国外环氧树脂应用研究技术进展
环氧树脂改性方法的研究现状及进展
环氧树脂改性方法的研究现状及进展【摘要】
环氧树脂是一种重要的高分子材料,在工业生产和科研领域中具有广泛的应用。为了改善环氧树脂的性能,研究者们一直在不断探索各种改性方法。本文通过分类介绍了目前主流的环氧树脂改性方法,并总结了各种方法的研究现状和新进展。还探讨了环氧树脂改性方法的应用前景和面临的挑战。结合已有研究成果,对环氧树脂改性方法进行了总结,并提出了未来研究的方向和展望。通过本文的综述,可以更全面地了解环氧树脂改性方法的研究现状,为相关领域的研究工作提供参考和借鉴。
【关键词】
环氧树脂、改性方法、研究现状、新进展、应用前景、挑战、展望、总结、未来研究方向
1. 引言
1.1 研究背景
环氧树脂是一类重要的高性能塑料材料,具有优异的物理性能和化学性能,因此在航空航天、汽车、电子、建筑等领域具有广泛的应用。传统的环氧树脂在一些特定领域中难以满足需求,比如耐磨性、耐高温性、抗冲击性等方面存在不足。为了提高环氧树脂的性能,科研人员们纷纷探索各种环氧树脂改性方法。
环氧树脂改性方法的研究背景主要包括以下几个方面:随着科技
的不断发展,人们对材料性能要求越来越高,对环氧树脂的改性需求
也逐渐增加。环氧树脂市场的竞争越来越激烈,产品同质化严重,通
过改性可以赋予环氧树脂新的特性,增强其竞争力。环氧树脂的改性
不仅可以提高其性能,还可以扩大其应用范围,满足不同领域的需
求。
研究环氧树脂改性方法具有重要意义,可以推动环氧树脂行业的
发展,提高材料性能,拓展应用领域,并为解决一些实际问题提供新
的思路和方法。当前,环氧树脂改性方法的研究已经取得一系列成果,但仍有许多挑战与待解决的问题,需要进一步深入研究和探索。
日本PCB基板材料用环氧树脂品种和技术方面的新进展(一)
日本PCB基板材料用环氧树脂品种和技术方面的新进展(一)
中国电子材料行业协会经济技术管理部祝大同
日本几家大型环氧树脂生产厂家,在近年内都纷纷推出用于PCB基板材料的适应环保要求(无铅化,无卤化)、高性能(高耐热性、高尺寸稳定性)的PCB基板材料用新型环氧树脂。这类环氧树脂新产品有着两个共同的特点:其一,特性突出且优异;其二,产品性能的改善,针对性很强。适应CCL新要求的这些环氧树脂的问世,对日本覆铜板业制造技术的创新、进步,起到重要的推进作用。
1.旭化成化学公司
2003年3月旭化成集团开始实行“分社制”,组建起旭化成化学公司。该公司是旭化成集团中主要从事环氧树脂业的核心分公司。旭化成在氟酸酯树脂开发、生产方面有较长的历史,并在它的应用方面在日本处于领先的地位。该公司在近两、三年运用高纯度合成技术,独立开发出适应“无铅兼容”性的覆铜板需求的三种氰酸酯改性环氧树脂产品:AES4100A8 0、AER5100A80、AER5200A80。其中AES4100A88、 AER5100A80两种环氧树脂,与它配合使用的固化剂是传统采用的双氰胺(Dicy)。而AER5200AgO是专门为无铅兼容性FR—4环氧树脂组成物(酚醛树脂作固化剂)“量身定做”的。三种高耐热性CCL用AES系列环氧树脂主要性能见表l。
AER5100A80固化物的Tg(DSC)达到175℃.比AES4100A80固化物的Tg高5℃。这5℃很关键,因CCL业界往往把175℃的Tg作为一个典型的指标,表示一类高Tg的品种档次。
旭化成化学公司针对FR—4型CCL环氧树脂组成物中的所用固化剂由原传统的双氰胺转变酚醛树脂的发展趋势,专门有针对性的开发出一种适应于酚醛树脂固化剂的氰酸酯改性环氧树脂产品。它的牌号为AER-5200A80。AER5200A80与酚醛树脂固化剂为主要组份构成的高耐热性FR-4树脂组成物。所制造的CCL在“热分层时间”(T-260、T288、T-300)这一性能方面,表现出更好的特性。其中T-260达到120分以上(AES4100A80和AER5100A80的T-260,低于10分钟),T-288达到30分以上(见表1)。
国内外环氧树脂生产现状与发展趋势
化 的环 氧 树 脂 产 品 , 配 套 生 产 树 脂 助 剂 , 产 技术 并 生 居 世 界 领 先 地 位 。 外 , 、 一 些 环 氧 树 脂 迅 速 崛 另 日 韩 起 , 为 强 有 力 的竞 争 对 手 , 日韩 公 司 一 般 不 具 有 成 但
全 球 业 务 。 些 大 公 司 今 后 将 主 宰 和 控 制 世 界 环 氧 这
Lv Y n o gme i
( a j gC e c l ln I O E ,N nig2 0 3 ) N ni h mi a t N P C n aP S a j 1 0 8 n
A bs r t t ac : Th s a tc e i to u e h r d c in sa u ,p o r s f a plc to t dy a d m a - i ri l n r d c d t e p o u to t t s r g e s o p i a i n su n r
k t d ma d o p x e i n do si a d a r a . Th r s e t o me tc e o y r sn i usr e e e n fe o y r sn i me tc n b o d e p o p c f do s i p x e i nd ty d — v l p n s be n manl ic s e e o me tha e i y d s u s d.
POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展文献综述
POSS改性环氧树脂制备及性能研究进展文献综述
近年来,随着科学技术的快速发展,环氧树脂作为一种重要的高性能材料得到了广泛的应用。而POSS作为环氧树脂的一种新型改性剂,具有独特的结构和卓越的性能,引起了广泛的研究兴趣。本文将综述近年来在POSS改性环氧树脂制备及性能研究方面的最新进展。
首先,POSS改性环氧树脂的制备方法可以分为两类,即物理混合和化学改性。物理混合是将POSS和环氧树脂机械混合,通过表面张力和分散力使POSS分散在环氧树脂中。而化学改性是通过共聚或交联反应将POSS与环氧树脂进行共价结合,形成POSS改性环氧树脂。
其次,POSS改性环氧树脂的性能也受到了广泛关注。研究表明,POSS的加入可以显著改善环氧树脂的力学性能,如增加抗拉强度、弯曲强度和冲击强度。同时,POSS还可以提高环氧树脂的玻璃化转变温度和热稳定性,减少热膨胀系数和燃烧性能。此外,POSS改性环氧树脂还具有良好的阻燃性能、耐化学性能和耐热老化性能等。
最后,POSS改性环氧树脂在应用方面也取得了显著的进展。例如,POSS改性环氧树脂可以用于制备高性能复合材料,如航空航天材料、高性能涂层和电子封装材料等。此外,POSS改性环氧树脂还可以用于制备低介电常数、低介质损耗的微波介质材料。另外,POSS改性环氧树脂还可以用于制备纳米复合涂料、纳米填料和纳米复合材料等。
总结起来,POSS改性环氧树脂在制备及性能研究方面取得了显著的进展。然而,目前仍存在一些问题需要进一步研究解决。例如,POSS的加入量、POSS在环氧树脂中的分散性以及POSS改性环氧树脂的界面相容性等问题需要深入研究。同时,对于POSS改性环氧树脂的结构和性能之
DOPO 及其衍生物在环氧树脂中的相关研究进展
◎李捍东
张旭
DOPO 及其衍生物在环氧树脂中的相关研究进展
(作者单位:沈阳航空航天大学)
当前,有机高分子材料作为化工行业中的三大主材料,以其便于加工,密度小、性能高的特点已经成为应用最为广泛的
一类材料。其中环氧树脂(EP )就是化工生产过程中所经常使用的一种有机高分子材料。这类物质结构中有两个或以上的环氧基团,这些基团可以与固化剂进行反应生成固化物,而这些固化物是具有三维网络状结构的。环氧树脂由于是一种具有良好力学性能及化学性能的材料,所以被广泛应用于日常生产生活中的方方面面。但是其又表现出高分子材料的通病———易燃的特性,这种特性在某些行业内是不被允许或需要被限制的,所以需要通过对环氧树脂进行相关的阻燃改性,使之变得难以燃烧,以扩大其应用范围。
一、DOPO 环氧树脂DOPO,化学名9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物。因其自身及衍化物内部含有以O=P-O 键的方式存在的环状菲杂环,总体来讲键能更大,所以其比未成环的磷酸脂类具有更强的稳定性以及阻燃性能。由于其分子结构之中包含有P-H 键,所以很容易与其他的物质发生取
代反应,如其可与萘醌、衣康酸、环氧乙烷、甲醛等不饱和化合物进行反应,以形成具有新功能的衍生物。而DOPO 环氧树脂就是由这些衍生物或DOPO 进一步与环氧树脂反应得到的产物。
二、DOPO 改性环氧树脂
1.制备方法。在一般情况下制备DOPO 阻燃环氧树脂有三种方法:其一,合成含有DOPO 的环氧化合物,之后再使用不同的固化剂对其进行固化;其二,通过反应型的DOPO 衍生物使其与环氧树脂发生反应从而将DOPO 基团引入到环氧树脂中;其三,通过对普通的环氧树脂使用DOPO 改性固化剂从而获得含有DOPO 基团的环氧树脂。
环氧树脂改性与应用的研究进展
小¨ 。Ih uK等发现在橡胶 改性的双酚 A型环氧 树 si z
