《环氧树脂应用》ppt课件

1、环氧树脂及运用环氧树脂及运用技术研讨部技术研讨部2021-03 凡是含有二个以上环氧基的高聚物统称为环氧树脂。按原料组分而言有双酚型环氧树脂，非双酚型环氧树脂以及脂环族环氧化合物和脂肪族环氧化合物等新型环氧树脂。 环氧树脂、酚醛树脂及不饱和聚酯树脂被称为三大通用型热固性树脂。它们是热固性树脂中用量最大、运用最广的种类。 环氧树脂中含有独特的环氧基，以及轻基、醚键等活性基团和极性基团，因此具有许多优良的性能。 与其他热固性树脂相比较，环氧树脂的种类和牌号最多，性能各异。 环氧树脂固化剂的种类更多，再加上众多的促进剂、改性剂、添加剂等，可以进展多种多样的组合和组配。从而能获得各种各样性能优良的、各

2、具特征的环氧固化体系和固化物。 几乎能顺应和满足各种不同运用性能和工艺性能的要求。这是其他热固性树脂所无法相比的。 环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种资料的粘接性能、以及其运用工艺的灵敏性是其他热固性塑料所不具备的。因此它能制成涂料、复合资料、浇铸料、胶粘剂、模压资料和注射成型资料，在国民经济的各个领域中得到广泛的运用。 涂料 环氧树脂在涂料中的运用占较大的比例，它能制成各具特征、用途各异的种类。其共性： (1)耐化学品性优良，尤其是耐碱性。 (2)漆膜附着力强，特别是对金属。 (3)具有较好的耐热性和电绝缘性。 (4)漆膜保色性较好。 但是双酚A型环氧树脂涂料的耐候性差，漆膜在户外易

3、粉化失光又欠丰满，不宜作户外用涂料及高装饰性涂料之用。因此环氧树脂涂料主要用作防腐蚀漆、金属底漆、绝缘漆，但杂环及脂环族环氧树脂制成的涂料可以用于户外。壳牌公司的环氧树脂产品在F1赛车中有广泛的运用 胶粘剂 环氧树脂除了对聚烯烃等非极性塑料粘结性不好之外，对于各种金属资料如铝、钢、铁、铜；非金属资料如玻璃、木材、混凝土等；以及热固性塑料如酚醛、氨基、不饱和聚酯等都有优良的粘接性能，因此有万能胶之称。环氧胶粘剂是构造胶粘剂的重要种类。 电子电器资料 由于环氧树脂的绝缘性能高、构造强度大和密封性能好等许多独特的优点，已在高低压电器、电机和电子元器件的绝缘及封装上得到广泛运用，开展很快。 主要用于：

4、 (1)电器、电机绝缘封装件的浇注。如电磁铁、接触器线圈、互感器、干式变压器等高低压电器的整体全密封绝缘封装件的制造。在电器工业中得到了快速开展。从常压浇注、真空浇注已开展到自动压力凝胶成型。 (2)广泛用于装有电子元件和线路的器件的灌封绝缘。已成为电子工业不可短少的重要绝缘资料。 (3)电子级环氧模塑料用于半导体元器件的塑封。近年来开展极快。由于它的性能优越，大有取代传统的金属、陶瓷和玻璃封装的趋势 (4)环氧层压塑料在电子、电器领域运用甚广。其中环氧覆铜板的开展尤其迅速，已成为电子工业的根底资料之一。 此外，环氧绝缘涂料、绝缘胶粘剂和电胶粘剂也有大量运用。 工程塑料和复合资料 环氧工程塑料

5、主要包括用于高压成型的环氧模塑料和环氧层压塑料，以及环氧泡沫塑料。环氧工程塑料也可以看作是一种广义的环氧复合资料。环氧复合资料主要有环氧玻璃钢(通用型复合资料)和环氧构造复合资料，如拉挤成型的环氧型材、缠绕成型的中空回转体制品和高性能复合资料。环氧复合资料是化工及航空、航天、军工等高技术领域的一种重要的构造资料和功能资料 土建资料 主要用作防腐地坪、环氧砂浆和混凝土制品、高级路面和机场跑道、快速修补资料、加固地基根底的灌浆资料、建筑胶粘剂及涂料等 环氧树脂及其固化物的性能特点 (1)力学性能高。 (2)粘接性能优良。 (3)固化收缩率小。普通为12。 (4)工艺性好。 (5)电性能好。 (6)

