浅析环氧材料的耐水性和耐湿热性
水性环氧底漆介绍
水性涂料树脂有很多种,基本上溶剂型涂料所用的成膜树脂都可以水性化,环氧树脂分子结构中含有的环氧基、醚键、羟基及苯环结构等特征基团决定了环氧树脂涂料有许多其它树脂不可比拟的优点,如优良的附着力,良好的耐水性、耐酸性、耐碱性,涂膜收缩小,硬度高,耐磨性好,电气绝缘性优良等特点。
此外,双组分水性环氧树脂涂料与单组分水性环氧树脂涂料相比,由于引入了交联结构,具有更好的耐化学腐蚀性,是底漆的优良材料。
水性环氧防锈底漆以水作为分散介质,以环氧乳液与固化剂为成膜物质,在固化过程中形成三维立体网状结构,表现出优异的附着力、耐水和耐腐蚀性能。
环氧涂料因其柔韧性好、收缩率低、耐化学品性优异、在金属水泥等无机材料上的附着力优异而被广泛应用于罐头内壁、工业地坪、集装箱等领域,目前作为一种重要的工业防腐涂料占据了市场的 40% 。
环氧树脂自身为热塑型的线性结构,其状态会随温度改变而发生变化,并不具有实用价值,必须与固化剂发生化学反应,最终生成一种高交联密度的热固型树脂才能展现其优异的理化机械性能.第一代:以含胺的水性环氧固化剂和颜填料为一组分,另一组分为溶剂型液体环氧树脂。
优点为成本低,制造工艺简单。
缺点为两个组分混合时必须用剪切力高的机械搅拌;刷涂或辊涂时有树脂因析出而黏附在毛刷上,用水冲洗不掉;难制成高装饰性产品。
目前在地坪涂装领域还有使用.第二代:以含胺的水性环氧固化剂和颜填料为一组分,另一组分为水乳化环氧树脂,乳化剂为非反应型的乳化剂。
优点为使用时两个组分混合不需高剪切力,手工搅拌即可;涂刷时树脂不析出,不粘刷子毛。
缺点为涂膜耐盐雾性差;使用期短(1 h内用完)。
第三代:以含胺的水性环氧固化剂和颜填料为一组分,另一组分为水乳化环氧树脂,乳化剂为反应型的乳化剂。
优点为使用时两个组分混合不需高剪切力,手工搅拌即可;涂刷时树脂不因析出而粘刷子毛;涂膜耐盐雾性差好(1 500 h);使用期长(4 h内用完),装饰性好。
大桥化工确定了本研究的双组分水性环氧体系涂料采用可水分散型水性环氧树脂,作为成膜物,同时选用合适的助剂、颜填料,按涂料生产工艺进行操作,制备了涂料甲组分(含水性环氧树脂),并以可水稀释多元胺加成物作为乙组分(固化剂组分),施工时加水作为稀释剂调节涂料施工黏度。
环氧树脂优缺点
热固性树脂基复合材料是目前研究得最多、应用得最广的一种复合材料。
它具有质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源广泛,加工成型简便、生产效率高等特点,并具有材料可设计性以及其他一些特殊性能,如减振、消音、透电磁波、隐身、耐烧蚀等特性,已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法取代的重要材料。
在热固性树脂基复合材料中使用最多的树脂仍然是酚醛树脂、不饱和聚酪树脂和环氧树脂这三大热固性树脂。
这三种树脂阶性能各有特点:酚醛树脂的耐热性较高、耐酸性好、固化速度快,但较脆、需高压成型;不饱和聚酪树脂的工艺性好、价格最低,但性能较差;环氧树脂的粘结强度和内聚强度高,耐腐蚀性及介电性能优异,综合性能最好,但价格较贵。
因此,在实际工程中环氧树脂复合材料多用于对使用性能要求高的场合,如用作结构材料、耐腐蚀材料、电绝缘材料及透波材料等。
1、环氯树脂复合材料的分类环氧树脂复合材料(简称环氧复合材料,也有人称为环氧增强塑料)的品种很多,其名称、含义和分类方法也没有完全统一,但大体上讲可按以下方法分类。
(1)按用途可分为环氧结构复合材料、环氧功能复合材料和环氧功能型结构复合材料。
结构复合材料是通过组成材料力学性能的复合,使之能用作受力结构材料,并能按受力情况设计和制造材料,以达到材料性能册格比的最佳状态。
功能复合材料是通过组成材料其他性能(如光、电、热、耐腐蚀等)的复合,以得到具有某种理想功能的材料。
例如环氧树脂覆铜板、环氧树脂电子塑封料、雷达罩等。
需要指出的是,无论使用的是材料的哪一种功能性,都必须具有必要的力学性能,否则再好的功能材料也没有实用性。
已有些功能材料同时还要有很高的强度,如高压绝缘子芯棒,要求绝缘性和强度都很高,是一种绝缘性结构复合材料。
(2)按成型压力可分为高压成型材料(成型压力5—30MPa),如环氧工程塑料及环氧层压塑料;低压成型材料(成型压力<2.5MPa),如环氧玻璃钢和高性能环氧复合材料。
湿热环境中环氧树脂复合材料力学性能
摘要环氧树脂作为涂料、交联剂、封装材料等广泛应用于国防与民用工业各个领域,其热力学性能受湿热环境影响很大,生产中常填充硅微粉等填料以提高性能。
硅微粉对环氧树脂性能的改善作用具有重要的研究和应用价值。
本文使用Material Studio构建了环氧树脂及熔融硅微粉原子模型,通过分子动力学模拟(MD),分别获得了环氧树脂及熔融硅微粉在不同温度和含湿量下的力学参数,以及其湿热膨胀系数,水分子在环氧树脂中的扩散系数;在此基础上,采用广义自洽法(GSCM)研究环氧树脂/硅微粉复合材料的力学性能,采用细观力学理论计算得到环氧树脂复合材料的湿热膨胀系数;此后,构建了环氧树脂复合材料的代表性体元,通过有限元(FEM)模拟获得了环氧树脂/硅微粉复合材料的力学参数及湿热膨胀系数,并与广义自洽法等细观力学理论的研究结果进行对比。
此外,本文采用分子动力学方法研究环氧树脂和晶态二氧化硅、环氧树脂和聚合物的界面,构建了环氧树脂-晶态二氧化硅、环氧树脂-聚合物界面分子动力学模型,模拟获得不同湿热环境下的界面相互作用能。
研究结果表明:湿热环境会降低环氧树脂及其复合材料的力学性能,填充硅微粉填料可以显著提高环氧树脂的力学性能;环氧树脂的湿热膨胀系数随着硅微粉含量的增加而降低;温度升高或含湿量增加降低了环氧树脂-晶态二氧化硅、环氧树脂-聚合物的界面相互作用能,降低了其黏结强度,因而对环氧树脂/晶态二氧化硅、环氧树脂/纳米二氧化硅复合材料的强度产生影响。
