂具有的性能和特性1、形式多樣2、固化方便3、粘附力強(qiáng)4、收縮性低5、力學(xué)性能6、電性能7、化學(xué)穩(wěn)定性能8、耐霉菌可以適用各種應(yīng)用對形式提出的要求,其范圍可從極低的粘度到高熔點(diǎn)固體含有極性羥基和醚鍵,對各種物質(zhì)具有很高的粘附力。選用不同的固化劑,可以在0~180℃范圍內(nèi)固化。使之具有良好的尺寸穩(wěn)定性固化后具有優(yōu)良的力學(xué)性能具有較好的介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優(yōu)良絕緣材料取決于所選用的樹脂和固化劑,固化后具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性??梢栽诳量痰臒釒l件下使用。7

①涂料

②膠粘劑

③電子電器

④工程塑料與復(fù)合材料

⑤土建工程⑴環(huán)氧樹脂的主要應(yīng)用領(lǐng)域3、環(huán)氧樹脂的應(yīng)用領(lǐng)域及國內(nèi)外應(yīng)用發(fā)展概況8環(huán)氧樹脂地坪工業(yè)地坪涂料防靜電地板涂料地板環(huán)氧樹脂地板防塵地板⑴環(huán)氧樹脂的主要應(yīng)用領(lǐng)域①涂料9

2、有良好的附著力。因涂膜分子中含有的極性較大的羥基與相臨界面產(chǎn)生引力,如與金屬表面上的游離鍵起反環(huán)氧樹脂防腐涂料特性:

1、優(yōu)異的耐腐蝕性能。由于環(huán)氧樹脂成膜后的分子鏈上含有很穩(wěn)定的碳-碳鍵和醚鍵和苯環(huán),結(jié)構(gòu)致密,屏蔽性好,經(jīng)固化后抗?jié)B透性能優(yōu)異,具有耐水性、耐鹽霧性、耐油性,還有優(yōu)良的耐化學(xué)藥品性.應(yīng),而形成牢固的化學(xué)元素鍵,因而大大地加強(qiáng)了涂膜的附著力,擴(kuò)大了對底材的適應(yīng).3、具有較好的物理機(jī)械性。成膜后分子結(jié)構(gòu)中的羥基已被醚化,所以質(zhì)量穩(wěn)定,涂膜剛?cè)峤Y(jié)合,耐磨性好,涂料固體含量高,一次成膜厚,同時(shí)在固化過程中沒有小分子副產(chǎn)物的生成,不會產(chǎn)生氣體,因此還具有體積收縮性小,熱膨脹系數(shù)低等特點(diǎn).10環(huán)氧樹脂除了對聚烯烴等非極性塑料粘結(jié)性不好之外,對于各種金屬材料如鋁、鋼、鐵、銅;非金屬材料如玻璃、木材、混凝土等;以及熱固性塑料如酚醛、氨基、不飽和聚酯等都有優(yōu)良的粘接性能,因此有萬能膠之稱。環(huán)氧膠粘劑是結(jié)構(gòu)膠粘劑的重要品種。②膠粘劑11

說明:一類用于受力部件上的膠粘劑。一般要求膠結(jié)接頭所能承受的應(yīng)力要和被粘物本身的強(qiáng)度相當(dāng),膠粘劑本身具有優(yōu)良的耐熱性、耐介質(zhì)、耐大氣老化、耐震動疲勞、低的蠕變和高的持久強(qiáng)度。大多以具有三向交聯(lián)結(jié)構(gòu)的熱固性樹脂為主體,配以熱塑性樹脂或橡膠型增韌劑組成。主要用于機(jī)械制造和高速運(yùn)載工具(如飛機(jī)、火箭、導(dǎo)彈)制造等現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)部門中。其品種主要有環(huán)氧-尼龍、環(huán)氧-丁腈、環(huán)氧(芳胺固化)、酚醛-丁腈、酚醛-環(huán)氧、聚酰亞胺、聚苯并咪唑。用途及優(yōu)點(diǎn)

非結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度較低、耐久性差,只能由于普通、臨時(shí)性質(zhì)的粘接、密封、固定,不能用于結(jié)構(gòu)件粘接。

結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度高、抗剝離、耐沖擊、施工工藝簡便。用于金屬、陶瓷、塑料、橡膠、木材等同種材料或者不同種材料之間的粘接。可部分代替焊接、鉚接、螺栓連接等傳統(tǒng)連接形式。結(jié)合面應(yīng)力分布均勻,對零件無熱影響和變形。在工程中結(jié)構(gòu)膠應(yīng)用廣泛,主要用于構(gòu)件的加固、錨固、粘接、修補(bǔ)等;如粘鋼,粘碳纖維,植筋,裂縫補(bǔ)強(qiáng)、密封,孔洞修補(bǔ)、道釘粘貼、表面防護(hù)、混凝土粘接等.

