環(huán)氧樹脂基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用教材

環(huán)氧樹脂(EPOXY)基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用

培訓(xùn)講師：許永現(xiàn)(3184)2008-07-041知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來定義：環(huán)氧樹脂（EpoxyResin）是泛指含有2個或2個以上的環(huán)氧基以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族為主鏈的高分子聚合物。化學(xué)分子式:

CH3

CH3

CH2—CH—CH200C00CH2—CH—CH200CCH3OHCH300CH2CHCH2化學(xué)名稱：雙酚A二縮水甘油醚(DGEBPA)

n002知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來環(huán)氧基表示方法環(huán)氧基是環(huán)氧樹脂的特性基團，它的含量多少是Epoxy的重要指標(biāo)，描述環(huán)氧基含量有3種不同的表示法：a、環(huán)氧當(dāng)量是指1mol環(huán)氧樹脂的質(zhì)量，正常范圍175-200g/mol無支鏈的Epoxy：分子量=環(huán)氧當(dāng)量×2；3知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來b、環(huán)氧值每100g的Epoxy中所含有環(huán)氧基的物質(zhì)量（mol）這種表示方法有利于固化劑用量的計量和用量表示；c、環(huán)氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)每100g樹脂中含有環(huán)氧基的質(zhì)量（g）。a、b、c之間互相換算的公式：環(huán)氧當(dāng)量=100/環(huán)氧值環(huán)氧值=環(huán)氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)/環(huán)氧基分子量環(huán)氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)=環(huán)氧基分子量(43g/mol)×環(huán)氧值4知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來環(huán)氧樹脂的作用a、環(huán)氧樹脂涂層b、Epoxy粘接劑c、環(huán)氧樹脂層壓板d、環(huán)氧樹脂澆注料5知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來環(huán)氧樹脂的優(yōu)越特性a、粘接質(zhì)量高，粘接面廣除四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯不能粘接外，與其他金屬或非金屬都有可粘接性，可稱為‘萬能膠’。b、收縮率低環(huán)氧樹脂的固化劑主要依靠環(huán)氧基的苯環(huán)加成聚合，因此固化過程中不產(chǎn)生低分子；（1%-2%）環(huán)氧樹脂固化收縮率低特性優(yōu)，加工制品尺寸穩(wěn)定，內(nèi)應(yīng)力小，不易開裂，在澆注（封裝）成型加工等都廣泛應(yīng)用。6知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來c、穩(wěn)定性好環(huán)氧樹脂只要不含有酸、堿鹽等雜質(zhì)是不易變質(zhì)的，如果貯存好（如密封、不受潮、不遇高溫）可以至少1年的使用壽命，1年后如檢測合格后，仍可以正常使用。d、優(yōu)良的電絕緣性能固化后的環(huán)氧樹脂吸水率低，不再具有活性基因和游離的離子，具有優(yōu)良的電絕緣性能。擊穿電壓35-50KV/min體積電阻率1×1013-15介電常數(shù)3-47知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來e、機械強度高拉伸率：45.12-68.67彎曲度：88.29-117.72密度：1.12-1.15f、加工性能優(yōu)越①加熱粘度降低，易排氣泡②相對性能好（助劑、粉體、固化劑）8知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來環(huán)氧樹脂材料的缺點1.耐侯性差,在紫外線照射下會降解,造成性能下降,不能在戶外長期使用.2沖擊強度低.3.不太耐高溫.9知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來未固化環(huán)氧樹脂的特性指標(biāo)①羥基含量②粘度和軟化點③色澤與外觀④平均分子量和分子量分布曲線⑤可水解氯含量⑥無機氯質(zhì)⑦揮發(fā)性10知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來固化后環(huán)氧樹脂的特性指標(biāo)1.機械強度拉伸強度、彎曲強度、抗沖擊強度、硬度2.電性能介電常數(shù)、介電強度、功率因素、耐電弧性、電阻系數(shù)、擊穿電壓3.耐化學(xué)性耐酸性、耐堿性、耐各種溶劑和各種介質(zhì)4.耐水性吸水率、煮沸吸水率、耐煮性11知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來5.耐鹽性熱變形溫度、鹽分解溫度、熱失量、鹽膨脹6.固化后產(chǎn)物結(jié)構(gòu)軟化度、軟化率、交聯(lián)度、微觀結(jié)構(gòu)7.耐環(huán)境性鹽霧、風(fēng)蝕、潮氣、煙霧、大氣、老化性等8.可燃性及煙霧溫度9.毒性10.使用方面特殊性能12知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來環(huán)氧樹脂加工特性指標(biāo)市場上目前提供的127E是一種線性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂，它在加熱或制品的生產(chǎn)過程，需要添加固化劑、光敏劑、促進劑等通過室溫、加熱、射線使它們發(fā)生加成反應(yīng)，成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)a、適用期（安全操作期）（pottife)b、凝膠時間（表干時間）(geltime)c、固化時間（完全固化）(curingtime)d、放熱曲線(exothermandexothermcurve)13知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來環(huán)氧樹脂分析測試標(biāo)準(zhǔn)及方法TSC：熱釋電流法DSC：差示掃描熱分析表示在程序控制溫度下測量輸入到物質(zhì)和參比物之間的功率差與溫度的關(guān)系，此技術(shù)為DSC。DSC在環(huán)氧樹脂固化方面的作用Tg點（玻璃轉(zhuǎn)化溫度）環(huán)氧樹脂常規(guī)分析項目與各種符號14知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來序號檢測項目國際標(biāo)準(zhǔn)試驗方法國標(biāo)1外觀目測GB12007-12環(huán)氧當(dāng)量g/mol3001-1978E高氯酸-溴化四乙銨法GB46123粘度（25℃）pa.s