6、稳定性好。不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易蜕变。 (7)环氧固化物的耐热性普通为80100。环氧树脂的耐热种类可达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。 环氧树脂的运用特点 (1)具有极大的配方设计灵敏性和多样性。(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，能在潮湿外表甚至在水中固化，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顺应性很强。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，降低本钱。环氧树脂的改性举例一, PI/EP共聚(混)可有效改善环氧树脂韧性 二,环氧树脂改性与其在防腐涂料中的运用一,

7、 PI/EP共聚(混)可有效改善环氧树脂韧性 改性是使环氧树脂(EP)成为合成树脂中性能最优的重要渠道，由于环氧树脂虽然拥有优良的粘绔性能和良好的机械性能等而被广泛运用，但耐热性较差、脆性大等限制了其在高性能领域的运用，这就需求对其进展改性。最近研讨人员在PI/EP共聚(混)方面，进一步获得了有效改善环氧树脂韧性的新效果。 聚酰亚胺(PI，包括交联型和缩聚型)是一类耐热性好、机械性能等优良的工程塑料。用聚酰亚胺改性环氧树脂，将两者的优势结合起来，从而成为改善环氧树脂性能的一个有潜力的途径。聚酰亚胺(PI，包括交联型和缩聚型)作为一类性能优良的工程塑料，在许多研讨中被引入EP以提高EP的热稳定性

8、和韧性等，获得了较为称心的结果。其中最重要的做法是PI/EP共聚或共混，它又包括热塑性PI/EP共聚或共混、交联型PI/EP共聚或共混2种方法一, PI/EP共聚(混)可有效改善环氧树脂韧性 热塑性热塑性PI/EPPI/EP共聚或共混共聚或共混 研讨方面，研讨人员对用高性能芳香热塑性聚合研讨方面，研讨人员对用高性能芳香热塑性聚合物共混增韧热固性树脂做了大量研讨，热塑性物共混增韧热固性树脂做了大量研讨，热塑性PIPI就是就是其中很重要的一类。有些其中很重要的一类。有些PIPI如聚醚酰亚胺如聚醚酰亚胺(PEI)(PEI)等与等与未固化未固化EPEP有很好的相容性和溶解性，而曾经被用于有很好的相容性

9、和溶解性，而曾经被用于EPEP的增韧。由于它们的的增韧。由于它们的TgTg与交联与交联EPEP网络的网络的TgTg相近，因此相近，因此在提高在提高EPEP抗破坏性的同时，没有降低抗破坏性的同时，没有降低( (甚至提高甚至提高) )其它其它关键的层压性能和热关键的层压性能和热/ /湿性能。国外器具有相当高湿性能。国外器具有相当高TgTg的二苯酮四酸二酐的二苯酮四酸二酐(BTDA)(BTDA)和和4,4,(94,4,(9氢氢-9-9-亚芴基亚芴基) )二苯二苯胺胺(FBPA)(FBPA)合成的可溶性热塑性合成的可溶性热塑性PIPI改性四缩水甘油基改性四缩水甘油基二苯甲烷二苯甲烷二氨基二苯砜二氨基二

10、苯砜EPEP体系体系(TGDDM/DDS/PEI)(TGDDM/DDS/PEI)，固化后的树脂用扫描电子显微镜察看没有发现相分别固化后的树脂用扫描电子显微镜察看没有发现相分别，阐明共混组分间能完全相容。，阐明共混组分间能完全相容。 一, PI/EP共聚(混)可有效改善环氧树脂韧性 交联型交联型PI/EPPI/EP共聚或共混共聚或共混 研讨阐明，双马来酰亚胺研讨阐明，双马来酰亚胺(BMI)(BMI)树脂是一类性能优良的交树脂是一类性能优良的交联型联型PIPI，兼有，兼有PIPI优良的耐高温，耐湿和可采用与优良的耐高温，耐湿和可采用与EPEP类似的成型类似的成型工艺的特点，且与其它缩聚型工艺的特点

