环氧树脂基础知识及其应用教材

环氧树脂(EPOXY)基础知识及其应用

培训讲师：许永现(3184)2008-07-041知识改变命运，学习成就未来定义：环氧树脂（EpoxyResin）是泛指含有2个或2个以上的环氧基以脂肪族、脂环族或芳香族为主链的高分子聚合物。化学分子式:

CH3

CH3

CH2—CH—CH200C00CH2—CH—CH200CCH3OHCH300CH2CHCH2化学名称：双酚A二缩水甘油醚(DGEBPA)

n002知识改变命运，学习成就未来环氧基表示方法环氧基是环氧树脂的特性基团，它的含量多少是Epoxy的重要指标，描述环氧基含量有3种不同的表示法：a、环氧当量是指1mol环氧树脂的质量，正常范围175-200g/mol无支链的Epoxy：分子量=环氧当量×2；3知识改变命运，学习成就未来b、环氧值每100g的Epoxy中所含有环氧基的物质量（mol）这种表示方法有利于固化剂用量的计量和用量表示；c、环氧质量分数每100g树脂中含有环氧基的质量（g）。a、b、c之间互相换算的公式：环氧当量=100/环氧值环氧值=环氧质量分数/环氧基分子量环氧质量分数=环氧基分子量(43g/mol)×环氧值4知识改变命运，学习成就未来环氧树脂的作用a、环氧树脂涂层b、Epoxy粘接剂c、环氧树脂层压板d、环氧树脂浇注料5知识改变命运，学习成就未来环氧树脂的优越特性a、粘接质量高，粘接面广除四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯不能粘接外，与其他金属或非金属都有可粘接性，可称为‘万能胶’。b、收缩率低环氧树脂的固化剂主要依靠环氧基的苯环加成聚合，因此固化过程中不产生低分子；（1%-2%）环氧树脂固化收缩率低特性优，加工制品尺寸稳定，内应力小，不易开裂，在浇注（封装）成型加工等都广泛应用。6知识改变命运，学习成就未来c、稳定性好环氧树脂只要不含有酸、碱盐等杂质是不易变质的，如果贮存好（如密封、不受潮、不遇高温）可以至少1年的使用寿命，1年后如检测合格后，仍可以正常使用。d、优良的电绝缘性能固化后的环氧树脂吸水率低，不再具有活性基因和游离的离子，具有优良的电绝缘性能。击穿电压35-50KV/min体积电阻率1×1013-15介电常数3-47知识改变命运，学习成就未来e、机械强度高拉伸率：45.12-68.67弯曲度：88.29-117.72密度：1.12-1.15f、加工性能优越①加热粘度降低，易排气泡②相对性能好（助剂、粉体、固化剂）8知识改变命运，学习成就未来环氧树脂材料的缺点1.耐侯性差,在紫外线照射下会降解,造成性能下降,不能在户外长期使用.2冲击强度低.3.不太耐高温.9知识改变命运，学习成就未来未固化环氧树脂的特性指标①羟基含量②粘度和软化点③色泽与外观④平均分子量和分子量分布曲线⑤可水解氯含量⑥无机氯质⑦挥发性10知识改变命运，学习成就未来固化后环氧树脂的特性指标1.机械强度拉伸强度、弯曲强度、抗冲击强度、硬度2.电性能介电常数、介电强度、功率因素、耐电弧性、电阻系数、击穿电压3.耐化学性耐酸性、耐碱性、耐各种溶剂和各种介质4.耐水性吸水率、煮沸吸水率、耐煮性11知识改变命运，学习成就未来5.耐盐性热变形温度、盐分解温度、热失量、盐膨胀6.固化后产物结构软化度、软化率、交联度、微观结构7.耐环境性盐雾、风蚀、潮气、烟雾、大气、老化性等8.可燃性及烟雾温度9.毒性10.使用方面特殊性能12知识改变命运，学习成就未来环氧树脂加工特性指标市场上目前提供的127E是一种线性结构的热塑性树脂，它在加热或制品的生产过程，需要添加固化剂、光敏剂、促进剂等通过室温、加热、射线使它们发生加成反应，成三维网状结构a、适用期（安全操作期）（pottife)b、凝胶时间（表干时间）(geltime)c、固化时间（完全固化）(curingtime)d、放热曲线(exothermandexothermcurve)13知识改变命运，学习成就未来环氧树脂分析测试标准及方法TSC：热释电流法DSC：差示扫描热分析表示在程序控制温度下测量输入到物质和参比物之间的功率差与温度的关系，此技术为DSC。DSC在环氧树脂固化方面的作用Tg点（玻璃转化温度）环氧树脂常规分析项目与各种符号14知识改变命运，学习成就未来序号检测项目国际标准试验方法国标1外观目测GB12007-12环氧当量g/mol3001-1978E高氯酸-溴化四乙铵法GB46123粘度（25℃）pa.s

