涂料氧樹脂PPT課件

1、 1 概概 述述 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂（Epoxy Resin）是）是指分子結(jié)構(gòu)中含指分子結(jié)構(gòu)中含有有2個或個或2個以上環(huán)氧基并在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑存在下個以上環(huán)氧基并在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑存在下能形成三維網(wǎng)狀固化物的化合物的總稱，是一類重能形成三維網(wǎng)狀固化物的化合物的總稱，是一類重要的熱固性樹脂要的熱固性樹脂。環(huán)氧樹脂既包括環(huán)氧基的低聚物，。環(huán)氧樹脂既包括環(huán)氧基的低聚物，也包括含環(huán)氧基的低分子化合物。環(huán)氧樹脂作為膠也包括含環(huán)氧基的低分子化合物。環(huán)氧樹脂作為膠粘劑、涂料和復(fù)合材料等的樹脂基體，廣泛應(yīng)用于粘劑、涂料和復(fù)合材料等的樹脂基體，廣泛應(yīng)用于水利、交通、機(jī)械、電子、家電、汽車及航空航天水利、交通、機(jī)械、

2、電子、家電、汽車及航空航天等領(lǐng)域。等領(lǐng)域。 第1頁/共74頁 一、 環(huán)氧樹脂及其固化物的性能特點 (1) 力學(xué)性能高。環(huán)氧樹脂具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力，分子結(jié)構(gòu)致密，所以它的力學(xué)性能高于酚醛樹脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹脂。 (2) 附著力強(qiáng)。環(huán)氧樹脂固化體系中含有活性極大的環(huán)氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團(tuán)，賦予環(huán)氧固化物對金屬、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等極性基材以優(yōu)良的附著力。 (3) 固化收縮率小。一般為12。是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一(酚醛樹脂為810；不飽和聚酯樹脂為46；有機(jī)硅樹脂為48)。線脹系數(shù)也很小，一般為610-5/。所以固化后體積變化不大。第2頁/共74頁

3、(4) 工藝性好工藝性好。環(huán)氧樹脂固化時基本上不產(chǎn)生低分子揮。環(huán)氧樹脂固化時基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物，所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合發(fā)物，所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造無溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。制造無溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。 (5) 優(yōu)良的電絕緣性優(yōu)良。環(huán)氧樹脂是熱固性樹脂中介電優(yōu)良的電絕緣性優(yōu)良。環(huán)氧樹脂是熱固性樹脂中介電性能最好的品種之一。性能最好的品種之一。 (6) 穩(wěn)定性好，抗化學(xué)藥品性優(yōu)良穩(wěn)定性好，抗化學(xué)藥品性優(yōu)良。不合堿、鹽等雜質(zhì)的。不合堿、鹽等雜質(zhì)的環(huán)氧樹脂不易變質(zhì)。只要貯存得當(dāng)環(huán)氧樹脂不易變質(zhì)。只要

4、貯存得當(dāng)(密封、不受潮、不遇高密封、不受潮、不遇高溫溫)，其貯存期為，其貯存期為1年。超期后若檢驗合格仍可使用。環(huán)氧固年。超期后若檢驗合格仍可使用。環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。其耐堿、酸、鹽等多種介質(zhì)腐化物具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。其耐堿、酸、鹽等多種介質(zhì)腐蝕的性能優(yōu)于不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂。因蝕的性能優(yōu)于不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂。因此環(huán)氧樹脂大量用作防腐蝕底漆，又因環(huán)氧樹脂固化物呈三此環(huán)氧樹脂大量用作防腐蝕底漆，又因環(huán)氧樹脂固化物呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，又能耐油類等的浸漬，大量應(yīng)用于油槽、油輪、維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，又能耐油類等的浸漬，大量應(yīng)用于油槽、油輪、飛機(jī)的整體油箱內(nèi)壁襯里等。

5、飛機(jī)的整體油箱內(nèi)壁襯里等。 (7) 環(huán)氧固化物的耐熱性一般為環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80100。環(huán)氧樹脂的。環(huán)氧樹脂的耐熱品種可達(dá)耐熱品種可達(dá)200或更高。或更高。第3頁/共74頁 環(huán)氧樹脂也存在一些缺點環(huán)氧樹脂也存在一些缺點， 比如耐候性差，環(huán)氧樹脂中一般含有芳香醚鍵，比如耐候性差，環(huán)氧樹脂中一般含有芳香醚鍵，固化物經(jīng)日光照射后易降解斷鏈，所以通常的雙酚固化物經(jīng)日光照射后易降解斷鏈，所以通常的雙酚A型環(huán)氧樹脂固化物在戶外日曬，易失去光澤，逐型環(huán)氧樹脂固化物在戶外日曬，易失去光澤，逐漸粉化，因此不宜用作戶外的面漆。漸粉化，因此不宜用作戶外的面漆。 另外，環(huán)氧樹脂低溫固化性能差，一般需在另外，環(huán)

6、氧樹脂低溫固化性能差，一般需在10以上固化，在以上固化，在10以下則固化緩慢，對于大型物體以下則固化緩慢，對于大型物體如船舶、橋梁、港灣、油槽等寒季施工十分不便。如船舶、橋梁、港灣、油槽等寒季施工十分不便。 第4頁/共74頁 二、 環(huán)氧樹脂發(fā)展簡史 環(huán)氧樹脂的研究始于20世紀(jì)30年代。1934年德國I.G.Farben公司的的P. Schlack發(fā)現(xiàn)用胺類化合物可使含有多個環(huán)氧基團(tuán)的化合物聚合成高分子化合物，生成低收縮率的塑料，從而獲得德國專利。 稍后，瑞士Gebr.de Trey公司的Pierre Castan和美國Devoe & Raynolds公司的S. O. Greelee用雙

7、酚A和環(huán)氧氯丙烷經(jīng)縮聚反應(yīng)制得環(huán)氧樹脂，用有機(jī)多元胺或鄰苯二甲酸酐均可使樹脂固化，并具有優(yōu)良的粘接性。 不久，瑞士的Ciba公司、美國的Shell公司以及Dow Chemical公司都開始了環(huán)氧樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用開發(fā)研究。 進(jìn)入20世紀(jì)50年代，在普通雙酚A環(huán)氧樹脂生產(chǎn)應(yīng)用的同時，一些新型的環(huán)氧樹脂相繼問世。1960年前后，相繼出現(xiàn)了熱塑性酚醛環(huán)氧樹脂、鹵代環(huán)氧樹脂、聚烯烴環(huán)氧樹脂。第5頁/共74頁 世界三大環(huán)氧樹脂生產(chǎn)公司是Resolution Performance Products（銳意卓越，原殼牌shell）Dow chemical 和Huntsman Advanced Mater

8、ials（原汽巴嘉基）。 2009年國外環(huán)氧樹脂的總生產(chǎn)能力約為190萬噸/年，美國、西歐、日本是環(huán)氧樹脂的主要生產(chǎn)和消費地區(qū)，上述國家和地區(qū)環(huán)氧樹脂生產(chǎn)能力之和約為世界總生產(chǎn)能力的69%。 三大公司在世界環(huán)氧樹脂行業(yè)占有霸主地位，其生產(chǎn)能力之和約占世界總生產(chǎn)能力的70%以上。 其中用于涂料的消費量約為50%以上，第6頁/共74頁 環(huán)氧樹脂構(gòu)成涂料的組成 1）.基料 樹脂（環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、有機(jī)硅樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨酯樹脂等） 2）.固化劑 芳胺加成物、酸酐等 3）.顏填料 4）.助劑 固化促進(jìn)劑、觸變劑、流平劑、消泡劑 5）.溶劑 兩種以上，惰性稀釋劑第7頁/共74頁防腐涂料 無機(jī)富鋅

