環(huán)氧樹脂的固化及應(yīng)用

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1、環(huán)氧樹脂的固化及應(yīng)用姓名：尹瑞淑系（部）：材料科學(xué)與工程系專業(yè)：復(fù)合材料加工與應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)老師：徐亞娟概述環(huán)氧樹脂是一類具有良好粘接、耐腐蝕、電氣絕緣、高強度等性能的熱固性高分子合成材料，已廣泛地應(yīng)用于多種金屬與非金屬的粘接、耐腐蝕涂料、電氣絕緣材料、玻璃鋼復(fù)合材料等的方面。環(huán)氧樹脂使用時必須加入固化劑，并在一定條件下進行固化反應(yīng)，生成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，才會顯現(xiàn)出各種優(yōu)良的性能，成為具有真正使用價值的環(huán)氧材料。因此固化劑在環(huán)氧樹脂的應(yīng)用中具有不可缺少的，甚至在某種程度上起著決定性的作用。環(huán)氧樹脂是指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基

2、團的那一類有機高分子鏈的末端、中間、或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團，使它們與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。環(huán)氧樹脂簡介力學(xué)性能高附著力強固化收縮率小工藝性好優(yōu)良的電絕緣性穩(wěn)定性好環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80～100℃環(huán)氧樹脂的分類縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂線型脂肪族類環(huán)氧樹脂脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂固化原理多元胺的固化原理多元酸固化原理堿性固化劑環(huán)氧樹脂固化原理環(huán)氧樹脂在無固化劑，固化進劑（催化劑）或有害雜質(zhì)存在時，其本身相當(dāng)穩(wěn)定多元胺的固化

3、原理多元酸固化原理無促進劑存在時生成的仲羥基再和另一個環(huán)氧基反應(yīng)叔胺進攻酸酐生成羧酸鹽陰離子：羧酸鹽陰離子和環(huán)氧基反應(yīng)生成氧陰離子：氧陰離子與另一個酸酐進行反應(yīng)再生成羧酸鹽陰離子：環(huán)氧樹脂的固化劑常見的堿性固化劑有脂肪族胺類固化劑、芳香族多元伯胺固化劑、聚酰胺、多元硫醇、多元酚等。脂肪族胺類固化劑如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的雙組分環(huán)氧樹脂室溫固化劑,通過化學(xué)改性的方法,將其與有機酮類化合物進行親核加成反應(yīng),脫水生成亞胺是一種封閉、降低其固化活性,提高其貯存穩(wěn)定性的有效途徑。這種酮亞胺型固化劑與環(huán)氧樹脂組成的單

4、組分體系通過濕氣和水分的作用而使酮亞胺分解成胺因此在常溫下即可使環(huán)氧樹脂固化。環(huán)氧樹脂與含活潑氫化合物、質(zhì)子給予體型化合物及異氰酸酯化合物的反應(yīng)，稱為加成固化反應(yīng)堿性固化劑影響環(huán)氧樹脂固化的因素環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹脂(含環(huán)氧酯)由于分子結(jié)構(gòu)差異，在與活潑氫化合物、含質(zhì)子給予體化合物、合成樹脂以及引發(fā)劑等進行固化反應(yīng)時具有不同的活性。環(huán)氧樹脂含有吸電子基團時，會增加路易斯堿(親核試劑)固化劑的反應(yīng)速度、降低與路易斯酸（親電試劑）固化劑的反應(yīng)速度；環(huán)氧樹脂分子中含有給電子基團時，會增加與路易斯酸固化劑的得反應(yīng)速度，降低與路易斯堿固化劑

5、的反應(yīng)速度固化劑的結(jié)構(gòu)固化劑的結(jié)構(gòu)對環(huán)氧樹脂的固化反應(yīng)起到?jīng)Q定性作用。含活潑潑氫化合物中，由于脂肪胺的結(jié)構(gòu)和堿性都不同于芳香胺，通常環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基進行親核加成反應(yīng)的活性為：脂肪胺大于芳香胺.同系列胺類化合物中，伯胺的活性大于仲胺;叔胺的氮原子上沒有活潑情，其通過叔胺上氮原子的強負電性（氮原子上有為城鍵電子對）向環(huán)氧基的電子云密度較低的碳原子進攻，形成氧陰離子，引發(fā)環(huán)氧樹脂的陰離子聚合反應(yīng).含活潑氫化合物與環(huán)氧樹脂的反應(yīng)速度明顯大于含質(zhì)子給予體化合物與環(huán)氧基團的反應(yīng)速率。因此親電型固化促進劑可以加入到環(huán)氧樹脂中，在室溫下保持良好的

6、存儲穩(wěn)定性。合成樹脂（異氰酸酯除外）類固化劑分子中主要活性基團是羥甲劑，烷氧甲劑和羧基等。用于固化丙烯酸環(huán)氧酯的引發(fā)劑結(jié)構(gòu)，直接影響其分解能力、引發(fā)效率和產(chǎn)生自由基的穩(wěn)定性。YourTopicGoesHereYoursubtopicgoeshere