环氧树脂 PPT
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胺的选择 (1)DETA(二亚乙基三胺)有毒、有臭味、当量值低、易挥发
改进的方法:用它的加和物。
优点:产物的挥发度低,减少了毒性的危害,可 以防止漆膜泛白。
(2)芳香族胺如间苯二胺和二苯硫砜二胺(I),毒性很大,反 应性 则较低,它们的加合物与脂肪族的加合物比较,有较高的 玻璃化温度,交联速度慢,操作寿命长,适用于烘烤固化,所得 漆膜的耐热性好。
热塑性PI/EP共聚或共混
研究方面,研究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究,热塑性PI就是其中很重要 的一类。有些PI如聚醚酰亚胺(PEI)等与未固化EP有很好的 相容性和溶解性,而已经被用于EP的增韧。由于它们的Tg 与交联EP网络的Tg相近,因此在提高EP抗破坏性的同时, 没有降低(甚至提高)其它关键的层压性能和热/湿性能。国 外用具有相当高Tg的二苯酮四酸二酐(BTDA)和4,4,(9氢-9亚芴基)二苯胺(FBPA)—合成的可溶性热塑性PI改性四缩水 甘油基二苯甲烷—二氨基二苯砜EP体系 (TGDDM/DDS/PEI),固化后的树脂用扫描电子显微镜观 察没有发现相分离,说明共混组分间能完全相容。
交联型PI/EP共聚或共混
研究表明,双马来酰亚胺(BMI)树脂是一类性能优异的交联 型PI,兼有PI优良的耐高温,耐湿和可采用与EP类似的成型工 艺的特点,且与其它缩聚型PI相比,它在形成过程中没有小分 子物质放出。中国环氧树脂行业协会专家介绍说,向EP中引入 BMI后,由于两者聚合机理不同和相容性等方面的原因,在聚 合过程中可能形成互穿网络或两相体系,从而有可能达到增韧 和提高耐热性的目的。国内专家对BMI的引入对Tg造成影响的 原因进行了讨论,认为BMI改性EP和BMI改性的硅氧烷化EP的 Tg升高是由于BMI的自加成而不是由于发生了迈克尔加成反应, 因为迈克尔加成反应导致形成热不稳定键连结构,且由于链延 长最终会降低交联密度。
粉末分散于树脂中,它在高温下可很快固化环氧树脂。 ②湿固化体系 胺和酮生成亚胺,它在水的作用下可分解出胺。如丁酮与
胺的反应生成丁酮亚胺,它和环氧树脂配合在密封条件下是 稳定的,但涂布后,漆膜吸收空气中的H2O,于是有胺生成, 并和环氧基反应,形成交联结构:
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配方中的几个问题 (1)泛白
原因:用双组份胺固化体系时,经常由于胺吸收空气中的 CO2,生成无反应性的胺的碳酸盐,在表面上形成白霜。
I
(3)聚酰胺,聚酰胺通常是指二聚酸(脂肪酸)与多元酸缩聚而 成的低相对分子质量聚酰胺树脂。
聚酰胺玻璃化温度较低,较好的柔顺性,低毒,水溶性低,可 在室温下固化。
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问的,可以询问和交流
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(4)潜固化剂和湿固化体系 ①潜固化剂 双氰胺在室温下是固体,难溶于环氧树脂,但可将其磨 成
环氧树脂的性能指标
环氧树脂的性能指标包括外观、环氧值与环氧当量、 羟基值、氯含量、软化点、黏度、挥发物、热变形温度、 平均相对分子质量及其分布等。这些指标将直接影响工艺 性能和固化物的物理力学性能。
环氧树脂的分类
环氧树脂的种类很多,且在不断地增加。 对于环氧树脂的分类与代号详见下表。