关键词:环氧树脂;硅微粉;分子动力学模拟;广义自洽法;湿热膨胀系数;界面相互作用能AbstractAs packaging materials,coatings and cross-linking agent,epoxy resin is widely used in national defense and various fields of civilian industries,it’s thermodynamic properties will be influenced significantly in hot and humid environment,So silica powder and other fillers are often used to improve the properties of epoxy resin in real productions.The improvement effect of silicon powder on the properties of epoxy resin has important research and application value.In this paper,the atomic model of epoxy resin and fused silica powder is constructed by Material Studio,the mechanical parameters of epoxy resin and fused silica powder under different temperature and moisture content are obtained by means of molecular dynamics simulations(MD),and the moisture-heat expansion coefficient as well;On this basis,the mechanical properties of epoxy resin/silica powder composites were studied by generalized self consistent method(GSCM),and the thermal expansion coefficient of epoxy resin composites was calculated by using the theory of micro-mechanics;Thereafter,the representative volume elements of epoxy resin and silica powder composite materials are constructed.The mechanical parameters and moisture-heat expansion coefficient of the composite materials are obtained through finite element simulations,and the results under different approaches are compared.In addition,the molecular dynamics method is used to study the epoxy resin and crystalline silicon dioxide interface,the molecular dynamics model of epoxy resin/crystalline silicon dioxide interface is constructed,and the interaction energy of the interface under different heat and moisture conditions was simulated.The results show that:the mechanical properties of epoxy resin and it’s composites are dwindled in hot-humid environment,the mechanical properties of epoxy resin can be improved significantly by filling with silica powder.The moisture-heat expansion coefficient of epoxy resin decreases with the increase of the content of silicon powder;The interaction energy and bond strength between epoxy resin and crystalline silicon dioxide is decreased with the increase of temperature or moisture content,therefore,the strength of the epoxy resin /crystalline silicon dioxide composite is affected.Keywords:epoxy resin;silicon powder;molecular dynamics simulation;generalized self consistent method;moisture-heat expansion coefficient;interaction energy of interface目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1复合材料概论 (1)1.1.1复合材料的定义 (1)1.1.2复合材料的种类 (2)1.1.3树脂基复合材料 (3)1.1.4复合材料细观力学简介 (4)1.2环氧树脂、硅微粉及其复合材料 (5)1.2.1环氧树脂、硅微粉及其复合材料简介 (5)1.2.2环氧树脂热力学性能的研究现状 (7)1.2.3环氧树脂/硅微粉复合材料热力学性能的研究 (8)1.2.4界面相互作用能的研究 (9)1.3本文的主要研究内容 (9)第二章分子动力学方法 (11)2.1分子动力学方法基本原理 (11)2.2分子动力学力场 (12)2.3周期性边界条件 (14)2.4温度和压力调节方法 (14)第三章环氧树脂及熔融硅微粉分子动力学模拟研究 (16)3.1分子动力学模型建立 (16)3.2.1环氧树脂分子动力学模型建立 (16)3.2.1熔融硅微粉分子动力学模型建立 (19)3.2力学参数与膨胀系数模拟方法 (20)3.2.1静态常应变方法 (20)3.2.2湿热膨胀系数模拟方法 (21)3.2.3环氧树脂中水分子扩散系数的计算方法 (21)3.3模拟结果 (22)3.3.1环氧树脂及熔融硅微粉力学参数 (22)3.3.2环氧树脂及熔融硅微粉湿热膨胀系数 (24)3.3.2环氧树脂中水分子的扩散系数 (25)3.4本章小结 (31)第四章环氧树脂/球形熔融硅微粉复合材料热力学性能的理论研究与模拟仿真 (33)4.1环氧树脂/球形熔融硅微粉复合材料力学性能参数 (33)4.1.1广义自洽方法 (33)4.1.2有限元模拟方法 (35)4.1.3计算与模拟结果 (36)4.2环氧树脂/球形熔融硅微粉复合材料湿热膨胀系数 (38)4.2.1理论计算方法 (38)4.2.2有限元模拟方法 (40)4.1.3计算与模拟结果 (40)4.4本章小结 (42)第五章环氧树脂界面相互作用能分子动力学模拟 (44)5.1分子动力学模拟方法 (45)5.1.1环氧树脂-晶态二氧化硅界面相互作用能模拟方法 (45)5.1.2环氧树脂-聚合物界面相互作用能模拟方法 (46)5.2模拟结果 (50)5.1.1环氧树脂-晶态二氧化硅界面相互作用能模拟结果 (50)5.1.2环氧树脂-聚合物界面相互作用能模拟结果 (52)5.3本章小结 (55)结论与展望 (57)结论 (57)展望 (58)参考文献 (59)第一章绪论第一章绪论1.1复合材料概论1.1.1复合材料的定义复合材料是指由两种或两种以上单一材料复合而成的材料,其种类很多,常见的如:钢筋混凝土,添加植物秸秆的泥土,用纤维加固的聚合物材料等。
环氧树脂的优缺点
环氧树脂的优缺点1、双酚型缩水甘油醚环氧树脂A、双酚A型环氧树脂优点:是热塑性树脂但具有热固性、工艺性好,固化时基本不产生小分子挥发物,能溶于多种溶剂、固化物有较高的强度和粘结强度、固化物有较高的耐腐蚀性和电性能、固化物有一定的韧性和耐热性。
缺点:耐热性和韧性不高,耐湿热性和耐候性差。
B、双酚F型环氧树脂优点:黏度小,对纤维的浸渍性好,耐腐蚀性好。
缺点:耐热性稍低。
C、双酚AD型环氧树脂优点:粘度低,具有非结晶性。
D、双酚S型环氧树脂优点:高温下强度高,热稳定性,化学稳定性及尺寸稳定性好,与醇酸树脂,酚醛树脂,脲醛树脂等有很高的反应能力,对玻璃纤维和碳纤维有姣好的润湿性和粘结力。
E、间苯二酚型环氧树脂优点:活性大,黏度小,加工工艺性好,耐热性好。
F、羟甲基双酚A型环氧树脂优点:活性大,能低温快速固化。
G、氢化双酚A型环氧树脂优点:黏度小,耐候性好,耐电晕,耐漏电痕迹性好。
H、有机硅改性双酚A型环氧树脂优点:具有优异的力学性能,电性能,耐热性,耐水性和粘结性能。
I、有机钛改性双酚A型环氧树脂优点:具有良好的吸水性,防潮性,介电性,耐热性,热稳定性。
J、尼龙改性环氧树脂优点:强度高,韧性大。
K、氟化环氧树脂优点:疏水性,耐湿性,热稳定性,耐老化性,阻燃性,韧性,介电性好摩擦系数小,表面张力小,浸润性好,粘结强度高。
2、多酚型缩水甘油醚环氧树脂优点:固化物的交联密度大,具有优良的耐热性,强度,模量,电绝缘性,耐水性和耐腐蚀性。
3、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂优点:粘度很小,具有水溶性,富有柔韧性。
缺点:耐热性较差。
4、缩水甘油酯型环氧树脂优点:粘度小,工艺性好,反应活性大,与其他环氧树脂的相容性好,粘结强度高,具有良好的耐超低温性,电绝缘性好,表面光泽度及透光性好,耐候性好。
缺点:耐水性,耐酸性和耐碱性较差,耐热性也较低。
5、缩水甘油胺型环氧树脂优点:粘度低,活性高,环氧当量小,交联密度大,耐热性高,粘结强度,力学性能和耐腐蚀性好。
水性环氧树脂
水性环氧树脂
水性环氧树脂是一种无机交联类树脂,它以水为基础,具有耐酸碱性、耐热性、耐冲
击性、抗老化性等显著优点。
水性环氧树脂可以提供良好的抗结垢性能,在大气湿度下与空气接触可形成薄膜,有
效抑制腐蚀。
它还可以抵抗各种损坏,比如酸雨、风蚀、雪蚀、冰冻、物理冲击等,有效
提高被覆物表面的耐久性能。
此外,水性环氧树脂还有助于改善环境,它被认为是一种较安全的涂料,几乎没有挥
发性有机化合物(VOCs),因此几乎没有污染空气和水的风险。
水性环氧树脂同样具有卓越的性能,可以提供极其良好的附着力。
它可以接触各种非
活性的物质,如各种金属、塑料和玻璃材料。
它的坚硬度也较高,能有效避免磨损和损伤,保护被覆物的表面,使其长期美观新鲜。
总的来说,水性环氧树脂可以改善室外建筑物的外观以及保护被覆物表面,提高原料
的耐用性、延长使用寿命。
环氧树脂的性能及应用特点
环氧树脂的性能及应用特点环氧树脂、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、应用最广的品种。
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,因而具有许多优异的性能。
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,可以进行多种多样的组合和组配。
从而能获得各种各样性能优异的、各具特色的环氧固化体系和固化物。
几乎能适应和满足各种不同使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。
1、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树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。
(2)粘接性能优异。
环氧树脂固化体系中活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性集团赋予环氧固化物以极高的粘接强度。
再加上它有很高的内聚强度等力学性能,因此它的粘接性能特别强,可用作结构胶。
(3)固化收缩率小。
一般为1%~2%。
是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8%~10%;不饱和聚酯树脂为4%~6%;有机硅树脂为4%~8%)。
线胀系数也很小,一般为6×10-5/℃。
所以其产品尺寸稳定,内应力小,不易开裂。
(4)工艺性好。
环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物,所以可低压成型或接触压成型。
配方设计的灵活性很大,可设计出适合各种工艺性要求的配方。
(5)电性能好。
是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。
(6)稳定性好。
不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。
只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温),其贮存期为1年。
超期后若检验合格仍可使用。
环氧固化物具有优良的化学稳定性。
其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。