脂 中加入玻璃微 珠后 , 形成 橡胶 与玻 璃微 珠 的杂交 会 粒子 , 能够进 一 步提高 环 氧树脂 的 韧性 ¨ 。另外 , 经 过表 面处理的玻璃微珠的改性作 用 比未 处理 的要大得 多。JnsCD的实验 也证 实 了该 结果 , 用锆 和铝纤 oe 在
( 如胺基 、 羟基及羧基 ) 反应形成 网络结构 , 从而获 得高 的机械性能 。结 构 中的 醚键 由于 可 以 自由旋 转 , 上 加 交联点 间存在许多碳氢脂肪键 , 使得其具有一定韧性 。
1 从 “ 色 涂 料 ” 度 对 环 氧树 脂 进 行 改 性 绿 角
效地克服 了橡胶 弹性 体改 性环 氧树脂体 系 的不 足。用
2 为提高环氧树脂的增韧性进行 改性
为 了 增加 环 氧 树 脂 的 柔 韧 性 , 初 人 们 采 用 的 方 最
法是加入一些增塑剂 、 增柔剂 , 但这 些低分 子物质 会大 大降低材 料的耐 热性 、 度 、 量及 电性 能 。从 2 硬 模 O世 纪 6 代开始 , o年 国内外普遍 开展 了环氧树脂 增韧 改性 的研究工作 , 以期 在热性能 、 量及 电性能 下降不太 大 模 的情况下 提高环氧树脂 的韧性 。 橡胶弹性体增韧环氧树脂 和热 塑性树脂 增韧环 氧 树脂 : 环氧树脂 增 韧用 的橡 胶 一般都 是 R P( L 反
环氧树脂防腐性能研究进展
环氧树脂防腐性能研究进展
环氧树脂是一种高分子聚合物,具有优异的物理性能和化学性能,因此在许多领域得到了广泛应用。然而,在某些环境中,环氧树脂容易受到化学腐蚀和物理损伤,从而影响其使用寿命。因此,对环氧树脂防腐性能的研究显得尤为重要。本文将综述近年来环氧树脂防腐性能研究的现状、影响因素及未来展望,旨在为相关领域的研究提供参考。环氧树脂是一种线性聚合物,具有高度化学稳定性,耐腐蚀性优良。在石油、化工、医药、环保等领域,环氧树脂常被用作防腐材料。然而,在某些环境中,如酸碱、盐雾、高温高湿等条件下,环氧树脂容易受到化学腐蚀和物理损伤,出现老化、龟裂、脱落等现象,严重影响其使用寿命。
针对这些问题,国内外学者开展了大量研究,旨在提高环氧树脂的防腐性能。其中,纳米材料、橡胶弹性体、纤维增强复合材料等被广泛应用于环氧树脂防腐涂层的制备。同时,研究者们还致力于开发新型的环氧树脂防腐体系,如功能性单体改性环氧树脂、可控固化反应的环氧树脂等。
影响环氧树脂防腐性能的因素很多,其中最重要的是化学反应和物理损伤。化学反应主要包括环氧树脂与腐蚀介质之间的化学反应、环氧
树脂本身的化学反应。物理损伤主要包括环氧树脂的机械强度、耐磨性、抗冲击性等。这些因素之间相互作用,共同影响着环氧树脂的防腐性能。
未来,环氧树脂防腐性能的研究将朝着多功能化、智能化、绿色化等方向发展。具体来说,研究者们将致力于开发具有自修复能力、耐高温高湿、抗紫外老化等功能的环氧树脂防腐体系;利用智能材料和传感器技术,实现环氧树脂防腐涂层的智能监测和预警;还将在保证环氧树脂防腐性能的前提下,降低其生产和使用过程中的能耗和排放,实现绿色可持续发展。
环氧树脂的现状、发展前景及战略对策
环氧树脂的现状、发展前景及战略对策
环氧树脂是一种高分子材料,具有优异的物理化学性质和广泛的应用领域。随着科技的不断进步,环氧树脂的研究和应用也在不断发展。本文将从环氧树脂的现状、发展前景及战略对策三个方面进行探讨。
一、环氧树脂的现状
1、环氧树脂的种类
环氧树脂是一种具有环氧基团的高分子化合物,通常由环氧树脂单体、固化剂和助剂组成。根据不同的成分和应用领域,环氧树脂可以分为多种类型,包括双酚A型、双酚F型、酸价型、水性型、高温型等。
2、环氧树脂的应用领域
环氧树脂具有优异的物理化学性质,广泛应用于建筑、电子、汽车、航空航天等领域。其中,建筑领域主要应用于地坪、防水、涂料等方面;电子领域主要应用于电路板、封装材料等方面;汽车领域主要应用于涂料、密封胶等方面;航空航天领域主要应用于复合材料、高温材料等方面。
3、环氧树脂的市场规模
环氧树脂是一种广泛应用的高分子材料,市场需求量巨大。据统计,2019年全球环氧树脂市场规模达到了61.23亿美元,预计到2025年将达到82.17亿美元。