結(jié)構(gòu)膠粘劑(structureadhesive)概述12施膠系統(tǒng)許多雙組份配方的膠粘劑可裝在

卡式膠筒內(nèi),用于手動的或氣動的膠槍施膠?!锃h(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑13★環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑制冷蛇形管-用環(huán)氧樹脂膠粘劑粘接和密封制冷蛇形管,重疊部分的抗剪強(qiáng)度可達(dá)4500psi(磅/英寸2

)。單組份的形式免除了稱量和混料的麻煩。零售商品陳列架-為了保持優(yōu)良的仿木質(zhì)的外觀,可用結(jié)構(gòu)型塑料膠粘劑代替螺絲或釘子來裝配塑料的組合件,并可省掉表面終飾的工序。將磁鐵粘接到鋼轉(zhuǎn)子上-用雙組份環(huán)氧樹脂膠粘劑進(jìn)行粘接,在室溫下固化,重疊處抗剪強(qiáng)度可達(dá)4500psi??障短钛a(bǔ)特性能使不夠密合的兩個(gè)表面牢固地粘合在一起。14★快干膠用一滴快干膠即可迅速地粘接多種塑料、橡膠、金屬和其他材料。。快干膠是一種優(yōu)秀的多用途產(chǎn)品,可用于各種裝配應(yīng)用中快干膠可用于其他膠粘劑可能無法粘接的許多種材料表面,例如粘接橡膠。膠合板和木材的修補(bǔ)快干膠是一種高粘度的液體,可填充飾面和底板之間的孔洞。15電器、電機(jī)絕緣封裝件的澆注,如電磁鐵、接觸器線圈;裝有電子元件和線路的器件的灌封絕緣。半導(dǎo)體元器件的塑封;環(huán)氧層壓塑料環(huán)氧覆銅板.③電子電器16環(huán)氧板

環(huán)氧酚醛玻璃布層壓板用無堿玻璃纖維布浸以環(huán)氧酚醛樹脂為底材,經(jīng)熱壓而成。3240板具有高的機(jī)械強(qiáng)度,良好的電氣性能,適用于電機(jī)、電器設(shè)備中作絕緣結(jié)構(gòu)零部件,并可在潮濕的環(huán)境和變壓器油中使用。阻燃型環(huán)氧玻璃布覆銅板主要適用于制作單、雙面線路板和多層線路板,廣泛的應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、通訊設(shè)備及軍用裝備等各種電子產(chǎn)品。阻燃型環(huán)氧玻璃布覆銅板③電子電器17④工程塑料與復(fù)合材料高科技器材“造就”奧運(yùn)冠軍

