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环氧树脂是什么

环氧树脂

环氧树脂是什么

环氧树脂(Epoxy Resin,EP)是大分子主链上含有醚键和仲醇基,同时两端含有环氧基团和一类聚合物的总称,又称作人工树脂、人造树脂、树脂胶等,广泛用於胶粘剂,涂料等用途。

环氧树脂最常见於印刷电路板、各种电子器件、集成电路封装材料、玻璃钢制品、水塔、游艇等之复合材料层,也广泛用於涂料及黏合剂,土木建筑结构物补强,可与碳纤维或玻璃纤维搭配使用成为具有极高抗拉强度的补强材料,应用层面广泛。因为环氧树脂本身对紫外线有脆化性,故表面一般会补上PU或UP涂层以保护其环氧树脂层。

环氧树脂制备

制造环氧树脂的原料很多,但不外乎下例二大类:一是分子中具有环氧基团或是在反应过程中能够生成环氧基团的化合物。另一是含有多元羟基的化合物。通常见到的环氧树脂是以环氧氯丙烷和双酚A为原料而制得。

环氧树脂的制备方法大致有下列几种类型:1、活性氢化物与环氧氯丙烷反应;2、以过氧化氢或过酸(例过醋酸)将双键进行液相氧化;3、双键化合物的空气氧化;4、其它。

由于它的性能并不是十分完美的,同时应用环氧树脂的对象也不是千遍一律的,根据使用的对象不同,对环氧树脂的性能也有所要求,例如有的要求低温快干,有的要求绝缘性能优良------。因而要有的放矢对环氧树脂加以改性,改性的方法大致有下列几种:1、选择固化剂;2、添加反应性稀释剂;3、添加填充剂;4、添加别种热固性或热塑性树脂;5、改良环氧树脂本身。

环氧树脂特点

环氧树脂及其固化物的性能特点

(1)力学性能高。环氧树脂具有很强的内聚力,分子结构致密,所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。

(2)粘接性能优异。环氧树脂固化体系中活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性集团赋予环氧固化物以极高的粘接强度。再加上它有很高的内聚强度等力学性能,因此它的粘接性能特别强,可用作结构胶。

(3)固化收缩率小。一般为1%~2%。是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8%~10%;不饱和聚酯树脂为4%~6%;有机硅树脂为4%~8%)。线胀系数也很小,一般为6×10-5/℃。所以其产品尺寸稳定,内应力小,不易开裂。

(4)工艺性好。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物,所以可低压成型或接触压成型。配方设计的灵活性很大,可设计出适合各种工艺性要求的配方。

(5)电性能好。是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。

(6)稳定性好。不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温),其贮存期为1年。超期后若检验合格仍可使用。环氧固化物具有优良的化学稳定性。其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。

(7)环氧固化物的耐热性一般为80~100℃。环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。

(8)在热卧性树脂中,环氧树脂及其固化物的综合性能最好。

环氧树脂的应用特点

(1)具有极大的配方设计灵活性和多样性。能按不同的使用性能和工艺性能要求,设计出针对性很强的最佳配方。这是环氧树脂应用中的一大特点和优点。但是每个最佳配方都有一定的适用范围(条件),不是在任何工艺条件和任意使用条件下都宜采用。也就是说没有“万能”的最佳配方。必须根据不同的条件,设计出不同的最佳配方。由于不同配方的环氧树脂固化体系的固化原理不完全相同,所以环氧树脂的固化历程,即固化工艺条件对环氧固化物的结构和性能影响极大。相同的配方在不同的固化工艺条件下所得产品的性能会有非常的大的差别。所以正确地作出最佳材料配方设计和工艺设计是环氧树脂应用技术的关键,也是技术机密所在。要能生产和开发出自己所需性能的环氧材料,就必须设计出相应的专用配方及其成型工艺条件。因此,就必须深入了解和掌握环氧树脂及其固化剂、改性剂等的结构与性能、它们之间的反应机理以及对环氧固化物结构及性能的影响。这样才能在材料配方设计和工艺设计中得心应手,运用自如,取得最佳方案,生产和开发出性能最佳、成本最低的环氧材料和制品。

(2)不同的环氧树脂固化体系分别能在低温、室温、中温或高温固化,能在潮湿表面甚至在水中固化,能快速固化、也能缓慢固化,所以它对施工和制造工艺要求的适应性很强。环氧树脂可低压成型或接触压成型,因此可降低对成型设备和模具的要求,减少投资,降低成本。

(3)在三大通用型热固性树脂中,环氧树脂的价格偏高,从而在应用上受到一定的影响。但是,由于它的性能优异,所以主要用于对使用性能要求高的场合,尤其是对综合性能要求高的领域。

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