9、75微米環(huán)氧封閉漆25微米環(huán)氧云母中涂100微米第8頁/共74頁 橋墩水下部分 80微米底漆、封閉漆、中層漆環(huán)氧 (AKZONobel) 150微米。第9頁/共74頁 環(huán)氧地坪第10頁/共74頁 火車、飛機(jī)底漆第11頁/共74頁2 環(huán)氧樹脂分類環(huán)氧樹脂分類 環(huán)氧樹脂種類較多，且新品種不斷增多，因此到目前為環(huán)氧樹脂種類較多，且新品種不斷增多，因此到目前為此還沒有一種較明確的分類方法。此還沒有一種較明確的分類方法。 一、按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類一、按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類按化學(xué)結(jié)構(gòu)差異，環(huán)氧樹脂可分為縮水甘油類環(huán)氧樹脂和非按化學(xué)結(jié)構(gòu)差異，環(huán)氧樹脂可分為縮水甘油類環(huán)氧樹脂和非縮水甘油類環(huán)氧樹脂縮水甘油類環(huán)氧樹脂2大類。

10、大類。 (1) 縮水甘油類環(huán)氧樹脂縮水甘油類環(huán)氧樹脂 縮水甘油類環(huán)氧樹脂可看成縮水甘油（縮水甘油類環(huán)氧樹脂可看成縮水甘油（ ）的衍生化合物。主要有縮水甘油醚類、縮水甘油酯類和縮水的衍生化合物。主要有縮水甘油醚類、縮水甘油酯類和縮水甘油胺類甘油胺類3種。種。 縮水甘油醚類縮水甘油醚類 縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂是指分子中含縮水甘油醚的化合縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂是指分子中含縮水甘油醚的化合物，常見的主要有以下幾種：物，常見的主要有以下幾種： 雙酚雙酚A型環(huán)氧樹脂型環(huán)氧樹脂（簡稱（簡稱DGEBA樹脂樹脂）：是目前應(yīng)用最）：是目前應(yīng)用最廣的環(huán)氧樹脂，約占實際使用的環(huán)氧樹脂中的廣的環(huán)氧樹脂，約占實際使用的環(huán)氧樹

11、脂中的85%以上。以上。CH2CHCH2OOH第12頁/共74頁其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：雙酚F型環(huán)氧樹脂（簡稱DGEBF樹脂）： CCH3CH3OCH2CHOHCH2OOCH2CHOCCH3CH3OCH2CHCH2OnCH2CH2OCH2CHOHCH2OOCH2CHOCH2OCH2CHCH2OnCH2第13頁/共74頁雙酚雙酚S型環(huán)氧樹脂（簡稱型環(huán)氧樹脂（簡稱DGEBS樹脂）：樹脂）： SO2OCH2CHOHCH2OOCH2CHOSO2OCH2CHCH2OnCH2氫化雙酚氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂：型環(huán)氧樹脂： CCH3CH3OCH2CHOHCH2OOCH2CHOCCH3CH3OCH2CHC

12、H2OnCH2線性酚醛型環(huán)氧樹脂線性酚醛型環(huán)氧樹脂 ：OCH2CHCH2OCH2OCH2CHCH2OCH2OCH2CHCH2On第14頁/共74頁脂肪族縮水甘油醚樹脂：脂肪族縮水甘油醚樹脂： CH2CHCH2OCH2CHCH2OCH2CHCH2OOOOCH2CHCH2四溴雙酚四溴雙酚A環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂： CCH3CH3OCH2CHOHCH2OOCH2CHOCCH3CH3OCH2CHCH2OnCH2BrBrBrBrBrBrBrBr第15頁/共74頁 縮水甘油酯類縮水甘油酯類 如鄰苯二甲酸二縮水甘油酯，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：如鄰苯二甲酸二縮水甘油酯，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：CH2CHCH2OCH2CHCH2OO

13、OCCOO 縮水甘油胺類縮水甘油胺類由多元胺與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)而得，如：由多元胺與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)而得，如：CH2CHCH2ONRR第16頁/共74頁 （2）非縮水甘油類環(huán)氧樹脂）非縮水甘油類環(huán)氧樹脂 非縮水甘油類環(huán)氧樹脂主要是用過醋酸等氧化劑與碳非縮水甘油類環(huán)氧樹脂主要是用過醋酸等氧化劑與碳-碳雙鍵反應(yīng)而碳雙鍵反應(yīng)而得。主要是指脂肪族環(huán)氧樹脂、環(huán)氧烯烴類和一些新型環(huán)氧樹脂。得。主要是指脂肪族環(huán)氧樹脂、環(huán)氧烯烴類和一些新型環(huán)氧樹脂。 脂環(huán)族環(huán)氧樹脂脂環(huán)族環(huán)氧樹脂OOOOO雙(2,3-環(huán)氧基環(huán)戊基)醚（ERR-0300） 2,3-環(huán)氧基環(huán)戊基環(huán)戊基醚（ERLA-0400） HCCH2OOCCH2CH

14、3OOCH3乙烯基環(huán)己烯二環(huán)氧化物（乙烯基環(huán)己烯二環(huán)氧化物（ERL-4206） 二異戊二烯二環(huán)氧化物（二異戊二烯二環(huán)氧化物（ERL-4269）第17頁/共74頁CH2OCH3OCOOH3CCH2OOCOOCH2OCH3OC(CH2)4COOH3COOCH2OO3,4-環(huán)氧基環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己基甲酸甲基環(huán)己基甲酸-3,4-環(huán)氧環(huán)氧 3,4環(huán)氧基環(huán)己基甲酸環(huán)氧基環(huán)己基甲酸-3,4-環(huán)氧環(huán)氧基基-6-甲基環(huán)己基甲酯甲基環(huán)己基甲酯 （ERL-4201） 基環(huán)己基甲酯基環(huán)己基甲酯 （ERL-4221）己二酸二（己二酸二（3,4-環(huán)氧基環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己基甲酯）甲基環(huán)己基甲酯） （ERL-4289）

15、二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物二環(huán)戊二烯二環(huán)氧化物 （EP-207）第18頁/共74頁 環(huán)氧化烯烴類環(huán)氧化烯烴類 CH2CHCHOCH2CH2CHCHOCH2 新型環(huán)氧樹脂新型環(huán)氧樹脂NORNOOOOO 此外，還有混合型環(huán)氧樹脂，即分子結(jié)構(gòu)中同時具有兩此外，還有混合型環(huán)氧樹脂，即分子結(jié)構(gòu)中同時具有兩種不同類型環(huán)氧基的化合物。種不同類型環(huán)氧基的化合物。第19頁/共74頁 3 環(huán)氧樹脂的特性指標(biāo)環(huán)氧樹脂的特性指標(biāo) 環(huán)氧樹脂有多種型號，各具不同的性能，其性能可由特性指標(biāo)確定。環(huán)氧樹脂有多種型號，各具不同的性能，其性能可由特性指標(biāo)確定。 （1）環(huán)氧當(dāng)量環(huán)氧當(dāng)量（或（或環(huán)氧值環(huán)氧值）：環(huán)氧當(dāng)量（或環(huán)氧值）是環(huán)氧樹

16、脂最）：環(huán)氧當(dāng)量（或環(huán)氧值）是環(huán)氧樹脂最重要的特性指標(biāo)，表征樹脂分子中環(huán)氧基的含量。環(huán)氧當(dāng)量是指含有重要的特性指標(biāo)，表征樹脂分子中環(huán)氧基的含量。環(huán)氧當(dāng)量是指含有1mol環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量克數(shù)，以環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量克數(shù)，以EEW表示。而環(huán)氧值是指表示。而環(huán)氧值是指100g環(huán)氧樹脂中環(huán)氧基的摩爾數(shù)。環(huán)氧樹脂中環(huán)氧基的摩爾數(shù)。環(huán)氧值環(huán)氧當(dāng)量100 環(huán)氧當(dāng)量的測定方法有化學(xué)分析法和光譜分析法。國際上通用的環(huán)氧當(dāng)量的測定方法有化學(xué)分析法和光譜分析法。國際上通用的化學(xué)分析法有高氯酸法，其他的還有鹽酸丙酮法、鹽酸吡啶法和鹽酸二化學(xué)分析法有高氯酸法，其他的還有鹽酸丙酮法、鹽酸吡啶法和鹽酸二氧六環(huán)法。氧