旋轉(zhuǎn)粘度計/滴定法GB12007.44軟化點/℃環(huán)球法GB12007.65色澤≤1鐵鈷比色、氯鉑酸鉀比色GB12007-16無機氯含量μl/L4573-1978E硝酸鹽電位滴定GB46137易皂介氯含量%4583-1978ENaoH皂化后硝酸鹽滴定GB46188揮發(fā)性%加熱減量法GB67409鈉離子含量μl/L離子色譜法GB12007.210凝固時間/min供需雙方協(xié)調(diào)GB12007.715知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來雙酚A縮水甘油醚樹脂成分固化劑

增塑性（可繞性）改性成分增韌性（改善耐沖擊）填充劑環(huán)氧樹脂產(chǎn)品組成物稀釋劑調(diào)節(jié)流動性成分觸變劑其他成分：顏料、溶劑、消泡劑、流平劑、增粘劑16知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來填料、增強材料和其他助劑1.增重填料：硅微粉2.阻燃填料：Al(OH)3、Mg(OH)2、十溴二苯醚3.導(dǎo)熱填料：Al2O3、ZnO、MgO4.補強填料：氣相SiO2、沉淀SiO25.顏色料；鈦白粉、炭黑等17知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來固化劑定義環(huán)氧樹脂本身是熱塑性的線性結(jié)構(gòu)，不能直接拿來使用，必需在向樹脂中加入第二組份，在一定的溫度（或濕度）等條件下，與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基進行加成聚合反應(yīng)，或催化聚合反應(yīng)，生成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）的固化物后才能使用。這個充當(dāng)?shù)诙M份的化合物稱作固化劑，分為加成型固化劑和觸媒型固化劑18知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來固化劑種類1.常用酸酐性固化劑MH-700、B-650甲基六氫苯酐(高溫加熱型)2.常用脂環(huán)族,芳香胺性固化劑(中溫加熱型)3.常用脂肪族性固化劑(室溫型)19知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來2MH—700CH3LED封裝A/B膠反應(yīng)原理

O

HCOHO=CC=OHCOCCOHCOOHRRCH2CH——COOCH2—CH—CCOOOCCOO

CH3OB-650OO→OHO20知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來生成單脂或羥基繼續(xù)與環(huán)氧基反應(yīng),最后生成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).HCOCCOH→HCORCCOCH2CHHCOH→ROH

HCOCH2CHOOCHCH2OOOCH2CHOCHOH21知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來增韌劑1.C13叔碳酸縮水甘油醚2.環(huán)氧化腰果酚22知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來

AGE：烯丙基縮水甘油醚活性稀釋劑

PGE：苯基縮水甘油醚稀釋劑二甲苯非活性稀釋劑環(huán)己酮苯甲醇乙二醇單丁醚正丁醇乙酸乙脂23知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來增塑劑1.鄰苯二甲酸脂（PAE）2.鄰苯二甲酸二甲脂（DMP）3.鄰苯二甲酸二乙脂（DEP）4.鄰苯二甲酸三丁脂（DBP）5.磷酸三乙脂6.磷酸三丁脂7.磷酸三苯脂24知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來環(huán)氧樹脂的毒性：1.環(huán)氧樹脂急性毒性環(huán)氧樹脂的毒性是通過作為其活性基的環(huán)氧基來實現(xiàn)，毒性的大小和純度在單位質(zhì)量樹脂里所含有環(huán)氧基數(shù)目決定的，正常低濃度比高粘度樹脂毒性高。環(huán)氧樹脂口服毒性很小，實際上無毒，作為原料的環(huán)氧樹脂的毒性多來自產(chǎn)品本身的揮發(fā)物（如環(huán)氧氯丙烷、苯、甲苯等）這是由于在生產(chǎn)環(huán)氧樹脂時溶劑沒有反應(yīng)完全所致。25知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來2.未固化環(huán)氧樹脂對皮膚作用未固化環(huán)氧樹脂對皮膚的過敏性多數(shù)沒有副作用，但預(yù)防為主。3.固化過程和固化后由于反應(yīng)釋放氣體刺激皮膚，引起皮膚過敏。4燃燒固化后環(huán)氧樹脂毒性更強。26知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來勞動保護措施1.在配方設(shè)計時盡可能選擇毒性低的稀釋劑和固化劑.2.加強生產(chǎn)環(huán)節(jié)機械化和隔離密閉操作,工作環(huán)境有良好的通風(fēng)設(shè)施.3.環(huán)氧樹脂和固化劑等均屬于化學(xué)品在操作中必需遵循強制性/推薦性工業(yè)衛(wèi)生條例.4.注意個人衛(wèi)生措施.27知識改變命運，學(xué)習(xí)成就未來在工作地點的安全措施手套