奧運(yùn)會冠軍人人敬佩,但很少有人想到他(她)們使用的高科技體育器材的作用,環(huán)氧復(fù)合材料就是其中重要的一種,它曾“造就”奧運(yùn)冠軍。如獲得男子自行車公路賽冠軍的德國著名車手烏爾里希的“坐騎”是用碳纖維環(huán)氧復(fù)合材料做的支架,質(zhì)量僅7.5千克。碳纖維環(huán)氧增強(qiáng)塑料復(fù)合材料除了能做羽毛球拍、網(wǎng)球拍外,在其他體育用品方面也有體現(xiàn),比如高爾夫球桿、自行車架、釣魚竿以及復(fù)合材料賽車、游艇等。環(huán)氧玻璃鋼拉擠型材,其成型工藝是將纖維類增強(qiáng)材料浸漬環(huán)氧樹脂基體后在光電熱一體的高速聚合裝置內(nèi)固化,經(jīng)牽引連續(xù)拉擠成型。主要產(chǎn)品:棒材、園管,方管,矩形管,板材等型材,可按客戶要求設(shè)計(jì)生產(chǎn)各種規(guī)格的環(huán)氧玻璃鋼異形材。18⑤土建工程停車場環(huán)氧地坪適用于核島土建構(gòu)筑物及核島外輻射控制區(qū)的土建構(gòu)筑物的混凝土基面。具體包括反應(yīng)堆廠房,核輔助廠房,核燃料廠房與換料水池,電氣廠房,連接廠房,反應(yīng)堆停堆更衣室,放射源儲藏間,核廢液排放管廊,廢物輔助廠房,廢水處理廠房,固化桶儲藏庫,事故坑等的混凝土墻面與地面。19⑵環(huán)氧樹脂國內(nèi)外應(yīng)用發(fā)展概況國家能力(萬噸)%歐盟美國日本其它38.337.823.93628.227.817.626.4總計(jì)136100美國歐盟日本總計(jì)涂料電子電氣復(fù)合材料建筑行業(yè)粘合劑其他16.25.72.42.41.81.517.08.32.34.71.51.25.66.10.61.20.90.738.8205.38.34.23.4總計(jì)303515.090表3-1

世界主要國家環(huán)氧樹脂生產(chǎn)能力表3-2世界主要國家環(huán)氧樹脂消費(fèi)(萬噸)20圖

環(huán)氧樹脂消費(fèi)構(gòu)成21特殊結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹脂和助劑產(chǎn)品向著精細(xì)化、功能化、能在特殊環(huán)境下固化發(fā)展。固化產(chǎn)物向具有高韌性、高強(qiáng)度、耐輻照、耐高低溫方向發(fā)展。由此特種樹脂、固化劑、稀釋劑的品種將會有更大發(fā)展,形成多品種小批量的生產(chǎn)格局。隨著高分子物理學(xué)近期的發(fā)展,品種的發(fā)展已集中于采用化學(xué)或非化學(xué)合成的方法,通過共混、合金的手段來制得環(huán)氧-橡膠、環(huán)氧-熱塑性塑料、各種有機(jī)無機(jī)的填充料復(fù)合物以及環(huán)氧樹脂基無機(jī)納米復(fù)合材料。4、環(huán)氧樹脂應(yīng)用技術(shù)開發(fā)動向高性能化、高附加值發(fā)展,重視環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)的安全性。22

(a)第一數(shù)字組由5位阿拉伯?dāng)?shù)字組成。每一數(shù)字(命名順序號1、2、3、4、5)代表所指的特性,前兩位數(shù)字表示樹脂的化學(xué)組分,后三位數(shù)字分別表示樹脂黏度、環(huán)氧當(dāng)量的范圍值和對改性劑或溶劑的規(guī)定。按照表3-3列出的命名順序號,依次標(biāo)出各項(xiàng)性能的類別數(shù)或檔數(shù)。如果某項(xiàng)性能未作規(guī)定,則在相應(yīng)位置以“0”表示。

(b)第二數(shù)字組由3位阿拉伯?dāng)?shù)字組成。每一數(shù)字(命名順序號6、7、8)代表所指的特性,分別表示樹脂的密度范圍值、添加劑類型和特征。按照表3-3列出的命名順序號,依次標(biāo)出各項(xiàng)性能的檔數(shù)。如果某項(xiàng)性能未作規(guī)定,則在相應(yīng)位置以“0”表示。

⑴國標(biāo)GB/T1844-1995的命名法按照國標(biāo)GB/T1844-1995規(guī)定,環(huán)氧樹脂縮寫代號用“EP”表示。環(huán)氧樹脂牌號由兩個(gè)數(shù)字組組成,兩組數(shù)字間用“-”字線連接:第一組數(shù)字第二組數(shù)字-環(huán)氧樹脂的命名23命名順序號1、2345678主要性能性質(zhì)類別或擋數(shù)化學(xué)成分黏度(23℃)Pa.s環(huán)氧當(dāng)量g/mol有機(jī)改性劑或溶劑密度(23℃)g/cm3添加劑特征0未規(guī)定未規(guī)定未規(guī)定未規(guī)定未規(guī)定未規(guī)定未規(guī)定1雙酚A縮水甘油醚≤0.25≤115無≤1.10無具有規(guī)定燃燒性的材料2芳香族縮水甘油醚類(酯)>0.25~1116~150含活性劑1.10~1.14填料可水解含氯量低于0.2%3脂肪族縮水甘油醚類(酯)>1~5151~175含非活性劑1.15~1.19有機(jī)或無機(jī)著色劑結(jié)晶傾向小4脂環(huán)族縮水甘油醚類(酯)流體,>5176~210含有機(jī)溶劑1.20~1.29填料和著色劑水溶性5環(huán)烯烴類環(huán)氧半固體211~290含活性劑和有機(jī)溶劑1.30~1.39乳化劑耐熱性6酚醛環(huán)氧固體291~525含活性劑和有機(jī)溶劑1.40~1.59--7鹵代環(huán)氧衍生物觸變劑526~1025-1.60~1.80--8其他含氮縮水甘油衍生物-1026~2050----9雜環(huán)化合物->2050----10烯烴類環(huán)氧------11其他元素環(huán)氧------表3-3