环氧树脂的制备
聚酰亚胺(PI,包括交联型和缩聚型)是一类耐热性好、机械 性能等优异的工程塑料。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 异的工程塑料,在许多研究中被引入EP以提高EP的热稳定性 和韧性等,取得了较为满意的结果。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
环氧树脂的固化反应
环氧树脂的固化反应分类
环氧树脂的固 化反应分类
引发剂引发环氧基的开环聚合
加入能与树脂中的环氧基或羟基 反应的多功能化合物
胺固化体系
胺固化剂通过氨基与预聚物的环氧端基发生亲 电加成反应生成交联聚合物:
胺的活性:伯胺>仲胺 脂肪胺>芳香胺 各类羟基化合物对胺固化的促进作用:
羧酸>苯酚>醇类 醇类中:伯醇>仲醇>叔醇
因此颜料最好加在胺组分中,不要加在含环氧树脂的组分中。 (4)催化剂
室温固化的双组份体系,需要催 化剂,一般为酚或三级胺。DMP-30 是一种效率很高的催化剂,同时具有 三级胺和酚的结构:
酸与酸酐的固化体系
பைடு நூலகம்
酸酐很难直接与环氧基作用,一般先要打开酸酐的环。酸酐开环通 常有两种形式。
酸酐开 环形式
酸酐受活泼氢化合物的影响而开环
胺固化体系的环氧树脂的组成对其性质的影响
环氧树脂的影响
当相对分子质量增加时,固化体系中溶剂量需增加, 固含量减少;由于环氧基含量减小,交联密度减小,柔顺 性增加,但固化速度慢,使用寿命长。
使用脂肪族环氧化合物,固化比BPA树脂慢,操作寿命 长,但用氢化双酚A树脂,它的交联固化速度与BPA树脂几 乎相同,这是因为决定固化速度的另一因素是玻璃化温度, 氢化BPA树脂玻璃化温度低,所以反应速度增加。
解决方法:预先将胺和环氧树脂混合放置1h后再用,使其 部分发生反应,消除伯胺,这样可以降低胺的吸水性。
(2)溶剂的选择 环氧树脂的溶剂一般是醇和芳烃或酮和芳烃的混合溶液,应注
意配方中要尽量避免用醇,特别是伯醇做溶剂,因他们在室温下 可缓慢的和环氧树脂发生反应:
溶剂中的水也可和环氧基反应:
(3)颜料 由于二氧化钛表面上常吸有水并有酸性,环氧基易发生反应,
最广泛使用的环氧树脂预聚物是由双酚A和过量的 氯代环氧丙烷在碱催化下聚合而得,其制备线路如 下:
(n+1)
(n+2)
NaOH
除了双酚A以外,工业上还用酚的其他衍生物 来制备环氧树脂,如用可溶性的酚醛树脂和过量 的环氧氯丙烷反应得酚醛环氧树脂。芳香族的环 氧树脂,光稳定性很差。
脂肪族的环氧树脂则有较好的光稳定性,常见 的脂肪族环氧树脂有甘油和氢化双酚A与环氧氯 丙烷的反应产物。
环氧树脂
概述
环氧树脂 的制备
环氧树脂 的固化反
应
环氧树脂 的改性
环氧树脂 的应用
概述
环氧树脂的定义
环氧树脂是指1个分子结构中至少含有2个环氧基,以脂 肪族、脂环族或芳香族链段为主链的低聚物。有液体和固体状 态,平均相对分子质量300~8000,为热塑性线型结构。室温和 通常加热条件下都不会固化,使之交联形成网状结构,才会显 示出各种优异的性能,具有真正的使用价值。
酸酐受叔胺影响而开环
酸酐类与胺类固化剂性能比较
环氧树 脂改性
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, 因为环氧树脂虽然拥有优异的粘绔性能和良好的机械性能等而 被广泛应用,但耐热性较差、脆性大等限制了其在高性能领域 的应用,这就需要对其进行改性。最近研究人员在PI/EP共聚 (混)方面,进一步取得了有效改善环氧树脂韧性的新效果。