环氧树脂及其固化剂44页PPT
《环氧树脂胶粘剂》PPT课件
型号
环氧树脂以一个或两个汉语拼音字母与两个阿拉伯数字 作为型号，表示类别及品种。
× × ××
××××
基本名称 环氧基平均值 改性物质名称代号或“-”
主要组成物质名称代号
作粘接剂时最好选用中等环氧值（0.25-0.45） 的树脂，如6101、634
第二节 环氧树脂的合成原理
最常用的环氧树脂是双酚A同环氧氯丙烷反应制造的双 酚A二缩水甘油醚，即双酚A型环氧树脂.
2、从机械强度上选择
环氧值过高的树脂强度较大，但较脆； 环氧值中等的高低温度时强度均好； 环氧值低的则高温时强度差些。
因为强度和交联度的大小有关，环氧值高固化后交联度 也高，环氧值低固化后交联度也低，故引起强度上的差异.
3、从操作要求上选择
不需耐高温，对强度要求不大，希望环氧树脂能快干， 不易流失，可选择环氧值较低的树脂； 强度较好的，可选用环氧值较高的树脂。
按固化温度可把固化剂分为四类：低温固 化剂固化温度在室温以下；室温固化剂固 化温度为室温～50℃；中温固化剂为 50～100℃；高温固化剂固化温度在 100℃以上。
低温固化型的固化剂品种很少。属于室温固 化型的种类很多：脂肪族多胺、脂环族多胺； 低分子聚酰胺以及改性芳胺等。中温固化型 的有一部分脂环族多胺、叔胺、咪唑类以及 三氟化硼络合物等。高温型固化剂的有芳香 族多胺、酸酐、甲阶酚醛树脂、氨基树脂、 双氰胺等。
环氧树脂主要性能指标
1. 环氧值：每100克环氧树脂中所含环氧基物质的量。
2. 环氧当量：含有一克当量环氧基的环氧树脂的克数。 3. 黏度： 4. 软化点： 5. 挥发分：100g树脂中低分子杂质、易挥发成分含量。
1.环氧树脂胶黏剂的特性
（1）胶接力强、机械强度高 ； （2）固化过程中收缩率小； （3）可室温固化，也可高温固化； （4）使用温度范围大。-60~150 ℃。
环氧树脂PPT课件
环氧树脂的应用
• 水泥地坪 • 易破、起灰尘、粗糙不光亮、易脏、不易清洗、
适用于道路地坪，不适用于工业地坪。 • 石地坪
彩砂----环氧树脂地坪
• 适用范围 : 要求耐磨 损、耐强力冲击、装 饰效果好具备一定防 滑功能的地坪，特别 适用于机场、地铁、 食堂、休息室、办公 室、食品生产车间及 医院、学校的实验室 等重视外观清洁、耐 久性好的地方。
彩砂----环氧树脂地坪 使用年限 : 至少 15 年以上
环氧地坪
• 环氧(EP)/聚氨酯(PU) 型涂装地坪 • （运用IPN互穿网络技术）
环氧树脂是热固性树脂中收缩性最小的一种（一 般都小于2%）。它的热膨胀系数也很小（一般为 6.0×10-5/°C）。
在胶粘剂中环氧树脂胶的收缩率最小，这也 是环氧树脂胶固化胶接高的原因之一。例如：
酚醛树脂胶：8—10% ；有机硅树脂胶：6—8% 聚酯树脂胶：4—8% ；环氧树脂胶：1—3%
一、环氧树脂的特性
1946年发表了最初的环氧粘结剂，1947年瑞 士汽巴公司牌号为Araldite的粘结剂开始引人注 目，环氧树脂从此以万能胶闻名于世。另外SHELL 公司的EPON环氧树脂作为涂料推向市场，继而又 扩大到电机，机械方面的应用，发展至今已在各 个领域中获得广泛的应用。
环氧树脂发展简史
• 我国于1958年开始环氧树脂的工业化生产，并对 环氧树脂的应用技术进行探索。1985年环氧树脂 总产量为2万吨，1998年达到7.5万吨。随着需求 量的扩大，发展也很迅速。
环氧树脂及其固化剂
(7)提高了固化物的耐腐蚀性。
脂肪胺的改性方法
1）酚醛改性
改性原理：曼尼希反应（Mannich）
代表性品种：T31固化剂（苯酚、甲醛、乙二胺缩合物） 特点：它们可在较低温度下快速固化环氧树脂。
2）与环氧化合物加成改性 改性原理：
代表性品种：国产593固化剂（丁基缩水甘油醚改性二乙烯三胺） 特点：可赋予环氧树脂较好的粘接和延展性能
二、碱性固化剂
1. 固化机理
伯胺、仲胺、聚酰胺、多元胺 （亲核加成）
第一步：首先，伯胺进攻环氧基并使之开环，形成仲羟基和仲胺基。
第二步：随后，仲胺基进一步与环氧基反应，形成一个叔胺基和另一 个仲羟基。
第三步：上述2个过程中生成的-OH又可以在叔胺的催化下开环氧基团 生成醚键。
叔胺、咪唑 （阴离子催化）