17、六環(huán)法。 鹽酸丙酮法方法簡單，試劑易得，使用方便。其方法是：準(zhǔn)確稱量鹽酸丙酮法方法簡單，試劑易得，使用方便。其方法是：準(zhǔn)確稱量0.51.5g樹脂置樹脂置于具塞的三角燒瓶中，用移液管加入于具塞的三角燒瓶中，用移液管加入20mL的鹽酸丙酮溶液（的鹽酸丙酮溶液（1mL相對密度相對密度1.19的鹽酸溶的鹽酸溶于于40mL丙酮中），加塞搖蕩，使樹脂完全溶解，在陰涼處放置丙酮中），加塞搖蕩，使樹脂完全溶解，在陰涼處放置1小時，鹽酸與環(huán)氧基作小時，鹽酸與環(huán)氧基作用生成了氯醇，之后加入甲基紅指示劑用生成了氯醇，之后加入甲基紅指示劑3滴，用滴，用0.1mol/L 的的NaOH溶液滴定過量的鹽酸至溶液滴定過量的鹽

18、酸至紅色褪去變成黃色時為終點。同樣操作，不加樹脂，做一空白試驗。由樹脂消耗的鹽酸紅色褪去變成黃色時為終點。同樣操作，不加樹脂，做一空白試驗。由樹脂消耗的鹽酸的量即可計算出樹脂的環(huán)氧當(dāng)量。的量即可計算出樹脂的環(huán)氧當(dāng)量。第20頁/共74頁 （2）羥值羥值（或（或羥基當(dāng)量羥基當(dāng)量）：羥值是指）：羥值是指100g環(huán)氧樹脂中環(huán)氧樹脂中所含的羥基的摩爾數(shù)。而羥基當(dāng)量是指含所含的羥基的摩爾數(shù)。而羥基當(dāng)量是指含1mol羥基的環(huán)氧羥基的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量克數(shù)。樹脂的質(zhì)量克數(shù)。羥值羥基當(dāng)量100羥值的測定方法有兩種：一是直接測定環(huán)氧樹脂中的羥基羥值的測定方法有兩種：一是直接測定環(huán)氧樹脂中的羥基含量；二是打開環(huán)氧基形成

19、羥基，并進(jìn)一步測定羥基含量含量；二是打開環(huán)氧基形成羥基，并進(jìn)一步測定羥基含量的總和。前一方法是根據(jù)氫化鋁鋰能和含有活潑氫的基團(tuán)的總和。前一方法是根據(jù)氫化鋁鋰能和含有活潑氫的基團(tuán)進(jìn)行快速、定量反應(yīng)的原理，用于直接測定環(huán)氧樹脂中的進(jìn)行快速、定量反應(yīng)的原理，用于直接測定環(huán)氧樹脂中的羥基，是一種較可靠的方法。后一方法是以乙酸酐、吡啶羥基，是一種較可靠的方法。后一方法是以乙酸酐、吡啶和濃硫酸混合后的乙?；噭┡c環(huán)氧樹脂進(jìn)行反應(yīng)，形成和濃硫酸混合后的乙?；噭┡c環(huán)氧樹脂進(jìn)行反應(yīng)，形成羥基，然后測定總的羥基含量，再以二倍的環(huán)氧基減之，羥基，然后測定總的羥基含量，再以二倍的環(huán)氧基減之，即可測定環(huán)氧樹脂中的羥基

20、含量即羥值。即可測定環(huán)氧樹脂中的羥基含量即羥值。第21頁/共74頁 （3）酯化當(dāng)量酯化當(dāng)量：酯化當(dāng)量是指酯化：酯化當(dāng)量是指酯化1mol單羧酸（單羧酸（60g醋醋酸或酸或280gC18脂肪酸）所需環(huán)氧樹脂的質(zhì)量克數(shù)。環(huán)氧樹脂脂肪酸）所需環(huán)氧樹脂的質(zhì)量克數(shù)。環(huán)氧樹脂中的羥基和環(huán)氧基都能與羧酸進(jìn)行酯化反應(yīng)。酯化當(dāng)量可表中的羥基和環(huán)氧基都能與羧酸進(jìn)行酯化反應(yīng)。酯化當(dāng)量可表示樹脂中羥基和環(huán)氧基的總含量。示樹脂中羥基和環(huán)氧基的總含量。羥值環(huán)氧值酯化當(dāng)量2100 （4）軟化點軟化點：環(huán)氧樹脂的軟化點可以表示樹脂的分子量：環(huán)氧樹脂的軟化點可以表示樹脂的分子量大小，軟化點高的相對分子質(zhì)量大，軟化點低的相對分子大

21、小，軟化點高的相對分子質(zhì)量大，軟化點低的相對分子質(zhì)量小。質(zhì)量小。低相對分子質(zhì)量環(huán)低相對分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂氧樹脂軟化點軟化點50聚合度聚合度2中相對分子質(zhì)量環(huán)中相對分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂氧樹脂軟化點軟化點5095聚合度聚合度25高相對分子質(zhì)量環(huán)高相對分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂氧樹脂軟化點軟化點100聚合度聚合度5第22頁/共74頁 （5）氯含量氯含量：是指環(huán)氧樹脂中所含氯的摩爾數(shù)，包括有：是指環(huán)氧樹脂中所含氯的摩爾數(shù)，包括有機(jī)氯和無機(jī)氯。無機(jī)氯主要是指樹脂中的氯離子，無機(jī)氯的機(jī)氯和無機(jī)氯。無機(jī)氯主要是指樹脂中的氯離子，無機(jī)氯的存在會影響固化樹脂的電性能。樹脂中的有機(jī)氯含量標(biāo)志著存在會影響固化樹脂的電性能。樹脂中的

22、有機(jī)氯含量標(biāo)志著分子中未起閉環(huán)反應(yīng)的那部分氯醇基團(tuán)的含量，它含量應(yīng)盡分子中未起閉環(huán)反應(yīng)的那部分氯醇基團(tuán)的含量，它含量應(yīng)盡可能地降低，否則也會影響樹脂的固化及固化物的性能?？赡艿亟档?，否則也會影響樹脂的固化及固化物的性能。 （6）黏度黏度：環(huán)氧樹脂的黏度是環(huán)氧樹脂實際使用中的重：環(huán)氧樹脂的黏度是環(huán)氧樹脂實際使用中的重要指標(biāo)之一。不同溫度下，環(huán)氧樹脂的黏度不同，其流動性要指標(biāo)之一。不同溫度下，環(huán)氧樹脂的黏度不同，其流動性能也就不同。黏度通常可用杯式黏度計、旋轉(zhuǎn)黏度計、毛細(xì)能也就不同。黏度通?？捎帽金ざ扔嫛⑿D(zhuǎn)黏度計、毛細(xì)管黏度計和落球式黏度計來測定。管黏度計和落球式黏度計來測定。 國產(chǎn)環(huán)氧樹脂的

23、牌號及規(guī)格見下表：國產(chǎn)環(huán)氧樹脂的牌號及規(guī)格見下表：第23頁/共74頁國家統(tǒng)一型號舊牌號規(guī) 格軟化點/(或黏度/Pas)環(huán)氧值eq/100g有機(jī)氯mol/100g無機(jī)氯mol/100g揮發(fā)分/%雙酚A型E-54616（68）0.550.560.020.0012E-51618（2.5）0.480.540.020.0012619液體0.480.020.0052.5E-44610112200.410.470.020.0011E-4263421270.380.450.020.0011E-39-D24280.380.410.010.0010.5E-3563720350.300.400.020.0051E-

24、3163840550.230.380.020.0051E-2060164760.180.220.020.0011E-1460378850.100.180.020.0051E-1260485950.090.140.020.0011E-10605951050.080.120.020.0011E-066071101350.040.071E-036091351550.020.0451酚醛型F-5128(2.5)0.480.540.020.0012F-48648700.440.480.080.0052F-44644100.440.10.0052FJ-47350.450.50.020.0052FJ-436