二、环氧树脂的发展前景
随着环保意识的不断提高,环保型环氧树脂的需求量也在逐年增加。目前,国内外环保型环氧树脂的研究和开发已经取得了较大的进展,未来将成为环氧树脂市场的主流产品。
2、高性能环氧树脂的研究
高性能环氧树脂是指具有优异的力学性能、耐热性能、耐化学腐蚀性能等特点的环氧树脂。目前,国内外在高性能环氧树脂的研究和开发方面已经取得了一定的成果,未来将成为环氧树脂市场的重要发展方向。
3、环氧树脂的应用领域扩大
随着科技的不断进步,环氧树脂的应用领域也在不断扩大。未来,环氧树脂将涉及到更多的领域,如新能源、生物医药等,为环氧树脂的发展提供更广阔的空间。
环氧树脂工艺技术进展前景
环氧树脂工艺技术进展前景
环氧树脂是一种采用环氧基团为核心的聚合物材料,具有优异的物理性能和化学性能,因此在广泛多个领域得到应用,并且其工艺技术也在不断进展。预计未来几年,环氧树脂工艺技术将会有以下几个方面的进展。
首先,环氧树脂的化学改性技术将会得到进一步发展。目前,环氧树脂的改性主要通过添加剂和复合材料来实现,但随着材料科学的不断发展,更多的新材料将会被引入到环氧树脂的改性中。例如,纳米材料的引入可以提高环氧树脂的强度和硬度,微胶囊技术可以使环氧树脂具有自修复功能,这些新技术的应用将会进一步拓展环氧树脂的应用领域。
其次,环氧树脂的可塑性加工技术将会进一步完善。目前,环氧树脂主要通过模压、注塑等加工方式进行成型,但这些加工方式存在着一定的限制,例如成型复杂度低、成本较高等问题。随着3D打印技术和柔性加工技术的发展,未来环氧树脂的可
塑性加工技术将会更加灵活和高效,可以实现更复杂的结构和更低成本的生产。
另外,环氧树脂的可回收利用技术将会得到进一步推广。目前,环氧树脂的可回收利用依然面临着一些挑战,例如难以实现高纯度回收、回收后使用性能下降等问题。未来,随着环境保护意识的增强和环保技术的发展,更多的环氧树脂回收利用技术将会得到研究和应用,提高环氧树脂的可持续发展性能。
最后,环氧树脂工艺技术的数字化和智能化将会得到进一步推
进。随着信息技术的快速发展,环氧树脂的工艺生产将会更多地借助数字化和智能化技术。例如,通过建立环氧树脂的数字化模型,可以提前进行工艺仿真和优化,降低生产成本和时间;通过引入物联网技术,可以实现对环氧树脂生产过程的实时监控和远程控制,提高生产效率和质量。
环氧树脂光固化材料的研究进展
环氧树脂光固化材料的研究进展近年来,光固化技术已经成为化学工业界广泛关注的热门技术
之一。以环氧树脂为代表的光固化材料,在持续快速发展的同时,也在科研和应用领域里受到了广泛的关注。本篇文章将简述环氧
树脂光固化材料的研究进展。
一、光固化技术的发展
光固化技术是近年来快速发展的材料加工技术。它是通过紫外
光或可见光诱导并提供所需的能量,从而引发单体或聚合物之间
的化学反应,从而使材料在几秒钟到几分钟内固化或硬化。这种
技术的优点很明显,即可加工各种形状的产品和利用多种材料制
造微小的化学反应器件或合成复杂的持续聚合。在诞生之初,它
被广泛应用于制造photoresist。如今光刻技术作为半导体制造过程
中不可或缺的一个工艺,因其高分辨率、低成本等优点成为了最
为热门的技术之一。光固化材料的应用领域不止于此,其应用于
耐磨、保护、电子、3D打印、制作微纳米加工工具等领域都有着
不可替代的地位。
二、环氧树脂光固化材料的优势和劣势
环氧树脂是一种常见的聚合物基材料,由于其较高的力学性能
和良好的耐化学性,已成为了化学工业界常用的重要原材料。当
加入光敏剂后,环氧树脂就变成了光固化材料。相比传统的加热
固化材料,环氧树脂光固化材料具有以下优势:
1. 速度快:传统的加热固化材料需要时间来加热晶体化,而环
氧树脂光固化材料可在几秒钟或几分钟内完成固化过程。
2. 节能:环氧光固化材料不需要加热设备,仅需光源,这比传
统的加热固化方法节能多了。
3. 精度高:由于光固化材料的固化过程是通过照射的方式,由