Sun等将PAMAM接枝到碳纳米管(SWCNT)的表面，从而利用接枝上的胺基 与环氧基反应，改善了改性纳米碳管对环氧树脂的分散性，进而提高了环氧 树脂的力学性能。
Wei等制备了四对氨基苯基金刚烷(TAPA)，以作为环氧树脂固化剂使 用。研究发现，用TAPA固化的双酚A环氧树脂较用DDS具有更高的热稳定性， 显示出优异的高频介电性能。其原因主要是:TAPA具有金刚烷核心和稠密 的苯环的分子骨架以及高度对称的分子结构。然而，TAPA固化环氧树脂的 活性很弱，反应温度很高，因此，加工工艺性能有待进一步改善。
(2)固化速度较快，放热剧烈，不宜大量配制使用; (3)配比要求严格，固化后的环氧树脂脆性较大，不耐冲击; (4)极易吸收空气中的水、CO2形成碳酸盐，使配合料浑浊不透明，固 化物表面出现白化、“发汗”现象，影响其美观; (5)有些多胺是固体，常温下与环氧树脂混合时，很难混合均匀，需 要加热或者加入溶剂，操作很不方便; (6)直接采用多胺固化剂己不能满足现代建筑业、电子工业和环境保 护等多方面的要求。
环氧树脂课件
热变型温度和更好的耐热性能。氢化双酚A型环氧树脂的特点是树脂的黏度非常 低，但凝胶时间比双酚A型环氧树脂凝胶时间长两倍多，其固化物的最大特点是 耐候性好，可用于耐候性的防腐蚀涂料。酚醛环氧树脂主要包括苯酚线性酚醛环 氧树脂和邻甲酚线性酚醛环氧树脂，其特点是每分子的环氧官能度大于2，可使 涂料的交联密度大，固化物耐化学药品性、耐腐蚀性以及耐热性比双酚A型环氧 树脂好，但漆膜较脆，附着力稍低，且常常需要较高的固化温度，常用作集成电 路和电子电路、电子元器件的封装材料。溴化环氧树脂因分子中含有阻燃元素， 因此其阻燃性能高，可作为阻燃型环氧树脂使用，常用于印刷电路板、层压板等。 脂环族环氧树脂因为其环氧基直接连在脂环上，因此其固化物比缩水甘油型环氧 树脂固化物更稳定，表现在良好的热稳定性、耐紫外线性好、树脂本身的黏度低， 缺点是固化物的韧性较差，这类树脂在涂料中应用较少，主要用作防紫外线老化 涂料。
① 缩水甘油醚类
CH2 CH CH2 OH
缩水甘油醚类环氧树脂是指分子中含缩水甘油醚的化合物，常见的主要有以
下几种：
双酚A型环氧树脂（简称DGEBA树脂）：是目前应用最广的环氧树脂，约占实
际使用的环氧树脂中的85%以上。
其化学结构式为：
O CH2 CH CH2 O
CH3
CH3
C
O CH2 CH CH2 O
O
O
CH2 CH CH2 O C
CH2 CH CH2 O C
O
O
③ 缩水甘油胺类 由多元胺与环氧氯丙烷反应而得，如：
R N CH2 CH CH2
R′
O
（2）非缩水甘油类环氧树脂 非缩水甘油类环氧树脂主要是用过醋酸等氧化剂与碳-碳双键反应而得。主要 是指脂肪族环氧树脂、环氧烯烃类和一些新型环氧树脂。 ① 脂环族环氧树脂
环氧树脂固化剂
环氧树脂固化剂环氧树脂本身为热塑性的线型结构，受热后固态树脂可以软化、熔融，变成粘稠态或液态;液态树脂受热黏度降低。
只有加入固化剂后，环氧树脂才能得到实用。
如下图所示，一个完整概念的环氧树脂组成物应该由四个方面的成分组成。
但在实际应用时，不一定四个方面的成分都要具备，但树脂成分中的固化剂必不可少，可见固化剂的重要。
环氧树脂所以能取得广泛应用，就是因为这些成分多变配合的结果。
尤其是固化剂，一旦环氧树脂确定之后，固化剂对环氧树脂组成物的工艺性和固化产物(产品)的最终性能起决定性作用。
固化剂定义及分类1、定义环氧树脂本身是热塑性的线型结构，不能直接拿来就应用，必须在向树脂中加入第二组分，在一定温度(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。
这个充当第二组分的化合物称作固化剂，分为加成型固化剂和触媒型固化剂。
2、固化剂的分类固化剂按反应性和化学结构分类如下图所示固化剂化学1、伯胺与环氧基的反应当用伯胺固化环氧树脂时，在第一阶段伯胺和环氧基反应生成仲胺;在第二阶段，生成的仲胺和环氧基反应生成叔胺，并且生成的羟基亦能和环氧基反应、具有加速反应进行的倾向。
胺的化学结构不同，它们与环氧基的反应速度也不相同，在初期反应速度比较快，环氧基消耗的比较我，到达一定的时间后，环氧基的消耗不像开始那么多。