環(huán)氧樹脂的主要性能24

命名舉例:

例1其種環(huán)氧樹脂(EP),化學(xué)組分為脂肪族縮水甘油醚(03),黏度為1-5Pa·s(3),環(huán)氧當(dāng)量為29l-525g/mol(6),不含改性劑(1),密度為1.15-1.19(3),未規(guī)定添加劑(0)和特征(0)。其名稱為EP03361-300。例2某種環(huán)氧樹脂(EP),系以兩種不同化學(xué)組分(00)組成,樹脂為半固體(5),環(huán)氧當(dāng)量為211-290g/mol(5),含有活性劑(2),密度為1.20-1.29(4),加有填料(2)和具有耐熱性(5)。其名稱為EP00552-425。

25

環(huán)氧值:

環(huán)氧值是鑒別環(huán)氧樹脂性質(zhì)的最主要的指標(biāo),工業(yè)環(huán)氧樹脂型號就是按環(huán)氧值的不同來區(qū)分的。環(huán)氧值是指每100g樹脂中所含環(huán)氧基的物質(zhì)的量數(shù)。環(huán)氧值的倒數(shù)乘以100就稱之為環(huán)氧當(dāng)量。環(huán)氧當(dāng)量的含義是;含有1moI環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的克數(shù)。

26

⑵國標(biāo)GB/T1630-1989的命名法

鑒于目前仍大量采用環(huán)氧樹脂的老型號,故將老國標(biāo)GB/T1630-1989環(huán)氧樹脂分類、型號、命名”中環(huán)氧樹脂的命名摘錄于下,以便查閱。

(a)分類和代號

環(huán)氧樹脂按其主要組成物質(zhì)不同而分類,并分別給以代號如下:27﹝b﹞命名原則﹝C﹞型號28E-51環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂以一個(gè)或兩個(gè)拼音與阿拉伯?dāng)?shù)字作為型號以表示類別及品種。此例中二酚基丙烷為主要組成物質(zhì)型號的第一位采用主要組成物質(zhì)名稱,取其主要組成物質(zhì)拼音的第一個(gè)字母,若相同則加取第二個(gè)字母。若有改性物質(zhì),用拼音字母表示,未改性則加一標(biāo)記“-”。該樹脂環(huán)氧指標(biāo)為0.48~0.54mol/100g,則其算術(shù)平均值為0.51,29(2)環(huán)氧樹脂的品種

根據(jù)分子結(jié)構(gòu),環(huán)氧樹脂大體可分為五大類:1.縮水甘油醚類2.縮水甘油酯類3.縮水甘油胺類30

1~3類環(huán)氧樹脂是由環(huán)氧氯丙烷與含有活潑氫原子的化合物如酚類、醇類、有機(jī)羧酸類,胺類等縮聚而成。多元酚多元醇多元酸多元胺314.線型脂肪族類5.脂環(huán)族類+有機(jī)過氧化酸4、5類是鏈狀或環(huán)狀雙烯類化合物的雙鍵與過氧酸經(jīng)環(huán)氧化而成。環(huán)氧化烯烴(線型、環(huán)型)烯烴322)雙酚A型環(huán)氧樹脂由二酚基丙烷與環(huán)氧氯丙烷()縮聚而成的聚合物。2OCHCHCH22Cl33式中“n”為平均聚合度:通常n=0~19,調(diào)節(jié)雙酚A和環(huán)氧氯丙烷的用量比,可以制得平均相對分子質(zhì)量不同的環(huán)氧樹脂。34(1)雙酚A型環(huán)氧樹脂的大分子結(jié)構(gòu)具有以下特征:

①大分子的兩端是反應(yīng)能力很強(qiáng)的環(huán)氧基?