25、5750.400.450.020.0052返返回回第24頁/共74頁 4 環(huán)氧樹脂的固化劑及固化反應(yīng)環(huán)氧樹脂的固化劑及固化反應(yīng) 一、環(huán)氧樹脂的反應(yīng)一、環(huán)氧樹脂的反應(yīng) 環(huán)氧樹脂本身很穩(wěn)定，如雙酚環(huán)氧樹脂本身很穩(wěn)定，如雙酚A型環(huán)氧樹脂即使加熱到型環(huán)氧樹脂即使加熱到200也不發(fā)也不發(fā)生變化。但環(huán)氧樹脂分子中含有活潑的環(huán)氧基，因而反應(yīng)性很強(qiáng)，能與生變化。但環(huán)氧樹脂分子中含有活潑的環(huán)氧基，因而反應(yīng)性很強(qiáng)，能與固化劑發(fā)生固化反應(yīng)生成網(wǎng)狀大分子。環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)主要與分子固化劑發(fā)生固化反應(yīng)生成網(wǎng)狀大分子。環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)主要與分子中的環(huán)氧基和羥基有關(guān)。中的環(huán)氧基和羥基有關(guān)。 (1) 環(huán)氧基與含活潑氫的化

26、合物反應(yīng)環(huán)氧基與含活潑氫的化合物反應(yīng) 與伯胺、仲胺反應(yīng)與伯胺、仲胺反應(yīng)CHCH2O+H2NRCHCH2OHNHRCHCH2O+HNRCHCH2OHRNRR 叔胺不與環(huán)氧基反應(yīng)叔胺不與環(huán)氧基反應(yīng)，但可催化環(huán)氧基開環(huán)，使環(huán)氧樹脂自身聚，但可催化環(huán)氧基開環(huán)，使環(huán)氧樹脂自身聚合。故叔胺類化合物可以作為環(huán)氧樹脂的固化劑。合。故叔胺類化合物可以作為環(huán)氧樹脂的固化劑。CHCH2OnR3NCHCH2On第25頁/共74頁 與酚類反應(yīng)與酚類反應(yīng)CHCH2O+HOCHCH2OHO 與羧酸反應(yīng)與羧酸反應(yīng)CHCH2O+CHCH2OHCORCOOHOR 與無機(jī)酸與無機(jī)酸反應(yīng)反應(yīng) CHCH2O+H3PO4POOOOCH2

27、CHCH2CHOHOHCH2CHOH 與巰基反應(yīng)與巰基反應(yīng) CHCH2O+ HSRCHCH2OHSR 與醇羥基反應(yīng)與醇羥基反應(yīng) 該反應(yīng)需要在催化和高溫下發(fā)生。而常溫下，環(huán)氧基與該反應(yīng)需要在催化和高溫下發(fā)生。而常溫下，環(huán)氧基與醇羥基反應(yīng)極微弱。醇羥基反應(yīng)極微弱。 CHCH2O+ HORCHCH2OHOR催化第26頁/共74頁(2) 環(huán)氧樹脂中羥基的反應(yīng)環(huán)氧樹脂中羥基的反應(yīng)OOOCHOH+COOHC OOCH 與羧酸反應(yīng)與羧酸反應(yīng) CHOH+RCOOHCHOCOR+ H2O 與羥甲基或烷氧基反應(yīng)與羥甲基或烷氧基反應(yīng)CHOH+OHCH2HOOHCH2OCHCHOH+CHOROCH2NHCONHCH2

28、NHCONH+ ROH 與酸酐反應(yīng)與酸酐反應(yīng)第27頁/共74頁 與異氰酸酯反應(yīng)與異氰酸酯反應(yīng)CHOH+CHOCONHOCNRR 與硅醇或其烷氧基縮合與硅醇或其烷氧基縮合CHOH+ HOSiO+ H2OCH3CH3OSiOCH3CH3HCCHOH+ ROSiO+ ROHCH3CH3OSiOCH3CH3HC第28頁/共74頁 .脂肪胺(aliphatic amines).聚酰胺(Polyamide).環(huán)狀脂肪胺(cycloaliphaticamines).芳香族胺(aromatic amines).酸酐(acid anhydrides).路易斯酸（lewisacid）.咪唑（酰胺（dicyandi

29、amide） 二、 固化劑 環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)是通過加入固化劑，利用固化劑中的某些基團(tuán)與環(huán)氧樹脂中的環(huán)氧基或羥基發(fā)生反應(yīng)來實現(xiàn)的。第29頁/共74頁第30頁/共74頁第31頁/共74頁 （1）多元胺固化環(huán)氧樹脂涂料 分組分包裝，施工時按要求配制，使用期很短，漆膜附著力、柔韌性和硬度好。完全固化后的漆膜耐脂肪烴溶劑、稀酸、堿和鹽。 常選用相對分子量在900左右中低分子量環(huán)氧樹脂， 若選用相對分子量在1400以上中高分子量環(huán)氧樹脂，環(huán)氧值較低，交聯(lián)較少，固化后漆膜太軟； 相對分子量在500以下聚合度小于2時，漆膜太脆，配漆后使用期太短，不太方便。 固化劑采用乙二胺、已二胺、二亞乙基三胺以及酸酐類物

30、質(zhì)等。 第32頁/共74頁 （2）改性胺加成物固化環(huán)氧樹脂涂料 由于多元胺的毒性、刺激性和臭味以及當(dāng)其配制量不準(zhǔn)確時可能造成性能下降等原因，目前常用改性的多元胺加成物作固化劑。 如采用環(huán)氧樹脂和過量的乙二胺反應(yīng)制得的加成物來代替多元胺，消除了臭味，也避免了漆膜泛白現(xiàn)象。第33頁/共74頁 （3） 聚酰胺固化環(huán)氧樹脂涂料 低分子聚酰胺是由植物油的不飽和酸二聚體或三聚體與多元胺縮聚而成。 由于其分子內(nèi)含有活潑的氨基，可與環(huán)氧基反應(yīng)而交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 由于聚酰胺基有較長的碳鏈和極性基團(tuán)，具有很好的彈性和附著力。 因此，除了起固化劑作用外，也是一個良好的增韌劑，而且對提高耐候性和施工性能也好。C34H

31、x(CNHCH2CH2NHCH2CH2NH2)2第34頁/共74頁4.4.潛固化劑：潛固化劑： 雙氰胺室溫下固體雙氰胺室溫下固體(150(150C C固化固化) )5.5.濕固化體系：濕固化體系： 丁酮亞胺遇水分解。丁酮亞胺遇水分解。H2N CNNH2C NC NCH2CH2NCH3CH3CH2CCH3CH2CH32CH3CH2C CH3O+H2NCH2CH2NH2第35頁/共74頁 在工業(yè)上應(yīng)用，為低復(fù)合材的吸水性常使用酸酐類硬化劑。 為提升耐沖擊性則使用長鏈狀脂肪胺。用芳香族胺來增加耐溫性。 加入苯環(huán)上帶有鹵素衍生物之硬化劑來使環(huán)氧樹脂具耐燃之性質(zhì)。含鹵耐燃劑于燃燒時會生成鹵化氫，鹵化氫可

32、中斷燃燒的化學(xué)反應(yīng)。第36頁/共74頁鄰苯二甲酸酐固化環(huán)氧樹脂：鄰苯二甲酸酐固化環(huán)氧樹脂：特點：機(jī)械強(qiáng)度高；耐熱性好；但耐水解性差。特點：機(jī)械強(qiáng)度高；耐熱性好；但耐水解性差。均苯四酸酐粉末涂料的固化劑。均苯四酸酐粉末涂料的固化劑。酸與酸酐的固化體系酸與酸酐的固化體系OOO+HO CHOOO CHOHOOO CHOH+H2C CH CH2OOOOO CHCH2CHOHCH2O第37頁/共74頁酚醛樹脂固化體系酚醛樹脂固化體系 酚基或羥甲基與環(huán)氧基反應(yīng)，形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。 特點：防腐效果極佳，但顏色較深。+H2C CH CH2OOOHCH3OCH3H2C CH CH2OOHOHCH3CH2OH+H2C