环氧基的反应程度在3周的期间内非常低，聚酰胺只有40%，二亚乙基三胺也只不过65%，要进一步提高环氧基的反应程度，有必要在高温下进行固化反应。
当多胺固化环氧树脂时，醇或酚的存在会促进反应加快，但不能改变最后的反应程度。
醇、酚的羟基和环氧基的氧原子形成氢键而促进开环，醇羟基容易开成这种键，因此显示更大的从促进作用。
除了酚、醇之外，有机酸、硫酰胺等对反应也有促进作用。
但邻苯二甲酸、顺丁烯二酸没有促进作用，这是由于它们和胺反应和成了酰亚胺之故。
有些基团具有抑制作用。
涂料环氧树脂PPT课件
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脂肪族缩水甘油醚树脂：
O CH2 CH CH2 O CH2
O CH2 CH CH2 O CH
O CH2 CH CH2 O CH2
四溴双酚A环氧树脂：
Br O CH2 CH CH2 O
Br
CH3
Br
Br
CH3
C
O CH2 CH CH2 O
n
CH3
Br
OH
Br
C CH3
O
Br
Br
CH2 CH CH2 O
液体
12~20 21~27
24~28
20~35 40~55 64~76 78~85 85~95 95~105
110~135
环氧值 eq/100g 0.55~0.56 0.48~0.54
0.48
0.41~0.47 0.38~0.45
0.38~0.41
0.30~0.40 0.23~0.38 0.18~0.22 0.10~0.18 0.09~0.14 0.08~0.12
n
CH3
OH
C CH3
O
CH2 CH CH2 O
双酚F型环氧树脂（简称DGEBF树脂）：
O CH2 CH CH2 O
CH2
O CH2 CH CH2 O
CH2
n
OH
O CH2 CH CH2 O
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双酚S型环氧树脂（简称DGEBS树脂）：
O
CH2 CH CH2 O
SO2
氢化双酚A型环氧树脂：
• 一、 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
环氧树脂PPT原稿
环氧树脂及其绝缘材料● 环氧树脂概述● 双酚A 缩水甘油醚型环氧树脂 ● 环氧树脂的固化● 应用环氧树脂时的主要辅助材料 ● 环氧树脂性能与应用 ●云母制品环氧树脂概述环氧基与环氧化物环氧基：由两个碳原子和一个氧原子组成的三元环。
C HOC H环氧化物：含有环氧基的化合物，环氧乙烷C H OC H 22环氧树脂分子中含有两个或两个以上的环氧基，并在适当试剂作用下能固化得到网状结构的一类物质统称环氧树脂。
环氧树脂种类：缩水甘油醚型环氧树脂缩水甘油酯型环氧树脂 缩水甘油胺型环氧树脂 酯环族环氧树脂 酯肪族环氧树脂缩水甘油醚型环氧树脂：酚类缩水甘油醚醇类缩水甘油醚酚类缩水甘油醚型环氧树脂由含酚羟基化合物与环氧氯丙烷反应制得。
常用有两种：双酚型酚醛型。
双酚型环氧树脂双酚型环氧树脂通式：C H 2O C HC H 2OBOC H 2C HO HC H 2OnB OC H 2C HC H 2O特点：一分子含有两个环氧基，均在端部。
双酚（HO －B －OH ）结构与环氧树脂特点 双酚A ：H OC CH 3CH 3O H双酚A 型环氧树脂产量占全部环氧树脂的90%，成本低，用途广。
双酚F ：H OC H 2O H双酚F 型环氧树脂粘度低。
双酚S ：H OSO 2O H双酚S 型环氧树脂固化快，热变形温度高。
卤代双酚A ：H OC O H X XC H 3XXC H 3卤代双酚A 型环氧树脂耐电弧、阻燃。
酚醛型环氧树脂由热塑性酚醛树脂的初期缩合物与环氧氯丙烷反应制得。
通式为：OC H 2C H OC H 2C H 2OC H 2C H OC H 2C H 2OC H 2C H OC H 2n特点：环氧基含量多，固化物交联密度大，力学性能和耐热性能高。
醇类缩水甘油醚型环氧树脂由乙二醇，丙二醇，丙三醇或其缩聚物与环氧氯丙烷反应制得。
聚丙二醇缩水甘油醚型环氧树脂结构式CH 2O CHCH 2OCH 2CH CH 2OCH 2CH OCH 2n缩水甘油酯型环氧树脂由含羧基化合物与环氧氯丙烷反应制得。