②分子主鏈上有許多醚鍵,是一種線型聚醚結(jié)構(gòu)?

③n值較大的樹脂分子鏈上有規(guī)律地?相距較遠(yuǎn)地出現(xiàn)許多仲羥基,可以看成是一種長鏈多元醇?

④主鏈上還有大量苯環(huán)?次甲基和異丙基?⑵雙酚A型環(huán)氧樹脂的各結(jié)構(gòu)單元賦予樹脂以下功能:環(huán)氧基和羥基賦予樹脂反應(yīng)性,使樹脂固化物具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力和粘接力?醚健和羥基是極性基團(tuán),有助于提高浸潤性和粘附力?醚健和C-C鍵使大分子具有柔順性?苯環(huán)賦予聚合物以耐熱性和剛性?異丙基也賦與大分子一定的剛性?-C-O-鍵的鍵能高,從而提高了耐堿性?35

所以,雙酚A型環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)決定了它的性能具有以下特點(diǎn):

①是熱塑性樹脂,但具有熱固性,能與多種固化劑?催化劑及添加劑形成多種性能優(yōu)異的固化物,幾乎能滿足各種使用要求?

②樹脂的工藝性好?固化時(shí)基本上不產(chǎn)生小分子揮發(fā)物,可低壓成型?能溶于多種溶劑?

③固化物有很高的強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度?

④固化物有較高的耐腐蝕性和電性能?

⑤固化物有一定的韌性和耐熱性?

⑥主要缺點(diǎn)是:耐熱性和韌性不高,耐濕熱性和耐候性差?36酚醛環(huán)氧樹脂

由線型酚醛樹脂與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成

酚醛環(huán)氧樹脂與二酚基環(huán)氧樹脂相比,在線性分子中含有兩個(gè)以上的環(huán)氧基,因此固化后產(chǎn)物的交聯(lián)密度大,具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、力學(xué)強(qiáng)度、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。[CH22CH]nOOOCH2CHCH2OOCH2CHCH2OCH2CHCH2373)脂肪多元醇縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂1.特點(diǎn):粘度低;多數(shù)具有水溶性;多數(shù)是長鏈型分子,富有柔性2.種類丙三醇類用途:膠粘劑------粘結(jié)力強(qiáng),織物整理劑-----防皺、防縮、防蟲蛀

它可以與二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂混合使用,以降低操作黏度和增加固化體系的韌性。384)

縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂特點(diǎn):粘度低,使用工藝好,反應(yīng)活性高;粘合力強(qiáng),固化物力學(xué)性能好;絕緣性、尤其是耐漏電痕跡性好;良好的耐超低溫性,-196-

-253℃39

四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯40間苯二甲酸縮水甘油酯制備工藝41

用過乙酸對四氫鄰苯二甲酸環(huán)氧樹脂的雙鍵進(jìn)行氧化,則可得到TDE-85環(huán)氧樹脂,其分子結(jié)構(gòu)示意式如下:

這是一種淡黃色透明黏稠液體,其黏度(25℃)為1.6~2.0Pa·s,環(huán)氧值≥0.85,按分子結(jié)構(gòu)式計(jì)算其環(huán)氧值應(yīng)為3.01,與實(shí)測值有一定差距,因此,TDE-85分子中納平均環(huán)氧基個(gè)數(shù)為大于2小于3,TDE-85分子中所含兩種不同類型的的環(huán)氧基,其活性是不一樣的。425)

縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂

縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂可以從脂族或芳族伯胺或仲胺和環(huán)氧氯丙烷合成。特點(diǎn):多官能度、環(huán)氧當(dāng)量高,交聯(lián)密度大,耐熱性顯著提高。缺點(diǎn):有一定的脆性。主要品種:AFG-90環(huán)氧樹脂用途:

――制作150-200℃使用的膠粘劑

――復(fù)合材料436)