(7)环氧固化物的耐热性一般为80~100℃。
环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。
水性环氧涂料和油性环氧涂料的区别与应用
水性环氧涂料和油性环氧涂料的区别与应用2012-12-27水性环氧涂料的漆膜形成比溶剂型环氧更严格,因为在其过程中有两步骤:水的挥发和漆膜聚合交联。
如果固化速度低于水分的挥发速度,漆膜中就会含有水分,性能也会有所降低。
这使得施工时对于温度,相对温度和通风等的控制要比溶剂型环氧更重要。
施工时相对湿度不能超过85%,最好在65%以下,过高的相对湿度会延缓水的挥发。
在水的蒸发过程中,环氧树脂和固化剂进行交联反应,水的蒸发速度快于固化剂时,漆膜中不含有水分,如果蒸发速度小于固化速度时,漆膜中就会含有水分而影响漆膜性能。
涂料的正确施工可以使其过到溶剂型环氧涂料的性能。
但是水性环氧涂料的耐化学品性能较差。
另外,水性环氧涂料也不是可以无限制地加入稀释的,它会使涂料不稳定或者破坏环氧—胺乳化液,在施工方面当然会影响漆膜厚度,引起流挂等问题。
水性环氧涂料的混合使用寿命要比一般的溶剂型环氧漆短,一般在2小时左右。
注意与溶剂型环氧涂料不同,水性环氧涂料不能用黏度的升高来区别,过了2-3小时后,水性环氧涂料看上去还能使用,但是实际已经不能使用了,因为它的防护性能已经大大降低。
混合使用期并不是由黏度增加来表现的。
在20度条件下,3小时后的混合物看上去仍然可用,但是这时的涂料的保护性能已经大受影响,所以不可再用。
必须注意温度降低时混合使用期也会降低,而不是溶剂型环氧涂料在温度降低时混合使用期会延长。
重涂性能优于溶剂型环氧涂料,可以经过较长时间后进行重涂,仍具有良好的附着力。
水性环氧底漆的防腐蚀即使在喷砂到sa2级的表面还能有很好的性能。
耐水性好,没闪锈,可以低到5度固化,23度时1小时即可复涂。
通常施工50~120um的干膜厚度。
中间漆可以使用水溶性环氧漆或溶剂型环氧漆的汇合系统。
环氧树脂灌封胶技术指标
环氧树脂灌封胶技术指标1. 介绍环氧树脂灌封胶是一种常用的封装材料,被广泛应用于电子元器件、电路板和电子设备的密封保护中。
灌封胶技术指标是评价灌封胶品质和性能的重要依据,其涉及到灌封胶的物理性质、化学性质以及与环境的适应性等多个方面。
本文将详细介绍环氧树脂灌封胶技术指标的各项内容,包括硬度、抗拉强度、电气性能、化学稳定性、温度周期性变化等,并对其相关要求进行分析和解释。
2. 硬度硬度是环氧树脂灌封胶的重要指标之一,它反映了灌封胶材料的硬度和强度。
硬度测试常用的方法有巴氏硬度和洛氏硬度两种。
灌封胶的硬度应符合特定要求,以保证其在使用中的稳定性和可靠性。
在一般应用95之间的范围内为最常见的选择。
中,巴氏硬度在7090之间,洛氏硬度在753. 抗拉强度抗拉强度是指材料在拉伸过程中能承受的最大拉力。
对于环氧树脂灌封胶而言,抗拉强度是评估其结构强度和耐久性的重要指标之一。
环氧树脂灌封胶的抗拉强度应符合特定的要求,以保证材料在应力情况下的可靠性和稳定性。
一般而言,抗拉强度在10~30 MPa之间为较为常见的选择。
4. 电气性能电气性能是环氧树脂灌封胶技术指标中不可忽视的一项。
它包括介电常数、漏电流、电击穿强度等指标。
•介电常数是衡量材料绝缘性能的重要参数。
对于灌封胶而言,较低的介电常数能够提高其绝缘性能,减少介质损耗。
•漏电流是描述材料导电性的重要参数。
在应用中,漏电流应尽量降低,以确保灌封胶的绝缘性能和电气性能。
•电击穿强度是指材料在电场作用下发生击穿的电场强度。
较高的电击穿强度能够提高材料的绝缘性能和耐电压能力。
环氧树脂灌封胶的电气性能应符合特定的要求,以确保在电子元器件和电路板等应用中的可靠性和稳定性。
5. 化学稳定性化学稳定性是评价环氧树脂灌封胶耐腐蚀性和耐湿热性的指标。
在实际应用中,灌封胶可能会接触到各种化学物质和湿热环境,因此其化学稳定性非常重要。
环氧树脂灌封胶在不同环境条件下的化学稳定性要求会有所不同。
环氧涂料的特点及用途
环氧涂料的特点及用途1.耐化学腐蚀性能优越:环氧涂料具有良好的抗化学腐蚀性能,对酸、碱、盐等常见酸碱介质有较高的耐受性,可以保护被涂物不受化学物质的侵蚀。
2.耐磨损性能好:环氧涂料具有良好的耐磨损性能,因此适用于要求耐久性较高的场合,如地面涂料、船舶涂料等。
它能够有效抵抗摩擦、冲击和刮擦,保护被涂物表面不易受损。
3.结构稳定性高:环氧涂料固化后形成高分子网络结构,具有较高的结构稳定性,不易发生龟裂、脱落等问题,能够长时间保持良好的涂层效果。
4.附着力强:环氧涂料对被涂物有很好的附着力,能够紧密地粘附在被涂物的表面,具有良好的附着力和密封性,可以保护被涂物的表面免受侵蚀、氧化等问题。
5.抗水性强:环氧涂料具有优异的抗水性能,能够有效防止水分渗透并保护被涂物的表面,适用于潮湿环境和水下使用的场合。
环氧涂料广泛应用于以下领域:1.金属涂料:环氧涂料可以用于金属物品的防腐涂层,提高金属材料的耐腐蚀性能,延长使用寿命。
2.地坪涂料:环氧地坪涂料具有良好的耐磨、耐化学品和耐冲击性能,适用于工厂、仓库、停车场等需要经受高频使用和摩擦的场所。
3.船舶和海洋设施涂料:环氧涂料对水的抗腐蚀能力强,可以保护船舶和海洋设施免受海水的侵蚀,延长使用寿命。
4.电子产品涂料:由于环氧涂料具有耐腐蚀、绝缘等性能,常被用于电子产品的绝缘保护和表面涂装,保护电子产品的稳定性和耐久性。
5.建筑涂料:环氧涂料可用于建筑物表面的保护和装饰,具有耐候性好、附着力强的特点,可以美化建筑物外观,延长建筑物的使用寿命。
总之,环氧涂料具有耐腐蚀性能好、耐磨性好、结构稳定性高、附着力强、抗水性强等诸多特点,广泛应用于金属涂料、地坪涂料、船舶和海洋设施涂料、电子产品涂料、建筑涂料等领域。
浅析环氧材料的耐水性和耐湿热性
浅析环氧材料的耐水性和耐湿热性作者:关胤来源:《科技视界》2015年第01期【摘要】环氧材料是当前工业生产中使用较多的原材料,其所具备的性能非常优异,是传统材料所能具备的,如高强度、耐久性等等。
但是同时其也存在一定的不足,即环氧材料的耐水性与耐湿热性较差,使其在一些湿热环境中无法长期保持良好性能,还需要进一步的提高其耐水性和耐湿热性。
现本文就通过分析环氧材料湿致破坏的成因,提出了几点提升环氧材料耐水性和耐湿热性的措施建议,以供参考。
【关键词】环氧材料;耐水性;耐湿热性在当前的工业领域中,环氧材料有着非常广泛的应用,并且大多数情况下都能发挥很好的性能作用。
但是在实践中发现,在水中或是一些潮湿闷热的环境中,环氧材料在使用过一段时间后就可能会出现性能减弱的情况,特别是在温度为50-60℃、湿度超过95%RH的环境中,其承载能力会不断的减弱,甚至还可能直接失效,从而使得环氧材料失去其原本的作用。