33、 CH CH2OOOHCH3CH2O H2C CH CH2OOH第38頁/共74頁其它固化體系的環(huán)氧樹脂涂料其它固化體系的環(huán)氧樹脂涂料MF樹脂固化體系；樹脂固化體系；多異氰酸酯固化體系。多異氰酸酯固化體系。第39頁/共74頁5 環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)環(huán)氧樹脂的生產(chǎn) 最常用的環(huán)氧樹脂是雙酚A同環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)制造的雙酚A二縮水甘油醚，即雙酚A型環(huán)氧樹脂. 在環(huán)氧樹脂中，它原料易得，成本最低，因而產(chǎn)量最大。國內(nèi)約占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的90%，世界約占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量75% 80%，被稱為通用型環(huán)氧樹脂。一、雙酚A環(huán)氧樹脂合成原理第40頁/共74頁2OClCH2CH CH2OHO R O CH2CH CH2OHCl

34、HO R OH+CH2CH CH2Cl（1）在堿催化下，環(huán)氧氯丙烷的環(huán)氧基與雙酚A酚羥基反應(yīng)，生成端基為氯化羥基化合物開環(huán)反應(yīng)第41頁/共74頁（2）在氫氧化鈉作用下，脫HCl形成環(huán)氧基閉環(huán)反應(yīng)H2O2+NaCl2+OOCH2CH CH2O R O CH2CH CH2NaOH2+ClCH2CH CH2OHO R O CH2CH CH2OHCl第42頁/共74頁（3）新生成的環(huán)氧基再與雙酚A酚羥基反應(yīng)生成端羥基化合物開環(huán)反應(yīng)OOCH2CH CH2O R O CH2CH CH2NaOHHO R OH+OCH2CH CH2O RO CH2CH CH2OOHR OH第43頁/共74頁二、雙酚二、雙酚A

35、環(huán)氧樹脂工藝流程簡圖環(huán)氧樹脂工藝流程簡圖 雙酚A NaOH（10%) 環(huán)氧氯丙烷縮合反應(yīng)縮合反應(yīng)洗滌洗滌分離分離脫水脫水成品成品第44頁/共74頁6 環(huán)氧樹脂的改性環(huán)氧樹脂的改性 環(huán)氧樹脂含有大量的環(huán)氧基團(tuán)，羥基，固化后交聯(lián)密度大，內(nèi)應(yīng)力高，質(zhì)脆，耐沖擊性、耐開裂性、耐候性和耐濕熱性較差。一、環(huán)氧樹脂的增強(qiáng)改性一般工業(yè)上常用的環(huán)氧樹脂主要以Bisphenol-A基為主，價格宜，樹脂在操作過程中由于黏較低于處。性能滿足一般民生用品、運(yùn)動器材等的需要，但對于受較大要長期在高溫的航空工業(yè)，必須依賴多環(huán)氧基的NN-tetraglycidyl-4，4-methylenedianiline(簡稱TGMDA

36、，汽巴)，以提高機(jī)械強(qiáng)及使用溫。 第45頁/共74頁固化劑DDS，高達(dá)250C。在航天工業(yè)上以TGMDA為主劑配合25-35%DDS及微量促進(jìn)劑BF3：RNH2制成石墨纖維/環(huán)氧樹脂預(yù)浸材。第46頁/共74頁 戶外耐候性粉末環(huán)氧樹脂涂料 汽巴 pt810第47頁/共74頁二、環(huán)氧樹脂的增韌改性二、環(huán)氧樹脂的增韌改性加入一些增塑劑、增柔劑，但這些低分子物質(zhì)會大加入一些增塑劑、增柔劑，但這些低分子物質(zhì)會大大降低材料的耐熱性、硬度、模量及電性能。大降低材料的耐熱性、硬度、模量及電性能。(1) 橡膠彈性體增韌環(huán)氧樹脂橡膠彈性體增韌環(huán)氧樹脂 環(huán)氧樹脂增韌用的橡膠彈性體一般都是反應(yīng)性液態(tài)聚合環(huán)氧樹脂增韌用

37、的橡膠彈性體一般都是反應(yīng)性液態(tài)聚合物，相對分子質(zhì)量在物，相對分子質(zhì)量在100010000，在端基或側(cè)基上帶有可，在端基或側(cè)基上帶有可與環(huán)氧基反應(yīng)的官能團(tuán)。用于環(huán)氧樹脂增韌的反應(yīng)性橡膠彈與環(huán)氧基反應(yīng)的官能團(tuán)。用于環(huán)氧樹脂增韌的反應(yīng)性橡膠彈性體品種主要有：端羧基丁腈橡膠、端羥基丁腈橡膠、聚硫性體品種主要有：端羧基丁腈橡膠、端羥基丁腈橡膠、聚硫橡膠、液體無規(guī)羧基丁腈橡膠、丁腈基橡膠、液體無規(guī)羧基丁腈橡膠、丁腈基-異氰酸酯預(yù)聚體、端異氰酸酯預(yù)聚體、端羥基聚丁二烯、聚醚彈性體、聚氨酯彈性體等。羥基聚丁二烯、聚醚彈性體、聚氨酯彈性體等。 (2) 熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂 用于環(huán)氧樹脂增

38、韌改性的熱塑性樹脂主要有聚砜、聚醚用于環(huán)氧樹脂增韌改性的熱塑性樹脂主要有聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚酰亞胺、聚苯醚、聚碳酸酯等。這些聚合砜、聚醚酮、聚醚酰亞胺、聚苯醚、聚碳酸酯等。這些聚合物一般是耐熱性及力學(xué)性能都比較好的工程塑料，它們或者物一般是耐熱性及力學(xué)性能都比較好的工程塑料，它們或者以熱熔化的方式，或者以溶液的方式摻混入環(huán)氧樹脂。以熱熔化的方式，或者以溶液的方式摻混入環(huán)氧樹脂。第48頁/共74頁 三、環(huán)氧樹脂的其他改性三、環(huán)氧樹脂的其他改性 (1) 耐濕熱改性耐濕熱改性 要提高環(huán)氧樹脂的耐濕熱性能，就要減少樹脂基體分子要提高環(huán)氧樹脂的耐濕熱性能，就要減少樹脂基體分子結(jié)構(gòu)中的極性基團(tuán)，增大

39、交聯(lián)度，引入耐熱基團(tuán)如引入亞胺結(jié)構(gòu)中的極性基團(tuán)，增大交聯(lián)度，引入耐熱基團(tuán)如引入亞胺基、異氰酸酯基、嗯唑烷酮等，以及形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)是基、異氰酸酯基、嗯唑烷酮等，以及形成互穿聚合物網(wǎng)絡(luò)是提高耐熱性的最重要手段。提高耐熱性的最重要手段。 較高的官能團(tuán)密度，交聯(lián)密度高，較好的隔絕氣體性能，粘接性強(qiáng)，較高的官能團(tuán)密度，交聯(lián)密度高，較好的隔絕氣體性能，粘接性強(qiáng)，用于飲料瓶涂料等（用于飲料瓶涂料等（Dow chemicalDow chemical）。）。第49頁/共74頁 (2) 阻燃改性 環(huán)氧樹脂的阻燃性較差，為改善其阻燃性，通常在環(huán)氧樹脂中引入鹵素、氮、磷、硼和硅等阻燃元素。第50頁/共74頁 (3

