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环氧树脂的概论

发布时间:2016-03-02 08:47:37

一、环氧树脂的概念:

  1.环氧树脂是指高分子链结构中含有两个或两个以上环氧基团的高分子化合物的总称,属于热固性树脂,代表性树脂是双酚A型环氧氯丙烷树脂:

  2.环氧基的表示方法

  (1)环氧值(K):100g环氧树脂中所含的环氧当量数

         K=N环氧基个数/Mn×100

  (2)环氧基含量:100g环氧树脂中所含的环氧基重量克数

         K×43%(百分含量)

  (3)环氧当量:相当于1个环氧基的树脂的量

         100/K

二.环氧树脂的特点(通常指双酚A型环氧树脂)

  1.高粘合性(胶接强度高):在合成胶粘剂中环氧树脂胶的胶接强度居前列,这是因为:(1)羟基和醚键等强极性基团使环氧分子和相邻界面间产生较强的粘附力;(2)环氧基与含活泼氢的金属表面反应生成强化学键。

  2.固化收缩率小,在胶粘剂中环氧树脂胶的收缩率最小,这也是环氧树脂胶固化胶接高的原因之一。例如:

  酚醛树脂胶:810% ;  有机硅树脂胶:68%

  聚酯树脂胶:48% ;  环氧树脂胶:13%

  若环氧树脂加填料后收缩率降为0.10.3%,热膨胀系数为6.0×10-5/

  3.耐化学介质稳定性好:在固化体系中的醚基、苯环和脂肪羟基不易受酸碱侵蚀。在海水、石油、煤油、10%H2SO410%HCl10%HAc10%NH310%H3PO430%Na2CO3中可以用两年;而在50%H2SO410%HNO3常温浸泡半年;10%NaOH100℃)浸泡一个月,性能保持不变。

  4.电绝缘性优良:环氧树脂的击穿电压大于35kv/mm

  5.工艺性能良好、制品尺寸稳定、耐性良好和吸水率低。双酚A型环氧树脂的优点固然好,但也有其缺点:

  ①.操作粘度大,这在施工方面显的有些不方便

  ②.固化物性脆,伸长率小。由于含有苯环,降低了弹性。

  ③.剥离强度低。

  ④.耐机械冲击和热冲击差。

三.环氧树脂的应用与发展

  1.环氧树脂的发展史:

  环氧树脂是1938年由P.Castam申请瑞士专利,由汽巴公司在1946年研制出最早的环氧粘接剂,1949年美国的S.O.Creentee研制了环氧涂料。

  我国于1958年开始环氧树脂的工业化生产,并对环氧树脂的应用技术进行探索。1985年环氧树脂总产量为2万吨,1998年达到7.5万吨。随着需求量的扩大,发展也很迅速。全国生产环氧树脂的厂家有60多家,主要有:无锡树脂厂、上海树脂厂、天津津东化工厂、上海新华树脂厂、晨光化工二厂、济南树脂厂、南通化工二厂、嘉兴化工厂等厂家。

  2.环氧树脂的应用:

  ① 涂料工业:环氧树脂在涂料工业中需用量最大,目前较广泛使用的水基涂料、粉末涂料和高固分涂料。水基涂料用于汽车车身的阳离子电泳涂料和饮料罐内涂;环氧型粉末涂料是应用最早的粉末涂料,目前主要课题是改善烘焙时的保色性并降低烘焙温度;高固分涂料要求低粘度环氧树脂,例如F型环氧树脂和海固树脂。

  ② 电子电气工业:低分子环氧树脂用于电气绝缘材料,例如机电产品的浸绝缘处理,浇注为电机定子或万伏电缆头,电视机的变压器中使用的阻燃环氧树脂。

  ③ 建筑工业:在冬季施工或水中操作时,采用低温固化或水下固化可得到粘接力强、耐酸碱和耐久性的效果。

  ④ 胶粘剂、密封剂和复合材料领域:环氧树脂在胶粘剂、密封剂中应用最高。在复合材料领域,用石墨纤维或碳纤维、玻璃纤维进行增强,获得性能优异的轻型高强材料。

四. 环氧树脂的分类

  1、缩水甘油基型环氧树脂:包括缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂和氨基环氧树脂三部分,而缩水甘油醚环氧树脂由双酚A型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和环氧化酚醛树脂。

  2、环氧化烯烃:脂肪族环氧树脂、脂环族环氧树脂和混合型环氧化烯烃。




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