環(huán)氧樹脂及其固化劑.ppt

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1、環(huán)氧樹脂及其固化劑一：環(huán)氧樹脂3.環(huán)氧樹脂的制造和分析2.環(huán)氧樹脂的分類1.環(huán)氧樹脂的簡介1.1環(huán)氧樹脂簡介環(huán)氧樹脂（通稱為Epoxyresin），是一種環(huán)氧低聚物，與固化劑反應(yīng)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的熱固性塑料。環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)過程中收縮率小，其固化物的粘結(jié)性、耐熱性、耐化學(xué)藥品性以及機(jī)械性能、電氣性能優(yōu)良的特點(diǎn)，是熱固性樹脂中應(yīng)用量較大的一個(gè)品種。缺點(diǎn)是耐候性和韌性差（除部分特殊品種外），但可以通過合適的方法改進(jìn)和克服。1.2環(huán)氧樹脂的分類(按化學(xué)結(jié)構(gòu)分）1.2.1縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂（1）其中的雙酚A縮水甘油醚型樹脂簡稱為雙酚A型環(huán)氧樹脂，

2、是應(yīng)用最廣的環(huán)氧樹脂（如我們公司使用的SZ02、SZ18等），其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：（2）雙酚F型環(huán)氧樹脂（3）雙酚S型環(huán)氧樹脂（4）氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂（5）酚醛型環(huán)氧樹脂（6）脂肪族縮水甘油醚（7）溴代環(huán)氧樹脂BrBrBrBrBrBrBrBr1.2.2縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂主要有鄰苯二甲酸二縮水甘油酯1.2.3縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂1.2.4脂環(huán)族環(huán)氧樹脂1.2.5環(huán)氧化烯烴1.3環(huán)氧樹脂的制造和分析1.3.1環(huán)氧樹脂的合成（以雙酚A型為例）雙酚A型環(huán)氧樹脂是有雙酚A（簡稱DPP）與環(huán)氧氯丙烷（簡稱ECH）在氫氧化鈉催化下制得的雙酚A二縮水甘油醚

3、（DGEBA）。二者的配比根據(jù)所需環(huán)氧樹脂的分子量決定。氫氧化鈉起雙重作用：第一是DPP和ECH反應(yīng)的催化劑；第二使反應(yīng)產(chǎn)物脫去氯化氫而閉環(huán)。實(shí)際上DGEBA不是單一純粹的化合物，而是一種多分子量的混合物。環(huán)氧樹脂分子通式中的n=0，1，2，···環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)1.3.2環(huán)氧樹脂的分析環(huán)氧樹脂羥值羥基值分子量及其分布環(huán)氧當(dāng)量環(huán)氧值粘度著重介紹環(huán)氧樹脂的以下幾個(gè)指標(biāo)（1）環(huán)氧當(dāng)量與環(huán)氧值環(huán)氧當(dāng)量：含有1mol環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的質(zhì)量克數(shù)，以EEW表示。EEW為雙酚A環(huán)氧樹脂一般分子量的1/2。環(huán)氧值：100g環(huán)氧樹脂中環(huán)氧基的摩爾數(shù)。

4、二者之間的關(guān)系：EEW=100/環(huán)氧值例如E51(SZ18，三木618):表示其平均環(huán)氧值為0.51，則其EEW為100/0.51≈196，其分子量約為2×EEW=392環(huán)氧值的測定（鹽酸丙酮法）精確稱取試樣約0.5-1克(準(zhǔn)確至0.0002克)，置于250毫升具塞磨口三角錐形瓶中，精確加入鹽酸一丙酮溶液20毫升，密塞。搖勻后放置暗處，靜止30分鐘。加入混合指示液5滴，用0.15N氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫藍(lán)色，同時(shí)作空白試驗(yàn)。環(huán)氧值X按下式計(jì)算:式中:V—空白試驗(yàn)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù);V1—試樣試驗(yàn)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù);V2

5、—試樣中測定酸值消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的毫升數(shù)N—?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)溶液的當(dāng)量濃度;W—試樣重量，克;G—測定酸值時(shí)試樣的重量，克;0.016—氧的毫克當(dāng)量。試樣酸值小于0.5時(shí)，項(xiàng)可忽略不計(jì)。（2）羥值與羥基值羥值：表示100g環(huán)氧樹脂中所含的羥基的摩爾數(shù)；羥基值：表示含有1mol羥基的環(huán)氧樹脂質(zhì)量克數(shù)。二者之間的關(guān)系為：羥基值=100/羥基因?yàn)榄h(huán)氧樹脂中羥基為活性基團(tuán)，具有反應(yīng)性，羥值是個(gè)重要指標(biāo)。（3）粘度環(huán)氧樹脂的粘度是環(huán)氧樹脂實(shí)際使用中的重要指標(biāo)。例如，環(huán)氧樹脂作為澆鑄和灌封材料來使用時(shí)，不同溫度下，環(huán)氧樹脂粘度不同，并且影響使用期，因此

6、環(huán)氧樹脂粘度的測定是十分必要的。通常使用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測試。例如，我們的E44、E51等在常溫下是液體，粘度較小些。而一些環(huán)氧樹脂，如604環(huán)氧、153-B阻燃環(huán)氧常態(tài)下均是固體，一般采取較高溫度下表征其粘度指標(biāo)。（4）分子量及其分布環(huán)氧樹脂是多分子量的低聚物，它的性質(zhì)不僅決定于分子量，同時(shí)也取決于分子量分布。即是平均分子量相同，如果分子量分布不同，那么環(huán)氧樹脂的粘度、軟化點(diǎn)等都不相同。這就是在環(huán)氧樹脂制造過程中分子量及其分布的控制的重要性。二：環(huán)氧樹脂的固化劑2.1環(huán)氧樹脂的反應(yīng)活性未經(jīng)固化的環(huán)氧樹脂是液體或脆性固體，沒有什么實(shí)用價(jià)值，必須與

7、固化劑反應(yīng)形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，才能實(shí)現(xiàn)最終用途。一般環(huán)氧樹脂的活性基團(tuán)有：（1）環(huán)氧基（2）羥基環(huán)氧基與活潑氫的反應(yīng)性活潑氫類包括：胺類，醇類，酚類，羧酸類，硫醇類等。環(huán)氧樹脂固化劑種類很多，除了一般的脂肪胺和部分脂環(huán)胺類固化劑可以在常溫下反應(yīng)外，其他大部分脂環(huán)胺和芳香胺類以及全部的酸酐類固化劑都需要在較高的溫度下經(jīng)過較長的時(shí)間才能發(fā)生固化交聯(lián)反應(yīng)。為了降低反應(yīng)溫度，使用促進(jìn)劑。2.2環(huán)氧樹脂固化劑的種類2.2.1多元胺類固化劑脂肪胺：如二乙烯三胺，三乙烯四胺等，此類固化劑氣味大，毒性大；聚酰胺：此類固化劑固化環(huán)氧樹脂機(jī)械性能均衡，耐熱沖擊，

8、固化劑量使用范圍廣，如650（ZJ32）；脂環(huán)胺：--芳香胺：多為固體，如，間苯二甲胺等，二氨基二苯基砜（DDS）分子量248．3。白色或微黃色結(jié)晶粉末，暴露于空氣或見光會(huì)氧化變