40、) 化學(xué)改性化學(xué)改性 通過改變環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)，在環(huán)氧樹脂分子中引入一通過改變環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)，在環(huán)氧樹脂分子中引入一些化學(xué)基團(tuán)，來改進(jìn)環(huán)氧樹脂的性能，拓寬其應(yīng)用的范圍。些化學(xué)基團(tuán)，來改進(jìn)環(huán)氧樹脂的性能，拓寬其應(yīng)用的范圍。如用丙烯酸或甲基丙烯酸與環(huán)氧樹脂中的部分環(huán)氧基反應(yīng)，如用丙烯酸或甲基丙烯酸與環(huán)氧樹脂中的部分環(huán)氧基反應(yīng)，在分子保留部分環(huán)氧基的同時引入碳碳雙鍵，使改性后的在分子保留部分環(huán)氧基的同時引入碳碳雙鍵，使改性后的環(huán)氧樹脂既具有光敏特性，又保留環(huán)氧樹脂的一些優(yōu)良特環(huán)氧樹脂既具有光敏特性，又保留環(huán)氧樹脂的一些優(yōu)良特性。或在分子中引入一些親水性基團(tuán)，將環(huán)氧樹脂改性為性。或在分子中引入一些親水性

41、基團(tuán)，將環(huán)氧樹脂改性為水性環(huán)氧樹脂，使改性后的環(huán)氧樹脂具有水分散性。水性環(huán)氧樹脂，使改性后的環(huán)氧樹脂具有水分散性。第51頁/共74頁 2合成樹脂固化的環(huán)氧樹脂涂料 酚醛樹脂、聚酯樹脂等，與環(huán)氧樹脂配合，經(jīng)過高溫烘烤（約150200），可以交聯(lián)成優(yōu)良的涂膜。 第52頁/共74頁 7 水性環(huán)氧樹脂的制備水性環(huán)氧樹脂的制備 根據(jù)制備方法的不同，水性環(huán)氧樹脂的制備方法主要有根據(jù)制備方法的不同，水性環(huán)氧樹脂的制備方法主要有機(jī)械法機(jī)械法、相反轉(zhuǎn)法相反轉(zhuǎn)法、固化劑乳化法固化劑乳化法和和化學(xué)改性法化學(xué)改性法。 機(jī)械法機(jī)械法也稱也稱直接乳化法直接乳化法，通常是將環(huán)氧樹脂用球磨機(jī)、，通常是將環(huán)氧樹脂用球磨機(jī)、膠體

42、磨、均質(zhì)器等磨碎，然后加入乳化劑水溶液，再通過超膠體磨、均質(zhì)器等磨碎，然后加入乳化劑水溶液，再通過超聲振蕩、高速攪拌將粒子分散于水中，或?qū)h(huán)氧樹脂與乳化聲振蕩、高速攪拌將粒子分散于水中，或?qū)h(huán)氧樹脂與乳化劑混合，加熱到一定溫度，在激烈攪拌下逐漸加入水而形成劑混合，加熱到一定溫度，在激烈攪拌下逐漸加入水而形成環(huán)氧樹脂乳液。機(jī)械法制備水性環(huán)氧樹脂乳液的優(yōu)點是工藝環(huán)氧樹脂乳液。機(jī)械法制備水性環(huán)氧樹脂乳液的優(yōu)點是工藝簡單、成本低廉、所需乳化劑的用量較少。但是，此方法制簡單、成本低廉、所需乳化劑的用量較少。但是，此方法制備的乳液中環(huán)氧樹脂分散相微粒的尺寸較大，約備的乳液中環(huán)氧樹脂分散相微粒的尺寸較大，約

43、10m左右，左右，粒子形狀不規(guī)則，粒度分布較寬，所配得的乳液穩(wěn)定性一般粒子形狀不規(guī)則，粒度分布較寬，所配得的乳液穩(wěn)定性一般較差，并且乳液的成膜性能也不太好，而且由于非離子表面較差，并且乳液的成膜性能也不太好，而且由于非離子表面活性劑的存在，會影響涂膜的外觀和一些性能?；钚詣┑拇嬖冢瑫绊懲磕さ耐庥^和一些性能。第53頁/共74頁 相反轉(zhuǎn)法相反轉(zhuǎn)法即通過改變水相的體積，將聚合物從油包水即通過改變水相的體積，將聚合物從油包水(wo)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成水包油狀態(tài)轉(zhuǎn)變成水包油(OW)狀態(tài)，是一種制備高分子狀態(tài)，是一種制備高分子樹脂乳液較為有效的方法，通過相反轉(zhuǎn)法將高分子樹脂乳化樹脂乳液較為有效的方法，通過相反轉(zhuǎn)

44、法將高分子樹脂乳化為乳液，制得的乳液粒徑比機(jī)械法小，穩(wěn)定性也比機(jī)械法好，為乳液，制得的乳液粒徑比機(jī)械法小，穩(wěn)定性也比機(jī)械法好，其分散相的平均粒徑一般為其分散相的平均粒徑一般為l2m。 固化劑乳化法固化劑乳化法是不外加乳化劑，而是利用具有乳化效是不外加乳化劑，而是利用具有乳化效果的固化劑來乳化環(huán)氧樹脂。乳化型固化劑一般是環(huán)氧樹脂果的固化劑來乳化環(huán)氧樹脂。乳化型固化劑一般是環(huán)氧樹脂-多元胺加成物。在普通多元胺固化劑中引入環(huán)氧樹脂分子多元胺加成物。在普通多元胺固化劑中引入環(huán)氧樹脂分子鏈段，并采用成鹽的方法來改善其親水親油平衡值，使其成鏈段，并采用成鹽的方法來改善其親水親油平衡值，使其成為具有與低相對

45、分子質(zhì)量液體環(huán)氧樹脂相似鏈段的水可分散為具有與低相對分子質(zhì)量液體環(huán)氧樹脂相似鏈段的水可分散性固化劑。由于固化劑乳化法中使用的乳化劑同時又是環(huán)氧性固化劑。由于固化劑乳化法中使用的乳化劑同時又是環(huán)氧樹脂的固化劑，因此固化所得漆膜的性能比需外加乳化劑的樹脂的固化劑，因此固化所得漆膜的性能比需外加乳化劑的機(jī)械法和相反轉(zhuǎn)化法要好。機(jī)械法和相反轉(zhuǎn)化法要好。第54頁/共74頁 化學(xué)改性法化學(xué)改性法又稱又稱自乳化法自乳化法，是目前水性環(huán)氧樹脂的主要，是目前水性環(huán)氧樹脂的主要制備方法。化學(xué)改性法是通過打開環(huán)氧樹脂分子中的部分環(huán)制備方法?；瘜W(xué)改性法是通過打開環(huán)氧樹脂分子中的部分環(huán)氧鍵，引入極性基團(tuán)，化學(xué)改性法引入

46、的親水性基團(tuán)可是以氧鍵，引入極性基團(tuán)，化學(xué)改性法引入的親水性基團(tuán)可是以陰離子、陽離子或非離子的親水鏈段。陰離子、陽離子或非離子的親水鏈段。 通過通過酯化酯化、醚化醚化、胺化胺化或或自由基接枝改性法自由基接枝改性法在環(huán)氧聚合物在環(huán)氧聚合物分子鏈上引入羧基、磺酸基等功能性基團(tuán)、中和成鹽以后，分子鏈上引入羧基、磺酸基等功能性基團(tuán)、中和成鹽以后，環(huán)氧樹脂就具備了水分散的性質(zhì)。酯化、醚化和胺化都是利環(huán)氧樹脂就具備了水分散的性質(zhì)。酯化、醚化和胺化都是利用環(huán)氧基與羧基、羥基或氨基反應(yīng)來實現(xiàn)的。用環(huán)氧基與羧基、羥基或氨基反應(yīng)來實現(xiàn)的。 酯化酯化是利用氫離子先將環(huán)氧基極化，酸根離子再進(jìn)攻環(huán)是利用氫離子先將環(huán)氧基