于环境的统一性,所以可以得到非常精确的复杂形状。
环氧树脂工艺技术进展报告
环氧树脂工艺技术进展报告
环氧树脂是一种广泛应用于各个领域的重要工程材料,具有优异的物理性能和化学稳定性。随着科学技术的不断进步,环氧树脂工艺技术也在不断发展。本报告将介绍环氧树脂工艺技术的一些最新进展。
首先,随着纳米技术的发展,纳米填料在环氧树脂中的应用越来越广泛。纳米填料可以显著改善环氧树脂的力学性能、热性能和耐化学性能。例如,氧化铝纳米颗粒可以显著提高环氧树脂的硬度和耐磨性,碳纳米管可以提高其导电性能,纳米陶瓷颗粒则可以增强其耐高温性能。
其次,环氧树脂的可再生利用技术也取得了一些进展。环氧树脂通常是一种固态材料,难以回收利用。然而,近年来研究人员开发了一种新型环氧树脂溶解技术,可以将废旧环氧树脂溶解成可再生的溶液,然后通过沉淀、过滤等方法进行分离和纯化,最终得到可再生的环氧树脂。这种技术不仅可以减少环氧树脂的浪费,还可以降低环氧树脂的生产成本。
另外,环氧树脂在3D打印领域的应用也在不断推进。传统的3D打印材料主要是塑料或金属,而环氧树脂可以提供更多的选择。环氧树脂具有较好的流动性和附着性,可以制造出更精细、复杂的结构,因此在医疗、航空航天、汽车等领域有着广泛的应用前景。同时,结合光敏剂和光聚合技术,还可以实现高速、高精度的光固定照明。
此外,环氧树脂的生产工艺也在不断改进。传统的环氧树脂生
产过程中需要大量的有机溶剂,不仅环境污染严重,还容易引发安全问题。目前,研究人员已经开发出一种新型的水溶性环氧树脂制备工艺,不仅能够降低污染物的排放,还可以节约能源,提高生产效率。
综上所述,环氧树脂工艺技术在纳米技术、可再生利用、3D 打印等方面都取得了一些进展。这些技术的应用将进一步提高环氧树脂的性能和工艺效率,促进其在各个领域的应用。但同时也需要注意环境保护和安全生产,避免对人体和环境造成不利影响。
有机硅改性环氧树脂的研究与应用进展
有机硅改性环氧树脂的研究与应用进展
摘要:环氧树脂是一种含有2个或2个以上环氧基团的高分子化合物,其与
固化剂反应可生成具有热固性的三维网状结构。固化环氧树脂具有优异的力学、
耐化学、耐腐蚀性能,良好的热学性能、粘接性能和电气性能,且固化后收缩率低,尺寸稳定。
关键词:有机硅改性环氧树脂;研究;应用
前言
环氧树脂作为一类重要的热固性树脂,具有良好的电学性能、化学稳定性、
优异的力学性能和粘接性能,应用领域十分广泛。得益于环氧树脂优异的综合性能,环氧树脂广泛应用在涂料、粘接剂、电子产品封装、印刷电路板、航空、航天、军工等领域。
1改性方法
1.1增容改性
提高环氧树脂与有机硅的相容性是物理改性的重要研究方向。以端羟基甲基
苯基硅橡胶(PSi)和硅烷化环氧树脂(SERs)为主要原料,合成了四种不同结构和
功能程度的SERs,并用于硅树脂涂层的改性,制备了一系列硅烷化环氧树脂涂层。其中用环己基环氧树脂和氨基硅烷偶联剂(APTES)制备的SERs效果最好,可贮存
30天以上。所有改性有机硅涂料的附着力均为最高级0级,在30天的耐酸、耐碱、耐盐实验和在300℃下保温实验后,表现出优良的防腐性能和良好的耐热性能。实验表明,与纯PSi相比,含有25wt%SERs的涂层具有更好的热性能,表现
为延迟降解温度,800℃下残碳率大大提高。SERs的加入提高了硅橡胶与环氧树
脂的相容性,其中环氧基团增强了固化混合涂层的附着力。
1.2自分层涂层
许多年来,对涂层的研究一直在不断增长,试图提高其工艺和性能。一般,
两层或三层的不同涂层被使用在基材上,以得到综合性能的涂层。但每一层需要
氰酸酯作为环氧树脂固化剂的研究进展(1)
覆铜板资讯2021年第2期
氰酸酯是电气电子材料以及高性能复合材料领域中使用的最重要高性能热固性材料之一。为了了解用作环氧树脂固化剂的氰酸酯的整体情况,本文对包括商品化的各种骨架结构氰酸酯的化学结构和CAS 编号进行了研究和分类。
环氧树脂和氰酸酯之间的固化反应存在多种形式,由于其中包括氰酸酯的自聚反应,因此不存在固定的当量配比。根据研究论文引用的数据,重点考查了反应与配比的关系。
