环氧树脂种类及性能

1、环氧树脂种类及性能一、定义1、环氧树脂(Epoxy Resin)就是泛指含有两个或两个以 上环氧基，以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并 能通过环氧基团反应形成有用得热固化产物得高分子低聚体 (Olig o mer)。当聚合度n为零时，称之为环氧化合物，简称环 氧化物(E p oxide)、这些低相对分子质量树脂虽不完全满足 严格得定义但因具有环氧树脂得基本属性在称呼时也不加区别 地统称为环氧树脂。典型得环氧树脂结构如下式、2、环氧基就是环氧树脂得特性基团,它得含量多少就是这 种树脂最为重要得指标。描述环氧基含量有以下几种不同得表 示法：(1) 环氧当量：就是指含有1 mol环氧树脂得

2、质量，低 相对分子质量(分子量)环氧树脂得环氧当量为175200g/mol, 随着分子量得增大环氧基间得链段越长,所以高分子量环氧树 脂得环氧当量就相应得高。(2) 环氧值：每100 g树脂中所含有环氧基得物质得量(摩 尔)o这种表示方法有利于固化剂用量得计量与用量得表示、 因为固化剂用量得含义就是每1 0 0 g环氧树脂中固化剂得丿巴 入量(P a rt per h undred of res i n 缩写成 p hr)。我国采 用环氧值这一物理量。环氧当量二1 00/环氧值3、粘度得定义粘度:液体在流动时，在其分子间产生得内摩擦得性 质，称为液体得黏性，黏性得大小用黏度表示，就是用来表 征

3、液体性质相关得阻力因子、粘度单位有两种：1、厘泊(cps) 2、毫帕秒 (m pas)1厘泊(c p s) =1毫帕秒(m pas)二、种类及性能1、双酚A型环氧树脂：双酚A （即二酚基丙烷）型环氧树脂即二酚基丙烷缩水甘油讎。在环氧树脂屮它得原材料 易得、成本最低，因而产量最大（在我国约占环氧树脂总产量得 9 0%,在世界约占环氧树脂总产量得75%'8 0 %），用途最广， 被称为通用型环氧树脂。由双酚A型环氧树脂得分子结构决定 了它得性能具有以下特点：（1）就是热塑性树脂,但具有热固性，能与多种固化剂，催化 剂及添加剂形成多种性能优异得固化物,几乎能满足各种使用 需求、（2）树脂得工

4、艺性好。固化时基本上不产生小分子挥发物， 可低压成型。能溶于多种溶剂。（3）固化物有很高得强度与粘结强度。（4）固化物有较高得耐腐蚀性与电性能。（5）固化物有一定得韧性与耐热性。（6）主要缺点就是:耐热性与韧性不高，耐湿热性与耐候性 差。2、双酚F型环氧树脂：这就是为了降低双酚A型环氧树 脂本身得粘度并具有同样性能而研制出得一种新型环氧树脂。 通常就是用双酚F（二酚基甲烷）与环氧氯丙烷在N&OH作用下 反应而得得液态双酚F型环氧树脂。双酚F型环氧树脂得特点就是黏度小，不到双酚A型环氧 树脂黏度得1/B,对纤维得浸渍性好。其固化物得性能与双酚A 型环氧树脂几乎相同，但耐热性稍低而耐腐蚀性

5、稍优。液态双 酚F型环氧树脂可用于无溶剂涂料、胶粘剂、铸塑料、玻璃钢 及碳纤维复合材料等。3、多酚型缩水甘油醵环氧树脂:多酚型缩水甘油醸环氧树 脂就是一类多官能团环氧树脂、在其分子中有两个以上得环氧 基，因此固化物得交联密度大，具有优良得耐热性、强度、模 量、电绝缘性、耐水性与耐腐蚀性。4、脂肪族缩水甘油醛环氧树脂:脂肪族缩水甘油醯环氧树 脂就是由二元或多元醇与环氧氯丙烷在催化剂作用下开环醴化, 生成氯醇中间产物，再与碱反应，脱HC1闭环,形成缩水甘油 醸。脂肪族缩水甘油醯环氧树脂就是由二个或二个以上环氧基 与脂肪链直接相连而成、在分子结构里没有苯环、脂环与杂环 等环状结构。这类树脂绝大多数粘

6、度很小，大多数品种居于偶 水溶性，大多数就是长链型分子，因此富有柔韧性。但其耐热性 较差、5、缩水甘油酯型环氧树脂:缩水甘油酯型环氧树脂就是2 0世纪50年代发展起来得一类环氧树脂,就是分子结构屮有二 个或二个以上缩水甘油酯基得化合物。其主要特点就是：（1）黏度小，工艺性好。可用于浇注、包封，也可用作活性稀 释剂。（2）反应活性大，凝胶时间只有双酚A型环氧树脂得一半左 右、（3）与其她环氧树脂得相溶性好，可与之混用以改进普通环 氧树脂得性能。（4）粘接强度高，固化物得力学性能好、（5）具有良好得耐超低温性。在-196°C到一253°C得超低温 条件下，任具有比双酚A型环氧树