脂環(huán)族環(huán)氧樹脂制備:由脂環(huán)族烯烴的雙鍵經(jīng)環(huán)氧化而得;2.特點(diǎn):主要用胺固化--高強(qiáng)度、高耐熱、高延伸率俗稱---“三高”樹脂3.主要品種:(1)二氧化雙環(huán)戊二烯較高的抗壓與抗拉強(qiáng)度;長期暴露在高溫下仍能保持良好的力學(xué)和電性能耐電弧性較好;耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。447)脂肪族環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)特點(diǎn):分子結(jié)構(gòu)中無苯環(huán)及脂環(huán)結(jié)構(gòu),僅有脂肪鏈和環(huán)氧基2.主要品種環(huán)氧化聚丁二烯樹脂特點(diǎn):①易溶于苯、乙醇、丙酮等溶劑,易與酸酐類,胺類固化劑反應(yīng)。②分子中的不飽和雙鍵與許多乙烯類單體進(jìn)行共聚反應(yīng),環(huán)氧基和羥基等可進(jìn)行一系列其它的化學(xué)反應(yīng),可用多種類型的改性劑進(jìn)行改性。45環(huán)氧化聚丁二烯樹脂固化后的強(qiáng)度、韌性、粘接性、耐正負(fù)溫度性能都很良好,在-60℃到+160℃范圍內(nèi),可以正常工作。主要用作復(fù)合材料、澆鑄、粘合劑、電器密封涂料以及用作其它類型環(huán)氧樹脂的改性劑。結(jié)構(gòu):46環(huán)氧樹脂本身是線性樹脂,需要加入固化劑在一定溫度下發(fā)生交聯(lián)固化發(fā)應(yīng),生成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),才能顯示出其固有的優(yōu)良性能。固化劑的分類:

I反應(yīng)性固化劑:可以同環(huán)氧樹脂發(fā)生加成反應(yīng),通過逐步反應(yīng)的歷程交聯(lián)形成體型網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu),該類型固化劑一般含有活性氫,反應(yīng)中伴有氫原子轉(zhuǎn)移,包括多元伯胺,多元羧酸,多元醇和多元酚;

II催化性固化劑:可以引發(fā)樹脂中環(huán)氧基團(tuán)按照陰離子或者陽離子歷程進(jìn)行固化反應(yīng),如胺類和三氟化硼絡(luò)合物等。3.4.2環(huán)氧樹脂的固化及其固化劑47環(huán)氧樹脂的反應(yīng)性:環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)由于固化劑種類和固化條件的不同而各異,但其中主要還是通過環(huán)氧基的開環(huán)反應(yīng)而固化的。環(huán)氧基的三元環(huán)因其中鍵角較正常的要小,不很穩(wěn)定而容易被打開,所以環(huán)氧基的反應(yīng)能力是很強(qiáng)的。

48bXaY圖:環(huán)氧環(huán)開環(huán)示意

圖中C-O鍵的電子云分布是不均勻的,其中氧原子上的電子云密度較大,而碳原子上電子云密度較小。

X為質(zhì)子或路易斯酸等親電試劑,通過a過程進(jìn)行開環(huán)反應(yīng),其難易程度主要取決于環(huán)氧基中氧原子親核性大小和X試劑親電性大小。

Y為路易斯堿等親核試劑,通過b過程進(jìn)行開環(huán)反應(yīng),其難易程度主要取決于環(huán)氧基中碳原子親電性大小和Y試劑親核性大小。在環(huán)氧樹脂固化的體系里,親電試劑X和親核試劑Y往往是同時(shí)存在的,從而a和b過程同時(shí)發(fā)生,這樣開環(huán)反應(yīng)更容易進(jìn)行,但即使在這種情況下也必然有某種過程(a或b)在反應(yīng)中起著主要的作用。49與環(huán)氧基反應(yīng)生成仲胺(1)多元伯胺1.環(huán)氧樹脂通過逐步聚合反應(yīng)的固化過程再與另一個(gè)環(huán)氧基反應(yīng)生成叔胺

伯胺與環(huán)氧樹脂通過上述逐步聚合反應(yīng)歷程交聯(lián)成復(fù)雜的體形高聚物。50影響因素:促進(jìn)劑:質(zhì)子給予體對固化有加速作用,如含羥基的醇類、酚類、羧酸、磺酸和水抑制劑:質(zhì)子接受體

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