这种现象就是环氧材料湿致破坏。
其对环氧材料的应用产生了很大的影响作用,是阻碍其进一步广泛应用的最大因素,必须要尽快解决解决这一问题。
本文就通过分析湿致破坏来探讨其提高性能的途径措施。
1 环氧材料的湿致破坏的成因分析对于环氧材料而言,之所以会出现湿致破坏现象,其所形成的原因是非常复杂的。
在潮湿或湿热的环境中,环氧材料的表面会逐渐产生各种化学反应或者发生一些物理变化,从而使其物理性质和化学性质发生变化。
具体来讲,环氧材料湿致破坏的主要成因机理有以下几点:1.1 湿润润湿是湿致破坏的首要(必要)条件。
环氧树脂是一种极性材料,水也是一种极性物质,二者有较好的亲和性。
环氧材料的颜填料又多为亲水性物质,因此环氧材料能被水润湿,使表面能降低,从而易产生湿致破坏。
1.2 吸附、扩散、渗入、吸收水分子的体积很小,极性很大,粘度又很低,因而易于被吸附到固体表面,并易于扩散到固体内部。
环氧树脂、颜填料、增强材料及其它添加剂中含有大量极性基团,则更有利于水的吸附和吸收。
浅析环氧材料的耐水性和耐湿热性
科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界在当前的工业领域中,环氧材料有着非常广泛的应用,并且大多数情况下都能发挥很好的性能作用。
但是在实践中发现,在水中或是一些潮湿闷热的环境中,环氧材料在使用过一段时间后就可能会出现性能减弱的情况,特别是在温度为50-60℃、湿度超过95%RH 的环境中,其承载能力会不断的减弱,甚至还可能直接失效,从而使得环氧材料失去其原本的作用。
这种现象就是环氧材料湿致破坏。
其对环氧材料的应用产生了很大的影响作用,是阻碍其进一步广泛应用的最大因素,必须要尽快解决解决这一问题。
本文就通过分析湿致破坏来探讨其提高性能的途径措施。
1环氧材料的湿致破坏的成因分析对于环氧材料而言,之所以会出现湿致破坏现象,其所形成的原因是非常复杂的。
在潮湿或湿热的环境中,环氧材料的表面会逐渐产生各种化学反应或者发生一些物理变化,从而使其物理性质和化学性质发生变化。
具体来讲,环氧材料湿致破坏的主要成因机理有以下几点:1.1湿润润湿是湿致破坏的首要(必要)条件。
环氧树脂是一种极性材料,水也是一种极性物质,二者有较好的亲和性。
环氧材料的颜填料又多为亲水性物质,因此环氧材料能被水润湿,使表面能降低,从而易产生湿致破坏。
1.2吸附、扩散、渗入、吸收水分子的体积很小,极性很大,粘度又很低,因而易于被吸附到固体表面,并易于扩散到固体内部。
环氧树脂、颜填料、增强材料及其它添加剂中含有大量极性基团,则更有利于水的吸附和吸收。
水在固体表面的吸附,将固体表面润湿,降低了固体的表面能,从而有利于裂纹的产生和扩展。
水分子渗入环氧固体物内部与大分子链上的极性基团相结合,撑大了大分子间的距离,出现了溶胀现象,降低了分子间力、强度及模量,也使大分子链易于运动,呈现增塑作用,在一定程度上有利于阻止裂纹的扩展。
对于金属、玻璃、陶瓷等具有亲水性表面的被粘物,水分子更容易沿界面渗透。
环氧树脂防水材料
环氧树脂防水材料环氧树脂是一种非常常见的防水材料,它具有优异的防水性能和耐腐蚀性能,因此在建筑、船舶、汽车等领域得到了广泛的应用。
环氧树脂防水材料是指使用环氧树脂作为主要成分的防水涂料、防水胶粘剂或防水封闭材料。
它具有粘结力强、耐化学腐蚀、耐水、耐磨损等特点,能够有效地防止水分渗透,保护建筑物和设备不受潮湿和腐蚀的侵害。
环氧树脂防水材料的主要特点包括以下几个方面:1. 耐腐蚀性能,环氧树脂防水材料具有优异的耐化学腐蚀性能,能够抵御酸碱、盐水等腐蚀介质的侵蚀,保持长期稳定的防水效果。
2. 粘结力强,环氧树脂防水材料在施工时能够与基材牢固粘结,形成坚固的防水层,有效防止水分渗透。
3. 耐水性能,环氧树脂防水材料本身具有良好的耐水性能,能够在潮湿环境下长期保持稳定的防水效果。
4. 耐磨损,环氧树脂防水材料具有一定的耐磨损性能,能够在使用过程中承受一定的摩擦和冲击,保持防水层的完整性。
环氧树脂防水材料的应用范围非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 建筑防水,在建筑工程中,环氧树脂防水材料常用于屋面、地下室、卫生间等部位的防水处理,能够有效阻止地面水分渗透,保护建筑物结构不受侵蚀。
2. 地下工程,在地下隧道、地下车库等工程中,环氧树脂防水材料能够形成坚固的防水层,防止地下水渗透,保障工程的安全和持久性。
3. 船舶防水,船舶在海洋环境中容易受到海水的侵蚀,使用环氧树脂防水材料能够有效延长船体的使用寿命,减少维护成本。
4. 汽车防水,在汽车制造中,环氧树脂防水材料常用于车身防水、发动机舱防水等部位,能够保护汽车不受雨水侵蚀。
总的来说,环氧树脂防水材料具有优异的防水性能和耐腐蚀性能,应用范围广泛,能够有效保护建筑物、设备和工程不受水分侵蚀,延长使用寿命,降低维护成本。
因此,它在工程建设和制造领域有着重要的应用前景。
浅析环氧耐候性及其检测方法
浅析环氧耐候性及其检测方法环氧树脂广泛应用于涂料、粘合剂、复合料子等领域,需要能够长时间防范紫外线辐射、温度变更、湿度、化学物质和机械磨损等多种因素的侵蚀,因此测量环氧料子的耐候性变得特别紧要。
耐候性测试可以帮助评估环氧料子在这些条件下的稳定性、物理性能和外观质量,以确保其在应用中能够保持良好的性能和寿命。
加速老化试验使用模拟加速老化设备,如紫外老化试验箱、恒温恒湿箱或盐雾试验箱,暴露环氧料子样品确定时间。
通过察看外观变更、颜色稳定性、表面龟裂、剥离或其他形状变更等现象,评估环氧料子的耐候性。
什么是紫外老化试验箱?紫外老化试验箱是一种用于模拟自然环境下日光紫外辐射和湿热条件的设备。
它通过发射紫外光源和供应湿热环境,可以加速料子的老化过程,以评估料子在实际使用条件下的耐候性和耐久性。
紫外老化试验箱广泛应用于料子科学、涂料、塑料、橡胶、纺织品、汽车、建筑料子等行业,用于讨论和评估料子的变色、劣化、龟裂、脆化等性能变更,从而引导产品设计、料子选择和质量掌控。
通过模拟紫外辐射和湿热条件,紫外老化试验箱可以帮助厂商和讨论机构更精准地推想和改善料子的寿命和性能,提高产品的质量和牢靠性。
什么是恒温恒湿箱?恒温恒湿箱是一种用于掌控和维持恒定温度和湿度条件的设备。
它通常用于试验室、讨论机构和工业生产过程中,用于对物品、样品或产品进行长时间的恒温恒湿环境测试或存储。
恒温恒湿箱通过精准的温度和湿度掌控系统,可以在设定的范围内保持稳定的温度和湿度水平。
这种设备常用于料子性能测试、生物学试验、种子培育、药品储存等领域,以模拟特定的环境条件,探究物质在不同温湿度下的行为和性能变更。