11、，且与其它缩聚型PIPI相比，它在构成过程中没有小相比，它在构成过程中没有小分子物质放出。中国环氧树脂行业协会专家引见说，向分子物质放出。中国环氧树脂行业协会专家引见说，向EPEP中引中引入入BMIBMI后，由于两者聚合机理不同和相容性等方面的缘由，在后，由于两者聚合机理不同和相容性等方面的缘由，在聚合过程中能够构成互穿网络或两相体系，从而有能够到达增聚合过程中能够构成互穿网络或两相体系，从而有能够到达增韧和提高耐热性的目的。国内专家对韧和提高耐热性的目的。国内专家对BMIBMI的引入对的引入对TgTg呵斥影响呵斥影响的缘由进展了讨论，以为的缘由进展了讨论，以为BMIBMI改性改性EPEP和和

12、BMIBMI改性的硅氧烷化改性的硅氧烷化EPEP的的TgTg升高是由于升高是由于BMIBMI的自加成而不是由于发生了迈克尔加成反响的自加成而不是由于发生了迈克尔加成反响，由于迈克尔加成反响导致构成热不稳定键连构造，且由于链，由于迈克尔加成反响导致构成热不稳定键连构造，且由于链延伸最终会降低交联密度。延伸最终会降低交联密度。 四缩水甘油基-4,4-二氨基二苯甲烷(TGD-DM)用芳香胺如二氨基二苯砜(DDS)固化后，作为碳纤维加强复合资料的基体资料广泛用于航空航天领域，然而TGDDM/DDS系统的运用遭到以下两个方面的限制：脆性和高吸水性(从多方面影响它的机械性能)。第一个问题可用热塑性塑料或传

13、统的液体橡胶改性基体树脂处理；为了抑制第二个缺陷，构成热固性树脂/热固性树脂共混物能够是有潜力的途径。这一系统通常归属于相互交联或IPN。由于它们的分子构造很特别，这些复杂的网络经常表现出协同效应，这样就能使树脂(与纯树脂相比)在一些性能上有很大的提高。 构造改性环氧及其涂料构造改性环氧及其涂料 环氧树脂化学构造的特点是大分子链上含环氧树脂化学构造的特点是大分子链上含有环氧基，由于生成环氧基的方法不同，所用原有环氧基，由于生成环氧基的方法不同，所用原料不同，生成的环氧树脂种类也不同，其中耐蚀料不同，生成的环氧树脂种类也不同，其中耐蚀用的环氧树脂主要是双酚用的环氧树脂主要是双酚 A A 型环氧树

14、脂型环氧树脂. . 用酚醛用酚醛树脂对其进展改性后生成的酚醛环氧树脂是开发树脂对其进展改性后生成的酚醛环氧树脂是开发较早，较为成熟的多官能度环氧树脂的重要种类较早，较为成熟的多官能度环氧树脂的重要种类，它固化后具有较高的交联度，同时由于骨架中，它固化后具有较高的交联度，同时由于骨架中大量苯环的存在，使其具有较高的热变形温度和大量苯环的存在，使其具有较高的热变形温度和优良的热稳定性，兼有双酚优良的热稳定性，兼有双酚 A A 型环氧树脂和酚醛型环氧树脂和酚醛树脂的优点树脂的优点. . 例如，YH-343 系列环氧树脂是用 4，4 二氨基二苯甲烷替代双酚 A 制成的环氧树脂，它具有 4 个环氧基，构