47、極化，酸根離子再進(jìn)攻環(huán)氧環(huán)，使其開環(huán)，得到改性樹脂，然后用胺類水解、中和。氧環(huán)，使其開環(huán)，得到改性樹脂，然后用胺類水解、中和。如利用環(huán)氧樹脂與丙烯酸反應(yīng)生成環(huán)氧丙烯酸酯，再用丁烯如利用環(huán)氧樹脂與丙烯酸反應(yīng)生成環(huán)氧丙烯酸酯，再用丁烯二酸二酸(酐酐)和環(huán)氧丙烯酸酯上的碳碳雙鍵通過加成反應(yīng)而生成富和環(huán)氧丙烯酸酯上的碳碳雙鍵通過加成反應(yīng)而生成富含羧基的化合物，最后用胺中和成水溶性樹脂；或與磷酸反含羧基的化合物，最后用胺中和成水溶性樹脂；或與磷酸反應(yīng)成環(huán)氧磷酸酯，再用胺中和也可得到水性環(huán)氧樹脂。應(yīng)成環(huán)氧磷酸酯，再用胺中和也可得到水性環(huán)氧樹脂。第55頁/共74頁 醚化醚化是由親核性物質(zhì)直接進(jìn)攻環(huán)氧基上的碳

48、原子，開環(huán)后改性劑與是由親核性物質(zhì)直接進(jìn)攻環(huán)氧基上的碳原子，開環(huán)后改性劑與環(huán)氧基上的仲碳原子以醚鍵相連得到改性樹脂，然后水解、中和。比較常環(huán)氧基上的仲碳原子以醚鍵相連得到改性樹脂，然后水解、中和。比較常見的方法是環(huán)氧樹脂與對羥基苯甲酸甲酯反應(yīng)后水解、中和；也可將環(huán)氧見的方法是環(huán)氧樹脂與對羥基苯甲酸甲酯反應(yīng)后水解、中和；也可將環(huán)氧樹脂與巰基乙酸進(jìn)行醚化反應(yīng)而后水解中和的方法，都可在環(huán)氧樹脂分子樹脂與巰基乙酸進(jìn)行醚化反應(yīng)而后水解中和的方法，都可在環(huán)氧樹脂分子中引入陰離子。中引入陰離子。 胺化胺化是利用環(huán)氧基團(tuán)與一些低分子的擴(kuò)鏈劑如氨基酸、氨基苯甲酸、是利用環(huán)氧基團(tuán)與一些低分子的擴(kuò)鏈劑如氨基酸、氨基

49、苯甲酸、氨基苯磺酸氨基苯磺酸(鹽鹽)等化合物上的氨基反應(yīng)，在鏈上引入羧基、磺酸基團(tuán)，中等化合物上的氨基反應(yīng)，在鏈上引入羧基、磺酸基團(tuán)，中和成鹽后可分散于水中。如用對氨基苯甲酸改性環(huán)氧樹脂，使其具有親水和成鹽后可分散于水中。如用對氨基苯甲酸改性環(huán)氧樹脂，使其具有親水親油兩種性質(zhì)，以改性產(chǎn)物及其與純環(huán)氧樹脂的混合物制成水性涂料，涂親油兩種性質(zhì)，以改性產(chǎn)物及其與純環(huán)氧樹脂的混合物制成水性涂料，涂膜性能優(yōu)良，保持了溶劑型環(huán)氧涂料在抗沖擊強(qiáng)度、光澤度和硬度等方面膜性能優(yōu)良，保持了溶劑型環(huán)氧涂料在抗沖擊強(qiáng)度、光澤度和硬度等方面的優(yōu)點，而且附著力提高，柔韌性大為改善，涂膜耐水性和耐化學(xué)藥品性的優(yōu)點，而且附著

50、力提高，柔韌性大為改善，涂膜耐水性和耐化學(xué)藥品性能優(yōu)良。能優(yōu)良。 自由基接技改性法自由基接技改性法是利用雙酚是利用雙酚A型環(huán)氧樹脂分子上的亞甲基在過氧化型環(huán)氧樹脂分子上的亞甲基在過氧化物作用下易于形成自由基并與乙烯基單體共聚的性質(zhì)，將物作用下易于形成自由基并與乙烯基單體共聚的性質(zhì)，將(甲基甲基)丙烯酸、丙烯酸、馬來酸馬來酸(酐酐)等單體接枝到環(huán)氧樹脂上，再用中和劑中和成鹽，最后加入水等單體接枝到環(huán)氧樹脂上，再用中和劑中和成鹽，最后加入水分散，從而得到水性環(huán)氧樹脂。分散，從而得到水性環(huán)氧樹脂。第56頁/共74頁OCH2CHCH2OHBPOOCHCCH2OHCHCH2COOHnOCHCHCH2OH

51、CH2CHCOOHCH2CHCOOHn-1 將丙烯酸單體接枝到環(huán)氧分子骨架上，制得不易水解的水性環(huán)氧樹將丙烯酸單體接枝到環(huán)氧分子骨架上，制得不易水解的水性環(huán)氧樹脂。反應(yīng)為自由基聚合機(jī)理，接枝位置為環(huán)氧分子鏈上的脂肪碳原子，脂。反應(yīng)為自由基聚合機(jī)理，接枝位置為環(huán)氧分子鏈上的脂肪碳原子，接枝率低于接枝率低于100 ，最終產(chǎn)物為未接枝的環(huán)氧樹脂、接枝的環(huán)氧樹脂和，最終產(chǎn)物為未接枝的環(huán)氧樹脂、接枝的環(huán)氧樹脂和聚丙烯酸的混合物，這三種聚合物分子在溶劑中舒展成線型狀態(tài)，加入聚丙烯酸的混合物，這三種聚合物分子在溶劑中舒展成線型狀態(tài)，加入水后，由于未接枝共聚物和水的不混溶性，在水中形成膠束，接枝共聚水后，由于

52、未接枝共聚物和水的不混溶性，在水中形成膠束，接枝共聚物的環(huán)氧鏈段和與其相混溶的未接枝環(huán)氧樹脂處于膠束內(nèi)部，接枝共聚物的環(huán)氧鏈段和與其相混溶的未接枝環(huán)氧樹脂處于膠束內(nèi)部，接枝共聚物的丙烯酸共聚物羧酸鹽鏈段處于膠束表層，并吸附了與其相混溶的丙物的丙烯酸共聚物羧酸鹽鏈段處于膠束表層，并吸附了與其相混溶的丙烯酸共聚物的羧酸鹽包覆于膠束表面，顆粒表面帶有電荷，形成了極穩(wěn)烯酸共聚物的羧酸鹽包覆于膠束表面，顆粒表面帶有電荷，形成了極穩(wěn)定的水分散體系。定的水分散體系。第57頁/共74頁 8 環(huán)氧樹脂的應(yīng)用環(huán)氧樹脂的應(yīng)用 環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的粘接性、熱穩(wěn)定性以及優(yōu)異的耐化環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的粘接性、熱穩(wěn)定性以及優(yōu)異

53、的耐化學(xué)藥品性，作為膠粘劑、涂料和復(fù)合材料等的樹脂基體，廣學(xué)藥品性，作為膠粘劑、涂料和復(fù)合材料等的樹脂基體，廣泛應(yīng)用于水利、交通、機(jī)械、電子、家電、汽車及航空航天泛應(yīng)用于水利、交通、機(jī)械、電子、家電、汽車及航空航天等領(lǐng)域。作為涂料用的環(huán)氧樹脂約占環(huán)氧樹脂總量的等領(lǐng)域。作為涂料用的環(huán)氧樹脂約占環(huán)氧樹脂總量的35%。一、防腐蝕環(huán)氧涂料一、防腐蝕環(huán)氧涂料 金屬的腐蝕主要是由金屬與接觸的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化金屬的腐蝕主要是由金屬與接觸的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而引起的，它使金屬結(jié)構(gòu)受到破壞，造成設(shè)備報廢。學(xué)反應(yīng)而引起的，它使金屬結(jié)構(gòu)受到破壞，造成設(shè)備報廢。金屬的腐蝕在國民經(jīng)濟(jì)中造成了大量的資源和能源浪費