选择了环氧树脂/氰酸酯固化体系的一些基本特性进行评价,并提出了最佳配比。这些性能包括:固化行为、玻璃化转变温度、拉伸和弯曲性能、冲击强度、热膨胀、热稳定性、吸水率和介电性能。
1.环氧树脂及固化物氰酸酯简介
环氧树脂(EP )广泛用于电子材料和复合材料领域,具有举足轻重的作用。然而,在
先进技术领域对材料耐热性水平提出更高要求的时候,环氧树脂的耐热性比不上有些高耐热网状聚合物,因此环氧树脂的使用受到限制。为了提高环氧树脂的耐热性,人们做了各种尝试,除了使用常规芳香族胺或耐热型苯基树脂作为环氧树脂固化剂以外,还使用了一些其他的耐热性固化剂。
作为一个典型的应用例子,是氰酸酯(CE )引起了人们的注意。CE 与双马来酰亚胺(BMI )的复合体系双马来酰亚胺/氰酸酯树脂(俗称BT 树脂),BT 树脂与环氧树脂(EP )组合使用,在电子材料和复合材料领域中已开发出了很多高耐热材料。用于BT 树脂的最基本的CE 是双酚A 型CE 。但近年来,新开发了多种骨架结构类型的CE ,并且对这些CE 在赋予环氧树脂(EP )耐热性方面进行了研究。
环氧树脂改性方法的研究现状及进展
环氧树脂改性方法的研究现状及进展
环氧树脂是一种重要的高分子材料,具有优异的物理性能和化学性能,广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料等领域。传统的环氧树脂在一些方面存在着不足,如耐热性、耐溶剂性、耐候性等,因此需要进行改性以满足不同应用领域的需求。环氧树脂的改性方法有很多种,包括物理改性、化学改性、功能性改性等。本文将对环氧树脂改性方法的研究现状及进展进行探讨。
一、物理改性
物理改性是指通过添加填料、增容剂等物质,来改善环氧树脂的性能。常用的填料包括纳米材料(如纳米硅、纳米氧化铝)、微米级无机颗粒(如氧化镍、氧化锌)、碳纤维、玻璃纤维等。这些填料可以提高环氧树脂的强度、刚度、耐磨性等性能,同时也可能降低环氧树脂的粘度、降低成本。
增容剂也是常用的物理改性方法。环氧树脂在固化过程中通常会产生收缩,导致出现裂纹或变形,为了解决这一问题,可以添加增容剂来缓解固化时的收缩压力,从而提高环氧树脂的成型性能。
二、化学改性
化学改性是指通过在环氧树脂中引入新的化学基团或改变其分子结构,来改善环氧树脂的性能。常用的化学改性方法包括引入活性基团、共聚改性、交联改性等。
引入活性基团是一种常用的化学改性方法,通过在环氧树脂中引入含有活性基团的单体或聚合物,来增强环氧树脂的交联密度、热稳定性等性能。通过引入含有双酚A结构的环氧树脂单体,可以提高环氧树脂的热稳定性和耐溶剂性。
共聚改性是指将环氧树脂与其他共聚物如聚酰胺、聚酯等进行共聚反应,从而得到具有特定性能的共聚物。这种方法可以在一定程度上提高环氧树脂的弯曲强度、拉伸强度等性能。
环氧树脂的改性及其水性化研究
环氧树脂的改性及其水性化研究
环氧树脂是一种重要的高分子材料,具有优异的力学性能、化学稳定性和电气性能等。然而,环氧树脂也存在一些缺点,如脆性大、易开裂、耐候性差等,这些问题限制了环氧树脂的应用范围。因此,对环氧树脂进行改性和水性化研究,提高其综合性能和扩大应用领域具有重要意义。
环氧树脂的改性和水性化研究是当前高分子材料领域的热点之一。在改性方面,研究者们通过引入新型的改性剂和制备方法,改善环氧树脂的韧性和耐候性。在水性化方面,研究者们将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等,以降低有机挥发物(VOC)的排放和改善作业环境。然而,现有的改性和水性化方法仍存在一些问题。如改性剂的添加可能会影响环氧树脂的力学性能和化学稳定性,制备过程也较为复杂。在水性化方面,由于水性环氧树脂的耐水性和耐候性较差,限制了其应用范围。