旋转粘度计/滴定法GB12007.44软化点/℃环球法GB12007.65色泽≤1铁钴比色、氯铂酸钾比色GB12007-16无机氯含量μl/L4573-1978E硝酸盐电位滴定GB46137易皂介氯含量%4583-1978ENaoH皂化后硝酸盐滴定GB46188挥发性%加热减量法GB67409钠离子含量μl/L离子色谱法GB12007.210凝固时间/min供需双方协调GB12007.715知识改变命运，学习成就未来双酚A缩水甘油醚树脂成分固化剂

增塑性（可绕性）改性成分增韧性（改善耐冲击）填充剂环氧树脂产品组成物稀释剂调节流动性成分触变剂其他成分：颜料、溶剂、消泡剂、流平剂、增粘剂16知识改变命运，学习成就未来填料、增强材料和其他助剂1.增重填料：硅微粉2.阻燃填料：Al(OH)3、Mg(OH)2、十溴二苯醚3.导热填料：Al2O3、ZnO、MgO4.补强填料：气相SiO2、沉淀SiO25.颜色料；钛白粉、炭黑等17知识改变命运，学习成就未来固化剂定义环氧树脂本身是热塑性的线性结构，不能直接拿来使用，必需在向树脂中加入第二组份，在一定的温度（或湿度）等条件下，与环氧树脂的环氧基进行加成聚合反应，或催化聚合反应，生成三维网络结构（体型网状结构）的固化物后才能使用。这个充当第二组份的化合物称作固化剂，分为加成型固化剂和触媒型固化剂18知识改变命运，学习成就未来固化剂种类1.常用酸酐性固化剂MH-700、B-650甲基六氢苯酐(高温加热型)2.常用脂环族,芳香胺性固化剂(中温加热型)3.常用脂肪族性固化剂(室温型)19知识改变命运，学习成就未来2MH—700CH3LED封装A/B胶反应原理

O

HCOHO=CC=OHCOCCOHCOOHRRCH2CH——COOCH2—CH—CCOOOCCOO

CH3OB-650OO→OHO20知识改变命运，学习成就未来生成单脂或羟基继续与环氧基反应,最后生成立体网状结构.HCOCCOH→HCORCCOCH2CHHCOH→ROH

HCOCH2CHOOCHCH2OOOCH2CHOCHOH21知识改变命运，学习成就未来增韧剂1.C13叔碳酸缩水甘油醚2.环氧化腰果酚22知识改变命运，学习成就未来

AGE：烯丙基缩水甘油醚活性稀释剂

PGE：苯基缩水甘油醚稀释剂二甲苯非活性稀释剂环己酮苯甲醇乙二醇单丁醚正丁醇乙酸乙脂23知识改变命运，学习成就未来增塑剂1.邻苯二甲酸脂（PAE）2.邻苯二甲酸二甲脂（DMP）3.邻苯二甲酸二乙脂（DEP）4.邻苯二甲酸三丁脂（DBP）5.磷酸三乙脂6.磷酸三丁脂7.磷酸三苯脂24知识改变命运，学习成就未来环氧树脂的毒性：1.环氧树脂急性毒性环氧树脂的毒性是通过作为其活性基的环氧基来实现，毒性的大小和纯度在单位质量树脂里所含有环氧基数目决定的，正常低浓度比高粘度树脂毒性高。环氧树脂口服毒性很小，实际上无毒，作为原料的环氧树脂的毒性多来自产品本身的挥发物（如环氧氯丙烷、苯、甲苯等）这是由于在生产环氧树脂时溶剂没有反应完全所致。25知识改变命运，学习成就未来2.未固化环氧树脂对皮肤作用未固化环氧树脂对皮肤的过敏性多数没有副作用，但预防为主。3.固化过程和固化后由于反应释放气体刺激皮肤，引起皮肤过敏。4燃烧固化后环氧树脂毒性更强。26知识改变命运，学习成就未来劳动保护措施1.在配方设计时尽可能选择毒性低的稀释剂和固化剂.2.加强生产环节机械化和隔离密闭操作,工作环境有良好的通风设施.3.环氧树脂和固化剂等均属于化学品在操作中必需遵循强制性/推荐性工业卫生条例.4.注意个人卫生措施.27知识改变命运，学习成就未来在工作地点的安全措施手套