7、脂高得抗剪强度。（6）电绝缘性好,尤其就是耐漏电痕迹性好。（7）表面光泽度及透光性好。（8）由于分子中不含酚氧基,因此耐候性优于双酚A型环氧 树脂、主要缺点就是酯键得存在使耐水性、耐酸性与耐碱性较 差，耐热性也较低。6、缩水甘油胺型环氧树脂:缩水甘油胺型环氧树脂就是用 伯胺或仲胺与环氧氯丙烷合成得含有二个或二个以上缩水甘油 胺基得化合物、这类环氧树脂得特点就是多官能性，黏度低，活 性高，环氧当量小，交联密度大，耐热性高，粘接力强,力学性能高, 耐腐蚀性好，可与其它类型环氧树脂混用、其缺点就是有一定脆 性，分子结构中有环氧基又有胺基，因此有自固化性，贮存期短。7、环氧化烯烧化合物：（1）脂环族环

8、氧树脂:脂环族环氧树脂（环氧化脂环烯怪化合 物）就是含有二个脂环环氧基得低分子化合物。本身不就是聚合 物，但就是与固化剂作用后能生成性能优异得三维体型结构得聚 合物。脂环族环氧树脂就是低分子化合物，黏度小、工艺性好。 可作为活性稀释剂用。环氧当量小，交联密度大，再加上有热稳 定性好得刚性脂环，因此耐热性高,但较脆，韧性差、固化收缩小, 拉伸强度高。由于合成过程屮不含Cl、Na等离子，所以电性能 好，尤其就是高温电性能及耐电弧性好、不含苯环，因而耐紫外 线及耐候性好。（2）脂肪族环氧化烯坯化合物:它就是以脂肪族烯姪得双键 用过氧化物环氧化而制得得环氧树脂。在其分子结构屮没有苯 环、脂环与杂环，只

9、有脂肪链。其性能特点：&、为线型大分子。同时具有聚丁二烯橡胶结构与环氧树脂 结构，因此具有良好得冲击韧性与粘结性能。b、与脂环族环氧树脂相似，易与酸肝类固化剂发生反应， 而与亲核性固化剂（胺类）得反应性较低。c、树脂分子屮还含有双键与疑基。d、当采用酸肝一多元醇为固化剂，并同时添加苯乙烯及过 氧化物引发剂，则可进一步增加交联密度，从而提高耐热性及力 学性能、e、与固化剂混溶后黏度小，操作方便，工艺性好、f、固化物有良好得耐热性，热变形温度可达200°C以上，在 高温下有非常突出得强度保持率。粘结性、耐候性及电性能均 优异，在200°C电性能很稳定、g、主要缺点就是固

10、化收缩率大。8、杂环型与混合型环氧树脂（1）杂环型缩水甘油环氧树脂:这就是一类含有杂环得高性 能环氧树脂。缩水甘油基直接连接在杂环上，因而具有优异得耐 热性、耐候性与电性能。主要产品有：a、三聚氤酸环氧树脂（三聚氤酸三缩水甘油环氧树脂、T GIC）:就是三聚氤酸与环氧氯丙烷在催化剂作用下合成得一种具 有三氮杂环得多官能团环氧树脂。TGI C得反应活性比双酚A 型环氧树脂要高，溶解性差,所以通常都用酸酹做固化剂，加热固 化，它具有优异得耐高温性、化学稳定性、耐紫光老化性与耐候 性、力学性能与电性能良好,尤其就是在高温下能保持优良得力 学性能与电性能。固化物硬而脆，耐机械冲击与热冲击性能差。b、海

11、因（Hy d ant ion）环氧树脂:海因环氧树脂就是含有海 因环（五元二氮杂环）得一类新型环氧树脂。这类树脂可以就是 缩水甘油胺型、缩水甘油醯型或缩水甘油酯型树脂，也可以就是 单海因核或多海因核树脂。其具有下列特点： 黏度低、工艺性好。 热稳定性好，耐热性高。 耐候性好。其涂料在日光或紫外线暴晒下，不易发黄与 粉化。 在高电压及超高压下电性能突出，尤其就是具有优良得 耐电弧性与抗漏电痕迹性,可用做耐高电压绝缘器件。 极性很强、黏度低，因而对玻璃纤维、碳纤维与多种填 料都就是有很好得润湿能力与粘结性，可在不降低工艺性得前提 下添加大量填料，从而使膨胀系数及成本降低。 毒性小。可用作食品包装与卫生包装用得涂料、无 毒胶粘剂等。 水溶性海因环氧树脂可用来处理纺织品、纸张，以 提高其强度与抗皱性能、（2）混合型环氧树脂:这就是一类在其分子中同时含有 两种不同类型环氧基得环氧树