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環氧樹脂的概論

發布時間:2016-03-02 08:47:37

一、環氧樹脂的概念:

  1.環氧樹脂是指高分子鏈結構中含有兩個或兩個以上環氧基團的高分子化合物的總稱,屬于熱固性樹脂,代表性樹脂是雙酚A型環氧氯丙烷樹脂:

  2.環氧基的表示方法

  (1)環氧值(K):100g環氧樹脂中所含的環氧當量數

         K=N環氧基個數/Mn×100

  (2)環氧基含量:100g環氧樹脂中所含的環氧基重量克數

         K×43%(百分含量)

  (3)環氧當量:相當于1個環氧基的樹脂的量

         100/K

二.環氧樹脂的特點(通常指雙酚A型環氧樹脂)

  1.高粘合性(膠接強度高):在合成膠粘劑中環氧樹脂膠的膠接強度居前列,這是因為:(1)羥基和醚鍵等基團使環氧分子和相鄰界面間產生較強的粘附力;(2)環氧基與含活潑氫的金屬表面反應生成強化學鍵。

  2.固化收縮率小,在膠粘劑中環氧樹脂膠的收縮率小,這也是環氧樹脂膠固化膠接高的原因之一。例如:

  酚醛樹脂膠:8—10% ;  有機硅樹脂膠:6—8%

  聚酯樹脂膠:4—8% ;  環氧樹脂膠:1—3%

  若環氧樹脂加填料后收縮率降為0.1—0.3%,熱膨脹系數為6.0×10-5/℃

  3.耐化學介質穩定性好:在固化體系中的醚基、苯環和脂肪羥基不易受酸堿侵蝕。在海水、石油、煤油、10%H2SO4、10%HCl、10%HAc、10%NH3、10%H3PO4和30%Na2CO3中可以用兩年;而在50%H2SO4和10%HNO3常溫浸泡半年;10%NaOH(100℃)浸泡一個月,性能保持不變。

  4.電絕緣性優良:環氧樹脂的擊穿電壓大于35kv/mm

  5.工藝性能良好、制品尺寸穩定、耐候性良好和吸水率低。雙酚A型環氧樹脂的優點固然好,但也有其缺點:

  ①.操作粘度大,這在施工方面顯的有些不方便

  ②.固化物性脆,伸長率小。由于含有苯環,降低了彈性。

  ③.剝離強度低。

  ④.耐機械沖擊和熱沖擊差。

三.環氧樹脂的應用與發展

  1.環氧樹脂的發展史:

  環氧樹脂是1938年由P.Castam申請的,由汽巴公司在1946年研制出的環氧粘接劑,1949年美國的S.O.Creentee研制了環氧涂料。

  我國于1958年開始環氧樹脂的工業化生產,并對環氧樹脂的應用技術進行探索。1985年環氧樹脂總產量為2萬噸,1998年到7.5萬噸。隨著需求量的擴大,發展也加快。當時生產環氧樹脂的廠家有60多家,主要有:無錫樹脂廠、上海樹脂廠、天津津東化工廠、上海新華樹脂廠、晨光化工二廠、濟南樹脂廠、南通化工二廠、嘉興化工廠等廠家。

  2.環氧樹脂的應用:

  ① 涂料工業:環氧樹脂在涂料工業中的用量較大,目前較廣泛使用的水基涂料、粉末涂料和高固分涂料。水基涂料用于汽車車身的陽離子電泳涂料和飲料罐內涂;環氧型粉末涂料是應用較早的粉末涂料,目前主要課題是改進烘焙時的保色性并降低烘焙溫度;高固分涂料要求低粘度環氧樹脂,例如F型環氧樹脂和海固樹脂。

  ② 電子電氣工業:低分子環氧樹脂用于電氣絕緣材料,例如機電產品的浸絕緣處理,澆注為電機定子或萬伏電纜頭,電視機的變壓器中使用的阻燃環氧樹脂。

  ③ 建筑工業:在冬季施工或水中操作時,采用低溫固化或水下固化可得到粘接力強、耐酸堿和耐久性的效果。

  ④ 膠粘劑、密封劑和復合材料領域:環氧樹脂在膠粘劑、密封劑中應用比較高。在復合材料領域,用石墨纖維或碳纖維、玻璃纖維進行增強,獲得性能良好的輕型材料。

四. 環氧樹脂的分類

  1、縮水甘油基型環氧樹脂:包括縮水甘油醚環氧樹脂、縮水甘油酯環氧樹脂和氨基環氧樹脂三部分,而縮水甘油醚環氧樹脂由雙酚A型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂和環氧化酚醛樹脂。

  2、環氧化烯烴:脂肪族環氧樹脂、脂環族環氧樹脂和混合型環氧化烯烴。




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