54、，全金屬的腐蝕在國民經(jīng)濟(jì)中造成了大量的資源和能源浪費，全世界每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約在世界每年因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約在10 000億美元，為火災(zāi)、億美元，為火災(zāi)、風(fēng)災(zāi)和地震造成損失的總和。涂裝防腐涂料作為最有效、最風(fēng)災(zāi)和地震造成損失的總和。涂裝防腐涂料作為最有效、最經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用最普遍的防腐方法，受到了國內(nèi)外廣泛的關(guān)注和經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用最普遍的防腐方法，受到了國內(nèi)外廣泛的關(guān)注和重視。防腐涂料的市場規(guī)模已經(jīng)僅次于建筑涂料而位居第二重視。防腐涂料的市場規(guī)模已經(jīng)僅次于建筑涂料而位居第二位。環(huán)氧樹脂涂料是最具代表性的、用量最大的高性能防腐位。環(huán)氧樹脂涂料是最具代表性的、用量最大的高性能防腐涂料品種。主要有以下

55、幾種。涂料品種。主要有以下幾種。第58頁/共74頁 （1）純環(huán)氧樹脂涂料）純環(huán)氧樹脂涂料 純環(huán)氧樹脂涂料是以低相對分子質(zhì)量的環(huán)氧樹脂為基礎(chǔ)純環(huán)氧樹脂涂料是以低相對分子質(zhì)量的環(huán)氧樹脂為基礎(chǔ)的、樹脂和固化劑分開包裝的雙組分涂料，可以制成無溶劑的、樹脂和固化劑分開包裝的雙組分涂料，可以制成無溶劑或高固體分涂料。環(huán)氧樹脂主要以或高固體分涂料。環(huán)氧樹脂主要以E-44、E-42、E-20為主，為主，這類涂料室溫下干燥，養(yǎng)護(hù)期在這類涂料室溫下干燥，養(yǎng)護(hù)期在1周以上。這類涂料主要包周以上。這類涂料主要包括改性脂肪胺固化環(huán)氧防腐蝕涂料、己二胺固化環(huán)氧防腐蝕括改性脂肪胺固化環(huán)氧防腐蝕涂料、己二胺固化環(huán)氧防腐蝕涂料

56、、聚酰胺固化環(huán)氧樹脂防腐蝕涂料。涂料、聚酰胺固化環(huán)氧樹脂防腐蝕涂料。 （2） 環(huán)氧煤焦瀝青防腐蝕涂料環(huán)氧煤焦瀝青防腐蝕涂料 煤焦油瀝青有很好的耐水性，價格低廉，與環(huán)氧樹脂混煤焦油瀝青有很好的耐水性，價格低廉，與環(huán)氧樹脂混容性良好。將環(huán)氧樹脂和瀝青配制成涂料可獲得耐酸堿、耐容性良好。將環(huán)氧樹脂和瀝青配制成涂料可獲得耐酸堿、耐水、耐溶劑、附著力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度大的防腐涂層，且價格比水、耐溶劑、附著力強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度大的防腐涂層，且價格比環(huán)氧漆價格低。因此該類涂料已廣泛應(yīng)用于化工設(shè)備、水利環(huán)氧漆價格低。因此該類涂料已廣泛應(yīng)用于化工設(shè)備、水利工程構(gòu)筑物、地下管道內(nèi)外壁的涂層。其特殊的優(yōu)點是具有工程構(gòu)筑物、地下

57、管道內(nèi)外壁的涂層。其特殊的優(yōu)點是具有突出的耐水性，良好的耐酸、耐堿和耐油性，優(yōu)良的附著力突出的耐水性，良好的耐酸、耐堿和耐油性，優(yōu)良的附著力第59頁/共74頁和韌性，以及可配成厚漿和高固體分涂料，但不耐高濃度的酸和苯類溶和韌性，以及可配成厚漿和高固體分涂料，但不耐高濃度的酸和苯類溶劑，不能做成淺色漆，不耐日光長期照射，也不能且于飲用水設(shè)備上。劑，不能做成淺色漆，不耐日光長期照射，也不能且于飲用水設(shè)備上。 （3）無溶劑環(huán)氧樹脂防腐蝕涂料）無溶劑環(huán)氧樹脂防腐蝕涂料 無溶劑環(huán)氧樹脂防腐蝕涂料是一種不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑、固化時不無溶劑環(huán)氧樹脂防腐蝕涂料是一種不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑、固化時不產(chǎn)生有機(jī)揮發(fā)分的環(huán)

58、氧樹脂涂料，這種涂料本身是液態(tài)的，施工時可采產(chǎn)生有機(jī)揮發(fā)分的環(huán)氧樹脂涂料，這種涂料本身是液態(tài)的，施工時可采用噴涂、刷涂或浸涂。其主要組成有環(huán)氧樹脂、固化劑、活性稀釋劑、用噴涂、刷涂或浸涂。其主要組成有環(huán)氧樹脂、固化劑、活性稀釋劑、顏料和輔助材料。相對于溶劑型環(huán)氧樹脂涂料，具有較為明顯的優(yōu)點，顏料和輔助材料。相對于溶劑型環(huán)氧樹脂涂料，具有較為明顯的優(yōu)點，如在空間狹窄、封閉的場所進(jìn)行涂料涂裝時，若使用溶劑型涂料，就有如在空間狹窄、封閉的場所進(jìn)行涂料涂裝時，若使用溶劑型涂料，就有可能發(fā)生施工人員中毒、溶劑滯留和涂層固化不充分的問題，而使用無可能發(fā)生施工人員中毒、溶劑滯留和涂層固化不充分的問題，而使用

59、無溶劑型涂料可以避免上述這些問題。另外無溶劑涂類可以厚涂、快干，溶劑型涂料可以避免上述這些問題。另外無溶劑涂類可以厚涂、快干，能起到堵漏、防滲、防腐蝕的作用。能起到堵漏、防滲、防腐蝕的作用。 （4）環(huán)氧酚醛防腐蝕涂料）環(huán)氧酚醛防腐蝕涂料環(huán)氧酚醛防腐蝕涂料是以酚醛樹脂為固化劑的一種環(huán)氧樹脂涂料。酚醛環(huán)氧酚醛防腐蝕涂料是以酚醛樹脂為固化劑的一種環(huán)氧樹脂涂料。酚醛樹脂中含有酚羥基和羥甲基，在高溫下可引起環(huán)氧樹脂固化，而在常溫樹脂中含有酚羥基和羥甲基，在高溫下可引起環(huán)氧樹脂固化，而在常溫下兩者的混合物很穩(wěn)定，因此可制成穩(wěn)定的單組分涂料。這種涂料既具下兩者的混合物很穩(wěn)定，因此可制成穩(wěn)定的單組分涂料。這種

60、涂料既具有環(huán)氧樹脂良好的附著力，又具有酚醛樹脂良好的耐酸性、耐熱性，因有環(huán)氧樹脂良好的附著力，又具有酚醛樹脂良好的耐酸性、耐熱性，因此是一種較好的附腐蝕涂料。此是一種較好的附腐蝕涂料。第60頁/共74頁 二、電氣絕緣環(huán)氧樹脂涂料二、電氣絕緣環(huán)氧樹脂涂料電氣絕緣環(huán)氧樹脂涂料主要包括環(huán)氧漆包線絕緣漆、環(huán)氧浸漬絕緣漆、電氣絕緣環(huán)氧樹脂涂料主要包括環(huán)氧漆包線絕緣漆、環(huán)氧浸漬絕緣漆、環(huán)氧覆蓋絕緣漆、環(huán)氧硅鋼片絕緣漆等。環(huán)氧漆包線絕緣漆主要是利用環(huán)氧覆蓋絕緣漆、環(huán)氧硅鋼片絕緣漆等。環(huán)氧漆包線絕緣漆主要是利用環(huán)氧樹脂優(yōu)良的耐化學(xué)品性、耐濕熱性、耐冷凍性，但纏繞性、耐熱沖環(huán)氧樹脂優(yōu)良的耐化學(xué)品性、耐濕熱性、耐冷凍性，