恒温恒湿箱的应用有助于讨论和评估料子、产品或生物样品在不同环境条件下的稳定性、牢靠性和适应性,从而为科学讨论、质量掌控和产品开发供应有价值的数据和引导。
什么是盐雾试验箱?盐雾试验箱是一种用于模拟盐雾环境的设备,常用于评估料子和涂层对盐雾腐蚀的耐受性。
环氧树脂防水材料
环氧树脂防水材料环氧树脂是一种常见的工业材料,具有优异的粘接性和耐化学腐蚀性,因此被广泛应用于防水材料的制备中。
环氧树脂防水材料是一种能够有效防止水分渗透的材料,具有良好的耐候性和耐磨性,适用于各种建筑和工程领域。
本文将介绍环氧树脂防水材料的特性、应用范围和施工方法。
首先,环氧树脂防水材料具有优异的粘接性和耐化学腐蚀性。
环氧树脂可以与各种材料表面形成牢固的粘接,能够有效防止水分渗透。
同时,环氧树脂本身具有很强的耐化学腐蚀性,能够在各种恶劣环境下保持稳定性,不易受到外界环境的影响。
其次,环氧树脂防水材料具有良好的耐候性和耐磨性。
在户外环境下,环氧树脂防水材料能够长期保持良好的防水效果,不易受到紫外线、风雨等自然因素的影响。
同时,环氧树脂防水材料的表面硬度高,具有较强的耐磨性,能够经受住人员和设备的频繁踩踏和摩擦。
再次,环氧树脂防水材料在建筑和工程领域有着广泛的应用。
它可以用于地下室、水池、隧道、桥梁、屋顶等各种建筑结构的防水处理,能够有效防止水分渗透,保护建筑结构的安全和稳定。
同时,环氧树脂防水材料还可以应用于工业设备、船舶、储罐等设施的防水封固,具有广泛的市场需求和应用前景。
最后,环氧树脂防水材料的施工方法相对简单,一般分为底涂、中涂和面涂三个步骤。
首先进行底涂,用环氧树脂底涂材料对基面进行处理,填平裂缝和孔洞,增强基面的粘接性;然后进行中涂,使用环氧树脂中涂材料进行防水层的加固和加厚;最后进行面涂,使用环氧树脂面涂材料进行最终的防水封固和表面修饰。
整个施工过程需要严格按照操作规程进行,确保施工质量和效果。
综上所述,环氧树脂防水材料具有优异的特性和广泛的应用范围,是一种性能稳定、施工简便的防水材料。
在今后的建筑和工程领域,环氧树脂防水材料将会得到更广泛的应用和推广,为各种建筑结构和设施提供可靠的防水保护。
环氧树脂的特点和作用
环氧树脂的特点和作用环氧树脂,那可真是个神奇的东西呢!环氧树脂有好多超酷的特点。
它的黏合性特别强,就像超级胶水一样,能把很多东西紧紧地粘在一起。
比如说,要是你想把两块木头粘得死死的,让它们就像原本就是一块木头似的,环氧树脂就能轻松做到。
而且呀,它的强度还很高,粘好之后可结实了,不会轻易就断开或者松动。
环氧树脂还有很强的化学稳定性。
这意味着它不太容易被化学物质腐蚀,不管是在一些有点小酸性或者小碱性的环境里,它都能安然无恙。
这就好比一个坚强的小战士,在各种化学环境的“战场”上都能坚守阵地。
在耐水性方面,环氧树脂也表现得相当出色。
如果把它用在一些可能会接触到水的地方,像水管的接口处之类的,水拿它可没什么办法,不会因为泡了水就坏掉。
再说说它的绝缘性吧,这可太重要了。
在电子设备周围,如果需要一些绝缘的材料,环氧树脂就是个很棒的选择。
它就像一个保护罩,把电流好好地隔离开来,让电子设备能够安全稳定地运行。
环氧树脂的作用也是多种多样的。
在建筑行业里,它经常被用来做地面的涂层。
想象一下,一个仓库的地面,如果涂上环氧树脂,不仅会变得更加光滑,方便货物的搬运,而且还能增强地面的耐磨性,让地面能够承受更多的摩擦和压力。
在汽车制造领域,环氧树脂也有它的用武之地。
它可以用来粘结汽车的零部件,让这些零部件紧密结合,保证汽车在行驶过程中的稳定性。
而且还能用于汽车的涂装,让汽车的外观看起来更加漂亮,同时还能起到保护车身的作用。
在电子行业,环氧树脂的绝缘性就发挥得淋漓尽致了。
它被用来封装电子元件,保护这些微小又脆弱的元件免受外界的干扰和损害。
在航空航天领域,环氧树脂也是个重要的角色。
它能够满足航空航天设备对材料的高要求,既要有高强度,又要有很好的耐候性。
环氧树脂还被广泛应用于艺术创作呢。
有些艺术家会用环氧树脂来制作一些独特的雕塑或者装饰品。
它可以呈现出各种各样的颜色和质感,为艺术作品增添独特的魅力。
它在医疗领域也有一定的应用。
比如说用来制作一些医疗器械的外壳或者部分组件,因为它的化学稳定性和安全性,能够很好地适应医疗环境的要求。
耐湿热环氧树脂
在航天航天工业中,环氧树脂的应用越来越广发,但并不是所有环氧树脂都能适用,应对与航天航空业的环境,耐湿热环氧树脂因其综合性能高的特点可以满足使用需要。
什么是耐湿热环氧树脂?络合高新材料(上海)有限公司为大家带来解答,希望能帮到大家。
耐湿热是指高分子材料耐高温高湿条件下性能变化的能力。
不少高分了材料对湿热因素比较敏感,其老化情况比于热时还大。
湿热老化破坏的主要表现为:[1)水分子的渗透作用,使材料内部含湿增高,使其内增塑剂及其他可溶物溶解,渗出和迁移,导致材料力学性能下降:f27热使高分了链的运动加剧,削弱分子间的作用力,加速形成分子I'a3的空隙。
湿热条件一般为4U一6U},相对湿度9U%一95%以材料曝露试验}}r后有关性能变化百分率表示。
耐湿热性对指等湿热带或亚湿热带气候区或地下工程选材具有重要意义复合材料的性能在很大程度上取决于基体树脂和增强剂。
而环氧性基体树脂性能的优劣主要依赖于环氧树脂和固化剂本身的性能。
以DDS为代表的芳香族二胺固话剂,固化剂产物耐热性优良,力学性能高,坚韧均衡搭配,是国内外目前广泛用于复合材料基体的环氧固化剂。
耐湿热型环氧树脂主要用于防腐涂料、电子元件灌封料、复合材料中纤维布的浸渍树脂,尤其是在结构复合材料、耐高温胶膜以及印刷电路板等方面,耐湿热型氧树脂具有特殊性能。
此外,还可在手机、传真机、电脑、打印机等电子设备,尤其是工作频率大于1GHz 的电子设备上具有更加优良的性能,成为高性能树脂材料的重要单体与改性剂。
络合高新材料(上海)有限公司是一家高性能化学材料及解决方案定制企业,我们能够在新产品研发、供应链整合、原材料本地化替代等方面为您提供定制服务。
我们以客户需求为导向,不断引入国外先进化学材料,同时通过与科研院校、行业专家及国内外高新技术企业合作,致力于解决客户在特种胶黏剂、复合材料、电子化学品、建筑材料、涂料油墨、树脂改性等领域内的相关问题。
通过多年努力,我们已经拥有上海、江苏、安徽等多处生产基地,产品包括特种环氧树脂、固化剂、汽车胶助剂、电子及光学胶黏剂、建筑胶黏剂等,尤其在环氧体系耐温、耐UV、增韧等相关领域积累了丰富的经验。
环氧树脂种类及性能分析
环氧树脂种类及性能一、定义1、环氧树脂(Epoxy Resin)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的热固化产物的高分子低聚体(Oligomer)。