环氧树脂的改性主要涉及共聚、共混、交联和扩链等方法。其中,共聚是常见的改性方法之一,通过在环氧树脂的主链上引入柔性的链段,改善环氧树脂的韧性和耐候性。共混则是将两种或多种类型的环氧树脂混合在一起,以获得综合性能优异的改性环氧树脂。交联和扩链则
通过增加环氧树脂的分子量,提高其力学性能和化学稳定性。
环氧树脂的水性化是通过引入特定的亲水基团,将环氧树脂制成水性涂料或水性胶黏剂等。这不仅可以降低VOC的排放,改善作业环境,还可以扩大应用领域,如水性涂料、水性木器漆、水性胶黏剂等。
实现环氧树脂水性化的方法主要有两种:乳化和非乳化法。乳化法是通过乳化剂的作用,将疏水的环氧树脂颗粒分散在水中,形成稳定的水分散液。非乳化法则是在环氧树脂中引入亲水基团,使其直接溶于水中。
环氧树脂行业应用报告.pdf
环氧树脂行业及其应用分析报告
环氧树脂是一种重要的热固性树脂品种,其特点是具有优良的电绝缘性能、耐化学腐蚀性能、良好的化学稳定性和粘接强度高等特性,可广泛应用于化工、轻工、机械、电工、水利、交通、家电、汽车、信息工业和宇航工作等,用途极为广泛。环氧树脂自1947年美国首次工业化之后,50多年来国内外发展极为迅速。下面就环氧树脂行业的发展及其应用前景进行简要的分析。
一、环氧树脂行业产能及其主要厂家
(一)环氧树脂生产能力。目前世界环氧树脂的总生产能力已经达到180万吨,其生产和消费主要集中在西欧、美国、日本、中国大陆及台湾省。其中西欧、美国、日本的环氧树脂总生产能力超过120万吨,约占世界总生产能力的67%。世界环氧树脂的总消费量约为120万吨,其中西欧、美国和日本的消费量约为80万吨,约占世界环氧树脂总消费量的67%。
随着国民经济体系健康发展,我国树脂市场也发生积极变化,受市场需求增长的拉动,我国环氧树脂产业迅速发展壮大。我国环氧树脂从上世纪50年代开始研究,到目前国已有近百家大型企业、高等院校及科研院所从事这方面的基础研究和应用开发,而从事环氧树脂生产企业约有200多家。我国环氧树脂生产量分别为:2000年是10万吨;2001年是15万吨;2002年是20万吨;2003年是28.8万吨;2004年国产环氧树脂产量为30万吨、2005年为50万吨左右,我国已成为全球环氧树脂主要生产国之一。①预计2010年我国环氧
树脂生产能力将达到100万吨,全球总生产能力将达230万吨②,占全球产量的43%,我国将跃升为全世界环氧树脂头号生产大国。
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---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国外环氧树脂应用研究技术进展
国外环氧树脂应用研究技术进展吴良义陈德萍近年来,环氧树脂新产品开发和应用技术进展迅速,特别是复合材料、涂料、粘合剂、固化剂、韧性环氧树脂、液体环氧树脂以及催化剂、促进剂等产品,这是新型材料发展的需要,我们应予以重视。
一、复合材料 1、玻璃微珠环氧树脂复合材料用硅烷偶联剂(SA)处理玻璃微珠(GB)表面,以双酚 A 型环氧树脂(E828)和乙烯二胺(EDA)固化剂作为复合材料基体,胺丙基三甲氧基硅烷(APS)、胺丙基三乙氧基硅烷(AES)和 2氢基乙基苯硅烷(AAPS)用作处理剂,对其处理条件与机械性能关系进行了研究。
结果表明:
①复合材料的玻璃化温度(Tg)、弯曲模量和弯曲强度达到最大值的 SA 水溶液的最佳浓度序列是 AASAESAAPS。
②复合材料机械性能达到最大值时, SA 水溶液的水解时间依赖于 SA 的无机基团,乙氧基比甲氧基需要更长的时间。
③在基体固化程度确立的工艺条件下,对 SA 和 E828 的反应性进行研究。
表面处理后的 LB 在80150℃下与 E828 混合后,再加 EDA 固化剂,以增加 SA 和 E828 反应程度。
结果为150℃比80℃混料的复合材料 Tg高。
2、硅充填环氧树脂复合材料使用环氧树脂作为基体
