環(huán)氧樹脂【知識探索】

1、高分子材料與配方,輕化工程系 石文鵬 工訓(xùn)樓411 E- mail: Tele 1,風(fēng)音書屋,環(huán)氧樹脂,環(huán)氧樹脂是指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團(tuán) 的能交聯(lián)的一類樹脂(環(huán)氧化天然油不是環(huán)氧樹脂) Epoxy Resin EP Epoxide,2,風(fēng)音書屋,環(huán)氧樹脂的分類,縮水甘油醚類 縮水甘油脂類 縮水甘油胺類 脂肪族環(huán)氧化合物 脂環(huán)族環(huán)氧化合物,3,風(fēng)音書屋,環(huán)氧樹脂的合成方法,多元醇、多元酚、多元酸及多元胺等與環(huán)氧氯丙烷等縮聚,4,風(fēng)音書屋,環(huán)氧樹脂的合成方法,鏈狀或環(huán)狀雙烯類化合物與過氧酸環(huán)氧化,5,風(fēng)音書屋,環(huán)氧樹脂的化學(xué)反應(yīng),EP熱塑性低聚物（PVC的穩(wěn)定

2、劑）,6,風(fēng)音書屋,環(huán)氧樹脂的化學(xué)反應(yīng),X親電試劑 Y親核試劑,7,風(fēng)音書屋,環(huán)氧值,環(huán)氧值就是指每100克樹脂中所含環(huán)氧基的摩爾數(shù),8,風(fēng)音書屋,雙酚A型EP樹脂,低相對分子質(zhì)量雙酚A型EP樹脂合成 邊攪拌邊依次加入環(huán)氧氯丙烷和雙酚A，形成懸浮液， 加入NaOH溶液 5565 2h 靜置分層，除去底層鹽溶液 樹脂層溶液減壓蒸餾（環(huán)氧氯丙烷） 甲苯萃取 洗滌,9,風(fēng)音書屋,雙酚A型EP樹脂合成,10,風(fēng)音書屋,雙酚A型EP樹脂合成,11,風(fēng)音書屋,n=0-1液態(tài)如：EP01441-310n=1-1.8半固體 軟化點55 如：E-31n=1.8-5軟化點55-95如：EP01661-310n=5

3、-19軟化點100 EP01681-410n 100 苯氧基樹脂 熱塑性高聚物 3-4萬,12,風(fēng)音書屋,液態(tài)雙酚A型EP樹脂合成方法,一步法：環(huán)氧氯丙烷、 雙酚A和NaOH在統(tǒng)一條件下開環(huán)閉環(huán)（一步加堿法）E-44 兩步法：環(huán)氧氯丙烷、 雙酚A先加季銨鹽然后加NaOH 優(yōu)點：反應(yīng)時間短、 溫度波動小、加堿時間短，避免水解、產(chǎn)率高E-51、E-54,13,風(fēng)音書屋,固態(tài)雙酚A型EP樹脂合成方法,一步法（Taffy法） 水洗法：雙酚A和10%NaOH溶解后 加入環(huán)氧氯丙烷 水洗 萃取法：萃取、水洗 溶劑法：環(huán)氧氯丙烷、 雙酚A溶入有機(jī)溶劑后加入 NaOH 兩步法：液態(tài)雙酚A型EP樹脂與雙酚A15

4、0-170 或200,14,風(fēng)音書屋,雙酚A型EP樹脂制品結(jié)構(gòu)性能,環(huán)氧樹脂制品性能決定于固化物的分子結(jié)構(gòu)： 環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)性能 固化劑的結(jié)構(gòu)性能 添加劑的結(jié)構(gòu)性能 固化歷程,15,風(fēng)音書屋,雙酚A型EP樹脂結(jié)構(gòu),環(huán)氧基、羥基：反應(yīng)性內(nèi)聚力、粘結(jié)力 醚鍵、羥基：極性基團(tuán)浸潤性、黏附力 醚鍵、碳碳鍵柔順性 苯環(huán)剛性、耐熱性 異丙基： 一定 剛性,16,風(fēng)音書屋,雙酚A型EP樹脂性能特點,熱塑性樹脂，與固化劑、催化劑、添加劑形成多種性能優(yōu)異固化物 工藝性好：基本無小分子揮發(fā)物、低壓成型、可溶 高強度、高粘結(jié)強度 較高耐腐蝕、電性能 有一定韌性和耐熱性 缺點：韌性、耐熱性不高、耐濕熱性、耐候性差,1

5、7,風(fēng)音書屋,雙酚A型EP樹脂性能參數(shù),相對分子質(zhì)量及分布 環(huán)氧值、環(huán)氧當(dāng)量 羥值 100gEP中羥基的物質(zhì)的量 羥基當(dāng)量：1mol羥基EP的質(zhì)量 黏度（溫度影響大）和軟化點 氯含量（活性氯、非活性氯、無機(jī)氯） 雜質(zhì)含量（水、酚、環(huán)氧氯丙烷、NaCl）,18,風(fēng)音書屋,環(huán)氧樹脂的固化,多元胺71% 酸酐23%,19,風(fēng)音書屋,固化劑,低溫固化劑：室溫以下聚硫醇型、多異氰酸酯型、T-31改性胺 室溫固化劑：脂肪族多胺、脂環(huán)族多胺、低分子聚酰胺、改性芳胺 中溫固化劑：脂環(huán)族多胺、叔胺、咪唑類、三氟化硼絡(luò)合物 高溫固化劑：芳香族多胺、酸酐、甲階酚醛樹脂、氨基樹脂、雙氰胺、酰肼（預(yù)固化、后固化） 固化溫度越高、固化物耐熱性越好,20,風(fēng)音書屋,固化劑,21,風(fēng)音書屋,固化劑,22,風(fēng)音書屋,固化劑,23,風(fēng)音書屋,多胺固化劑,24,風(fēng)音書屋,固化劑,25,風(fēng)音書屋,固化劑,26,風(fēng)音書屋,固化劑,27,風(fēng)音書屋,固化劑,28,風(fēng)音書屋,固化過程,環(huán)氧膠液對固體材料的潤濕、浸漬 物料充填模腔或流平，形成致密物體 固化反應(yīng) 基體結(jié)構(gòu)形成 界面結(jié)構(gòu)形成,29,風(fēng)音書屋,溫度與固化時間,30,風(fēng)音書屋,壓力與固化時間,加壓太早：黏度小、流失多、空隙率大、分層 太遲：黏度大、交聯(lián)網(wǎng)