当聚合度n为零时,称之为环氧化合物,简称环氧化物(Epoxide)。
这些低相对分子质量树脂虽不完全满足严格的定义但因具有环氧树脂的基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树脂。
典型的环氧树脂结构如下式。
2、环氧基是环氧树脂的特性基团,它的含量多少是这种树脂最为重要的指标。
描述环氧基含量有以下几种不同的表示法:⑴环氧当量:是指含有1 mol环氧树脂的质量,低相对分子质量(分子量)环氧树脂的环氧当量为175~200,随着分子量的增大环氧基间的链段越长,所以高分子量环氧树脂的环氧当量就相应的高。
⑵环氧值:每100g树脂中所含有环氧基的物质的量(摩尔)。
这种表示方法有利于固化剂用量的计量和用量的表示。
因为固化剂用量的含义是每100g环氧树脂中固化剂的加入量(part perhundred of resin缩写成phr)。
我国采用环氧值这一物理量。
环氧当量=100/环氧值3、粘度的定义粘度:液体在流动时,在其分子间产生的内摩擦的性质,称为液体的黏性,黏性的大小用黏度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子。
粘度单位有两种:1、厘泊 (cps) 2、毫帕秒(m·pas)1厘泊(cps)= 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醚。
在环氧树脂中它的原材料易得、成本最低,因而产量最大(在我国约占环氧树脂总产量的90%,在世界约占环氧树脂总产量的75%~80%),用途最广,被称为通用型环氧树脂。
由双酚A型环氧树脂的分子结构决定了它的性能具有以下特点:⑴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的固化物,几乎能满足各种使用需求。
环氧树脂材料防水蒸汽的原理
环氧树脂材料防水蒸汽的原理
环氧树脂作为一种特殊的材料,在防水蒸汽方面具有独特的原理。
它可以通过自身的化学结构和物理特性来实现防水和防蒸汽的功能。
环氧树脂具有极强的耐水性。
由于其分子结构中存在大量的氧原子和碳原子,这使得环氧树脂具有较高的亲水性,即能够与水分子相互作用并形成氢键。
这种亲水性使得环氧树脂能够有效地吸收和阻隔水分渗透,从而达到防水的效果。
环氧树脂具有良好的密封性。
环氧树脂在固化过程中会形成一种坚硬、致密的膜状结构,这种结构能够有效地阻隔水分和蒸汽的渗透。
同时,环氧树脂还能够填补和修复材料表面的微小裂缝和孔隙,进一步增强了其防水蒸汽的能力。
环氧树脂还具有优异的耐化学性。
它可以抵抗各种化学物质的侵蚀和腐蚀,不易受到水分和蒸汽的腐蚀。
这使得环氧树脂在潮湿环境下也能保持良好的防水性能。
环氧树脂还可以通过改变其配方和固化条件来调整其防水蒸汽的性能。
例如,可以通过添加适量的防水剂来增强其防水性能;可以通过调整固化温度和时间来控制其密封性能。
总的来说,环氧树脂材料通过其特殊的化学结构和物理特性,实现了防水和防蒸汽的功能。
它的亲水性、密封性和耐化学性都使得其在防水领域有着广泛的应用前景。
通过不断的研究和创新,相信环
氧树脂材料在防水蒸汽方面的性能还会得到进一步的提升。
环氧防水涂料研究报告
环氧防水涂料研究报告1. 引言环氧防水涂料是一种用于建筑物、水槽、储罐等工程中的防水涂料,在保护建筑物免受水患和湿气侵蚀方面起到重要作用。
本报告旨在探讨环氧防水涂料的研究和应用情况,以及未来的发展方向。
2. 环氧防水涂料的概述环氧防水涂料是由环氧树脂、固化剂和其他改性材料混合而成的一种涂料。
它具有优异的耐水性能、耐候性能和耐化学腐蚀性能,能够有效地阻止水分渗透和防止水患。
目前,环氧防水涂料已被广泛应用于建筑业、化工业和水利工程等领域。
3. 环氧树脂的特性及其在防水涂料中的应用环氧树脂是环氧防水涂料的主要成分,具有较高的粘合强度和机械性能,并且能够与其他添加剂和填料充分混合。
在防水涂料中,环氧树脂可以提供优异的耐水性和耐化学腐蚀性,同时还能增加涂料的硬度和耐磨性。
4. 固化剂的选择与应用固化剂是环氧防水涂料中的另一个重要组分,它能与环氧树脂发生化学反应,形成坚韧耐磨的涂膜。
常用的固化剂有胺类固化剂、酸酐类固化剂和聚酰胺固化剂等。
不同的固化剂会影响涂膜的硬度、柔韧性和附着力等性能。
5. 环氧防水涂料的施工和检测方法环氧防水涂料的施工过程中,涂膜的厚度、均匀性和附着力等都是需要注意的关键指标。
常用的施工方法包括刷涂、喷涂和滚涂等。
检测涂膜的质量可通过厚度测量仪、黏度计和附着力测试仪等设备进行。
6. 环氧防水涂料的应用案例近年来,环氧防水涂料在建筑业、化工业和水利工程等领域得到了广泛应用。
例如,在地下室防水、屋顶防水和水槽内涂层等方面取得了良好的效果。
通过案例分析,验证了环氧防水涂料在实际工程中的应用价值。
7. 环氧防水涂料的发展趋势随着建筑行业的发展和人们对建筑物防水性能要求的提高,环氧防水涂料也在不断的创新和发展中。
未来的发展趋势包括提高涂料的综合性能、减少有害物质的使用、提高施工效率以及开发环保型涂料等。
8. 总结环氧防水涂料作为一种重要的建筑防水材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
通过对环氧树脂、固化剂、施工和检测方法的研究,可以更好地利用环氧防水涂料进行工程防水。
水性环氧酯底漆相关资料
环氧酯防锈涂料由于其优异的耐盐雾性而在防腐领域有着广泛的应用。
环氧酯树脂是由环氧树脂与植物油脂肪酸通过酯化反应制得的。
在制备环氧酯树脂的过程中,环氧树脂是部分被酯化,因此,环氧酯同时具备了环氧树脂与干性油的许多优良特性。
与醇酸树脂相比,环氧酯树脂具有更高的耐水解性,并且具有优良的耐腐蚀性及优异的附着力。
将环氧酯树脂水性化并制备环保、防腐性能优异的水性环氧酯防锈涂料已经受到我国涂料行业的颇多关注自制快干型水性丙烯酸改性环氧酯乳液具有如下特点:(1)干燥速度快。
在快干型水性丙烯酸改性环氧酯乳液中引入大量干性植物油和高碘值的不饱和脂肪酸,使乳液中含有大量的不饱和双键,极大地提高了漆膜的干燥速度;同时,通过引入丙烯酸酯链段,提高了乳液的玻璃化转变温度(T g),也有效提高了漆膜的干燥速度.(2)耐水性和防锈性能优异。
该水性丙烯酸改性环氧酯乳液中存在大量的不饱和双键,可进行氧化交联,具有很好的自交联性,在提高漆膜干燥速度的同时,提高了漆膜的交联密度,从而提高水性丙烯酸改性环氧酯乳液的耐水性和防锈性能;该乳液的酸值较低,乳胶粒径小,所得漆膜致密,具有很好的耐水性和防锈性;乳液机械稳定性好,可与颜填料直接砂磨,减少润湿分散剂的用量,进一步提高漆膜的耐水性和防锈性.(3)贮存稳定性好。
