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《環(huán)氧樹脂種類與性能》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、專業(yè)資料環(huán)氧樹脂種類及性能一、定義1、環(huán)氧樹脂(EpoxyResin)是泛指含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基,以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族等有機(jī)化合物為骨架并能通過環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)形成有用的熱固化產(chǎn)物的高分子低聚體(Oligomer)。當(dāng)聚合度n為零時(shí),稱之為環(huán)氧化合物,簡稱環(huán)氧化物(Epoxide)。這些低相對(duì)分子質(zhì)量樹脂雖不完全滿足嚴(yán)格的定義但因具有環(huán)氧樹脂的基本屬性在稱呼時(shí)也不加區(qū)別地統(tǒng)稱為環(huán)氧樹脂。典型的環(huán)氧樹脂結(jié)構(gòu)如下式。2、環(huán)氧基是環(huán)氧樹脂的特性基團(tuán),它的含量多少是這種樹脂最為重要的指標(biāo)。描述環(huán)氧基含量有以下幾種不同的表示法:⑴環(huán)氧當(dāng)量:是指含有1mol環(huán)
2、氧樹脂的質(zhì)量,低相對(duì)分子質(zhì)量(分子量)環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為175~200,隨著分子量的增大環(huán)氧基間的鏈段越長,所以高分子量環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量就相應(yīng)的高。⑵環(huán)氧值:每100g樹脂中所含有環(huán)氧基的物質(zhì)的量(摩爾)。這種表示方法有利于固化劑用量的計(jì)量和用量的表示。因?yàn)楣袒瘎┯昧康暮x是每100g環(huán)氧樹脂中固化劑的加入量(partperhundredofresin縮寫成phr)。我國采用環(huán)氧值這一物理量。環(huán)氧當(dāng)量=100/環(huán)氧值3、粘度的定義粘度:液體在流動(dòng)時(shí),在其分子間產(chǎn)生的內(nèi)摩擦的性質(zhì),稱為液體的黏性,黏性的大小用黏度表示,是用來表征液體性質(zhì)相關(guān)的阻力因子
3、。粘度單位有兩種:1、厘泊(cps)2、毫帕秒(m·pas)學(xué)習(xí)分享專業(yè)資料1厘泊(cps)=1毫帕秒(m·pas)一、種類及性能1、雙酚A型環(huán)氧樹脂:雙酚A(即二酚基丙烷)型環(huán)氧樹脂即二酚基丙烷縮水甘油醚。在環(huán)氧樹脂中它的原材料易得、成本最低,因而產(chǎn)量最大(在我國約占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的90%,在世界約占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的75%~80%),用途最廣,被稱為通用型環(huán)氧樹脂。由雙酚A型環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)決定了它的性能具有以下特點(diǎn):⑴是熱塑性樹脂,但具有熱固性,能與多種固化劑,催化劑及添加劑形成多種性能優(yōu)異的固化物,幾乎能滿足各種使用需求。⑵樹脂的工藝性好。固化
4、時(shí)基本上不產(chǎn)生小分子揮發(fā)物,可低壓成型。能溶于多種溶劑。⑶固化物有很高的強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度。⑷固化物有較高的耐腐蝕性和電性能。⑸固化物有一定的韌性和耐熱性。⑹主要缺點(diǎn)是:耐熱性和韌性不高,耐濕熱性和耐候性差。2、雙酚F型環(huán)氧樹脂:這是為了降低雙酚A型環(huán)氧樹脂本身的粘度并具有同樣性能而研制出的一種新型環(huán)氧樹脂。通常是用雙酚F(二酚基甲烷)與環(huán)氧氯丙烷在NaOH作用下反應(yīng)而得的液態(tài)雙酚F型環(huán)氧樹脂。雙酚F型環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)是黏度小,不到雙酚A型環(huán)氧樹脂黏度的,對(duì)纖維的浸漬性好。其固化物的性能與雙酚A型環(huán)氧樹脂幾乎相同,但耐熱性稍低而耐腐蝕性稍優(yōu)。液態(tài)雙酚F型環(huán)氧
5、樹脂可用于無溶劑涂料、膠粘劑、鑄塑料、玻璃鋼及碳纖維復(fù)合材料等。學(xué)習(xí)分享專業(yè)資料3、多酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂:多酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂是一類多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂。在其分子中有兩個(gè)以上的環(huán)氧基,因此固化物的交聯(lián)密度大,具有優(yōu)良的耐熱性、強(qiáng)度、模量、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。4、脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂:脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂是由二元或多元醇與環(huán)氧氯丙烷在催化劑作用下開環(huán)醚化,生成氯醇中間產(chǎn)物,再與堿反應(yīng),脫HCl閉環(huán),形成縮水甘油醚。脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂是由二個(gè)或二個(gè)以上環(huán)氧基與脂肪鏈直接相連而成。在分子結(jié)構(gòu)里沒有苯環(huán)、脂環(huán)和雜環(huán)等環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這類樹脂
6、絕大多數(shù)粘度很小,大多數(shù)品種居于偶水溶性,大多數(shù)是長鏈型分子,因此富有柔韌性。但其耐熱性較差。5、縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂:縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的一類環(huán)氧樹脂,是分子結(jié)構(gòu)中有二個(gè)或二個(gè)以上縮水甘油酯基的化合物。其主要特點(diǎn)是:⑴黏度小,工藝性好。可用于澆注、包封,也可用作活性稀釋劑。⑵反應(yīng)活性大,凝膠時(shí)間只有雙酚A型環(huán)氧樹脂的一半左右。、⑶與其他環(huán)氧樹脂的相溶性好,可與之混用以改進(jìn)普通環(huán)氧樹脂的性能。⑷粘接強(qiáng)度高,固化物的力學(xué)性能好。⑸具有良好的耐超低溫性。在-196℃到-253℃的超低溫條件下,任具有比雙酚A型環(huán)氧樹脂高的抗剪強(qiáng)度
7、。⑹電絕緣性好,尤其是耐漏電痕跡性好。⑺表面光澤度及透光性好。⑻由于分子中不含酚氧基,因此耐候性優(yōu)于雙酚A型環(huán)氧樹脂。學(xué)習(xí)分享專業(yè)資料⑼主要缺點(diǎn)是酯鍵的存在使耐水性、耐酸性和耐堿性較差,耐熱性也較低。6、縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂:縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂是用伯胺或仲胺與環(huán)氧氯丙烷合成的含有二個(gè)或二個(gè)以上縮水甘油胺基的化合物。這類環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)是多官能性,黏度低,活性高,環(huán)氧當(dāng)量小,交聯(lián)密度大,耐熱性高,粘接力強(qiáng),力學(xué)性能高,耐腐蝕性好,可與其它類型環(huán)氧樹脂混用。其缺點(diǎn)是有一定脆性,分子結(jié)構(gòu)中有環(huán)氧基又有胺基,因此有自固化性,貯存期短。7、環(huán)氧化烯烴化合物:⑴脂
8、環(huán)族環(huán)氧樹脂:脂環(huán)族環(huán)氧樹脂(環(huán)氧化脂環(huán)烯烴化合物)是含有二個(gè)脂環(huán)環(huán)氧基的低分子化合物。本身不