15、造如下: 其特点是具有较高活性，固化交联密度高，固化物有较好韧性，耐热性，耐化学药品性，已被运用于防腐涂料现已广泛运用于船舶和码头建立 橡胶改性环氧及其涂料橡胶改性环氧及其涂料 环氧树脂固化物的内应力较大，发脆，高温下易降解环氧树脂固化物的内应力较大，发脆，高温下易降解，易受水影响，易受水影响. . 用橡胶进展改性，可以降低其内应力，添加用橡胶进展改性，可以降低其内应力，添加韧性，提高耐热，耐油，耐水，耐候性等性能韧性，提高耐热，耐油，耐水，耐候性等性能. . 为提高无溶为提高无溶剂环氧树脂的韧性，国内外普遍采用各种弹性体的低聚物作剂环氧树脂的韧性，国内外普遍采用各种弹性体的低聚物作增韧剂，橡

16、胶相的主要作用在于诱发基体的耗能过程增韧剂，橡胶相的主要作用在于诱发基体的耗能过程. . 由于由于 -Si-O- -Si-O- 键具有很高的键能键具有很高的键能(445 kJ/mol)(445 kJ/mol)，其聚，其聚合物分子链具有高度卷曲性，因此利用有机硅对环氧树脂进合物分子链具有高度卷曲性，因此利用有机硅对环氧树脂进展改性，可使热稳定性、耐候性，脆性等得到明显改善，同展改性，可使热稳定性、耐候性，脆性等得到明显改善，同时因低外表自在能的聚有机硅敷于树脂外表，使环氧树脂防时因低外表自在能的聚有机硅敷于树脂外表，使环氧树脂防水，防油性能得以改善水，防油性能得以改善. . 有机硅与环氧树脂不相

17、容，故普通有机硅与环氧树脂不相容，故普通用有机硅的用有机硅的 -NH 2 , -OH -NH 2 , -OH，-OR -OR 与环氧树脂的环氧基进展接与环氧树脂的环氧基进展接枝或共聚反响，以降低两者界面能，改善两者相容性枝或共聚反响，以降低两者界面能，改善两者相容性. . 例如，为了提高环氧树脂涂料的耐热性，人们利用硅酮的耐热性将少量硅酮树脂与环氧树脂混合制成新的耐热防腐涂料. 其中，硅酮中 -Si-O-Si- 的存在使涂料具有良好的热稳定性，而 -Si-C- 那么保证了涂料的固体成分. 先将环氧树脂与甲基异丁酮等混合组成溶剂，然后将硅酮树脂参与上述溶剂，再用二甲苯进展稀释，并参与低分子聚酰胺

18、作为固化剂. 经过分光镜和电化学显微镜察看，可发现涂料的热稳定性有了显著提高，对甲苯，三氯基甲苯等溶剂也有良好的抵抗力 树脂改性环氧及其涂料树脂改性环氧及其涂料 除了用弹性体增韧外，由于高分子相容实除了用弹性体增韧外，由于高分子相容实际的开展和相容技术的提高，使得热塑性际的开展和相容技术的提高，使得热塑性树脂与环氧树脂合金化成为能够树脂与环氧树脂合金化成为能够. . 另外，另外，用热塑性树脂与环氧树脂构成半互穿网络用热塑性树脂与环氧树脂构成半互穿网络，既可坚持良好的韧性，低吸水性，又坚，既可坚持良好的韧性，低吸水性，又坚持了良好的耐化学品性，尺寸稳定性等持了良好的耐化学品性，尺寸稳定性等. . 常用的热塑性树脂有聚砜，聚酰亚胺，聚常用的热塑性树脂有聚砜，聚酰亚胺，聚苯醚，液晶高分子等种类苯醚，液晶高分子等种类. . 最近有报道 951 双组分重防腐涂料，甲组分为甲苯二异氰酸酯加成物固化剂，乙组分由环氧树脂，聚酯树脂，颜料，助剂，溶剂所组成. 该型防锈磁漆由于在环氧树脂中参与聚酯树脂，因此具有优良的防腐蚀性能和机械性能. 其主要技术目的为：细度30 m；粘度 50 s；枯燥时间：表干 1 h，实干16 h，烘干 (902)1 h；硬度 0.55；耐汽油性浸泡 1 年；耐酸性浸泡