该水性丙烯酸改性环氧酯乳液的乳胶粒径很小,仅 100 nm 左右,同时,由于耐水解的丙烯酸酯链段对易发生水解的环氧酯链段具有包覆作用,这样的结构使乳液具有很好的耐水解性和贮存稳定性。
(4)安全环保。
该水性丙烯酸改性环氧酯乳液所用的原料主要是干性植物油和不饱和脂肪酸,它们均是可再生资源;残留的少量丙烯酸酯单体在反应过程中几乎全部去除,使该乳液不含残留单体,气味低;乳液组成中仅含有少量无毒的醇醚作为助溶剂,不含苯类等有害溶剂,可以制备低 VOC(挥发性有机化合物)含量的环保型防锈涂料。
(5)制备工艺简单。
合成过程中不需要回流溶剂,残留的少量丙烯酸酯单体在反应过程中几乎全部去除,无需进行减压抽真空,简化了合成工艺;整个合成工艺简单,不易凝胶,合成过程和产品质量容易控制。
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润湿是湿致破 坏的首要( 必要涤 件 。 环氧树脂是一种极性材料 , 水
也是 一种极性物 质 , 二者有 较好 的亲和性 。环氧材料的颜填料又多为 亲水性物质 . 因此环 氧材料 能被水润湿 . 使表 面能降低. 从 而易产生湿 致破坏 。 1 . 2 吸附 、 扩散 、 渗入 、 吸收 水分子的体 积很小 . 极性很大 . 粘度又很 低 . 因而易于被吸附到 固 体 表面 , 并易于扩散到固体 内部。环氧树 脂、 颜填料 、 增 强材料及其它 添加剂中含有大量极性 基团 . 则更有利于水的吸附和吸收 水在 固体 表面的吸附 . 将固体表面润湿 . 降低了 固体的表面能 , 从而有利于裂纹
同时其也存在一定的不足 , 即环氧材料的耐水性与耐湿热性较差 , 使其在一些湿热环境 中无法长期保持 良好性 能, 还 需要进一 步的提 高其耐水 性 和耐湿热性。现本文就通过分析环氧材料 湿致破 坏的成 因, 提 出了几点提 升环氧材料 耐水性 和耐湿热性 的措施 建议 , 以供参考 。
【 关键词】 环氧材料 ; 耐水性 ; 耐湿热性
1 . 1 湿润
2 提 高 环 氧 材 料 耐水 - 眭和 耐湿 热 性 的措 施
通过上述对环氧材料湿致破坏成因机理的分 析 . 我们大致可以 了 解到环氧材料 的耐水性和耐湿热性并不是很好 . 在一 些水环境或湿热 环 境 中 的 应 用 受 到 了 限 制 虽然 本 文所 研 究 的湿 致 破 坏 机 理 可 能 并 不 是所有导致环氧材料在湿热环境下发生变化的成因 . 但就在这些研究 成果 的基础上 . 也可 以采取一些方法来提高环氧材料的耐水性和耐湿 热性 。 ( 1 ) 在使用环氧材料时 , 应该尽可能的避免其本水打湿或渗入 , 可 以采取 隔绝 的方法将环氧材料与水隔离开来 .如果无法完全隔离 . 也 要尽量将界面层与水隔离开 。例如可 以使用憎水性的原材料 . 或者是 对 材 料 做 出一 定 的憎 水 性 处 理 ( 2 ) 要尽 可能的提高环 氧材料 自身 的抗 破坏能力 . 使其能够抵抗 湿致破坏 。例 如使用非 易水解 的材料 . 或者采用孔隙率较低 的材料等 来增大环氧材料 的强度与密度 . 避免其迅速被水渗入 ( 3 ) 要 尽量消除存在 于环氧材料周 围的 . 能够使其 发生破坏 的因 素. 以此来提 高其耐水性 和耐湿热性 例如尽量消除环氧材料 的内应 力. 增 大工艺管理避免环氧材料制备过程 中有杂质混入 。 ( 4 ) 在对环氧材料进行设计 时 , 无论是 基团还是树脂 、 固化剂 、 添 加剂等 . 都应该优先选择 憎水性原材料 . 以此来 降低 环氧材料 的整 体 吸水性 . 提 高其 耐水性 . 降低易水解性 。 另外 , 还最好选用耐热性 较高 、 韧性较 高 、 强度较 大的树脂 固化体 系 . 以及适 当的偶联剂 . 所选 用树 脂 基体的热胀系数与分 散相材 料的要尽 可能接 近. 这样就 可以在很大程 度 上 提 高 其 耐 湿 热 性 ( 5 ) 在制备环氧材料的过程 中 . 要 注意均匀 的分散 和加 热物 料 , 使 材料的结构都相对较为均匀 .从而减少其 内部 的收缩应 力与热应力 , 以增大环氧材料的强度 还可以对材料施 加一定 压力 . 使其密度度增 大. 从而减小 孔隙率 , 避免水 分快速侵 入。 固化处理后应该进行一定的 内应力消除处理。并且在整个制备过程中都不得有 杂质混 入。
对于环 氧材料而言 . 之 所以会 出现湿 致破坏现象 . 其所形成 的原 因是非常复杂 的 在潮湿或湿热 的环境 中. 环氧材料 的表 面会 逐渐产 生各种化学反应或者发生一些物理变化 . 从而使其物理性质 和化 学性 质发生变化 具体来讲 . 环氧材料湿致破坏 的主要成 因机 理有 以下几 点:
在当前 的工业 领域 中 . 环氧材 料有着非常 广泛的应用 . 并且大多 数情况下都能发挥很好的性能作用 但是在实践中发现 . 在水 中或是 些潮湿闷热的环境中 . 环氧材料在使用过一段时间后就可能会 出现 性能减弱的情况 . 特别是在温度 为 5 0 — 6 O ℃、 湿度超过 9 5 %R H 的环境 中. 其承载能力会不断 的减弱 , 甚至还可能直接失效 , 从而使得环 氧材 料失去其原本的作用 这种 现象就是环氧材料湿致破坏 其对环氧材 料的应用产生 了很大的影响作用 . 是阻碍其进一步广泛应用 的最 大因 素. 必须要尽快解决解决这一 问题 本文就通过分析湿致破坏来探讨 其 提 高 性 能 的途 径 措 施
一
低水平 . 水 又会对新 的裂纹 面反复起着上述作用 应力 的存在是环 氧 材料湿致破坏 的一个 重要影 响因素
1 . 7 湿 热效 应
1 ) 温度升高 . 水分子及大分子的各种单元的运动都会加剧 。 大分子
之 间 的 距 离增 大 ( 热 膨 胀) . 有利于水分子渗入 , 从 而 上述 水对 环 氧材 料
探索与争鸣
S c 科 i e n c e & 技 T e c h 视 n o l o g y 界 V i s i o n
科技
・
探索・ 省 化工 研 究院 , 黑龙 江 哈尔 滨 1 5 0 0 0 0 )
【 摘 要】 环氧材料 是 当前工业生产 中 使 用较多的原材 料 , 其所具备 的性 能非常优异 , 是传统材料所 能具备 的, 如 高强度 、 耐久性等等。 但是
的作用都会加快进行 , 使破坏过程缩短。2 ) 由于环氧复合材料的非均质 性. 温度升高时各相材料 的热胀系数不同导致产生热应力 . 使材料性能 劣化 3 ) 温度升高有利于组分材料之间的各种化学反应的进行 。 易产生 氧化 、 分解 、 交联等反应 , 使材料性能劣化。
1 环 氧 材 料 的 湿 致 破 坏 的 成 因 分 析