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树脂的复合材料,具有优良的机械性能,但在高温下长时间使用就会出现时间和温度的特性。
用静态抗弯和疲劳试验检验时间、温度对抗弯强度的影响。
结果表明,时间温度叠加原理适用于静态弯曲强度。
与纯基体树脂和复合材料相比,纯树脂是影响复合材料静态强度和温度特性的主要因素。
疲劳测试表明,时间、温度叠加原理适用于最初的基体树脂的弹性强度,当温度、应力 LLt 助 D 时,塑性形变影响存在,抗弯强度和模量也有所增加。
3、镶嵌减振材料的石墨环氧树脂复合层压板复合材料中共固化弹性减震材料的减振性能有效的提高了材料的减振性能,然而,当减振材料没有达到层压固化的周期时,减振性能常常不如二次粘接的复合材料高。
共固化和二次粘接样品之间,减振性不同的原因是树脂渗入到减振材料所至。
在减振材料和环氧树脂之间有隔层的样品的比没有隔层共固化FasTapell25 有效的损失系数(视频率而定)要高 15.7%92. 3%,而比没有隔层的共固化 ISDll2 样品至少要高 168%。
这样的减振值,接近于二次粘接所达到的值。
研究结果表明,对减振材料粘弹性大多数都受固化期温度的影响。
4、炭纤维环氧树脂复合材料研究表明,杂质对碳
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 纤维增强环氧树脂复合材料机械性能有影响。
对样品无论是先固化还是后固化都受到杂质(水、海水、酸、碱和有机溶剂)污染,因此在制造工艺和应用中,控制环境因素很重要。
5、环氧树脂灌注复合材料由汽巴特种化学品公司制造种新型双组分环氧树脂灌封复合物Resinfusion 8603 可在航天航空、交通运输和船舶应用,凝胶时间 78min、低粘度 260cP(1cP =10-3Pa.s)、树脂在25℃、24h 固化。
二、涂料1、阳离子型环氧树脂防粘涂料Rhodia 公司首先推出一种新系列阳离于型环氧树脂硅酮防粘涂料,其和紫外线电子束一并使用,用作转移纸、膜和铜箔如压敏胶带和标签的服膜生产线等。
2、涂料添加剂汽巴特种化学公司的Ardldite-Epoxidharze用于建筑工业,作为颜料、涂料和化学建材等抗蚀材料的组分,在冷固定粘接剂体系中,环氧树脂型粘合剂793 同固化剂 Euredur450 一起粘接表面。
3、环氧树脂地坪涂料美国开发出 SL1300 地坪涂料,该涂料不冒烟、天臭味、且迅速凝固, 24h 能踩, 48h 可使用,可耐 7d 辐照。
三、粘合剂 1、非流淌型环氧树脂粘合剂聚合物粘合剂 EP21N 是双组分环氧树脂粘合剂,用于一般粘接、室温
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固化或快速升温固化,以1∶ 1 重量或体积配比使用。
2、低粘度环氧树脂在高低温下具有优良机械性能和电绝缘性能的工业用低粘度环氧树脂。
TrBoud2211 可在190℃连续使用,不含溶剂,且容易混合,并在室温下可使用。
3、压敏胶压敏胶使转印得到新的特性选择,以满足标签和印花应用的需要。
Nacro8684 具有高剪切、剥离性好、卓越的抗湿性和清洁除污特性。
4、铝合金用结构胶单组分热固化环氧树脂结构胶用于铝合金粘接,对其粘接耐久性与羟基磷灰石(HAP)加入的关系进行研究,结果发现,含 HAP 体系确实提高了粘结耐久性,与铝合金表面处理无关。
换言之没有 HAP 的结构胶,耐久性显著变差。
5、聚丙烯酸微粒改性环氧树脂粘合剂含聚丙烯酸微粒(甲基丙烯酸甲酯(MMA)甲基丙烯酸丙三醇脂(GMA)共聚物)的环氧树脂粘合剂与 NBP、 CTBN 改性环氧树脂粘合剂的结构差别进行了对比分析,并研究了其对铝合金的粘接性能。
结果表明,使用壳芯结构聚丙烯酸微粒改性环氧树脂胶粘剂和丙烯酸橡胶改性环氧树脂粘合剂, NBR 改性环氧树脂的内应力显著减少,粘接强度明显提高,酸处理比不处理具有更高的耐化学性。
6、快速固定、无下垂触变性粘合剂 Loctitc 和