阻燃环氧树脂ppt
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环氧树脂 PPT
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：
2
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。
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，
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。
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。
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：
2
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。
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，
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。
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。
涂料环氧树脂PPT课件
第13页/共73页
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
第12页/共73页
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课件
• 环氧地坪涂料自从 20 世纪 80 年代末期进 入中国市场以来，就 凭着它的优良附着力， 机械强度及防腐蚀性 能等呈现出其他类型 涂料无法达到的优越 性。在欧美的工业、 商用地面已被广泛使 用，俗称“工业地 毯”。
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。
《环氧树脂应用》课件
4
研磨抛光等产业领域。
环氧树脂作为高性能的复合材料基础材 料，广泛应用于航空航天、汽车、建筑
等领域。
特点和优势
耐化学性好 耐腐蚀性强 机械性能优良
抗溶剂、酸、碱和腐蚀等能力很强。
适用于电子、化工和食品等高腐蚀性环境下的材 料。
有较高的强度和刚度，经过适当的改性能够达到 许多特定用途的要求。
市场前景和趋势
2 产业的机遇与挑战并存
环氧树脂价值取决于其性能和质量，尤其关 键在于开发环保型、高性能、低毒、节能的 环氧树脂产品。
参考文献
• 《环氧树脂应用》报告，第3版 • 环氧树脂行业发展趋势研究报告 • 新型环保型环氧树脂合成与应用研究
《环氧树脂应用》PPT课 件
环氧树脂是一种重要的高分子材料，广泛应用于建筑、电子、军工等领域。 本课件系统介绍环氧树脂的制备、性质、应用及未来发展趋势，希望对您有 所帮助。
定义和性质
什么是环氧树脂？
环氧树脂是一种具有含氧环并复杂结构的高分子化 合物。它的分子量较低，分子结构中含有环氧基， 通常具有优异的力学性能和化学性能。
应用领域
1
塑料制品
环氧树脂用于制造耐热、耐腐蚀、电绝
涂料
2
缘、机械强度高的塑料制品。如高性能 塑料、电子零部件、手工制品等。
环氧树脂涂料具有良好的耐腐蚀、防水
和粘结性能，用于装饰和保护木材、混
凝土、钢铁等材料表面。
3
粘合剂
环氧树脂可以用作粘合剂，用途广泛，
常用于胶合板、碳纤维复合材料及金属
复合材料
环氧树脂的性质
硬度、耐热、耐化学品、耐水、绝缘、耐电等。常 用于复合材料、电子封装、油漆、粘合剂、模具材 料等制品中。
环氧树脂结构与性能ppt课件
n
O
B r
2.5.2 无卤环氧树脂 （1）含磷环氧树脂：含磷环氧树脂的结构有很多种，目前主要是将DOPO 添加到树脂体系中反应以将其引入树脂中。例如： O D O P O
各结构单元赋予树脂的功能： 环氧基和羟基赋予树脂反应性，使树脂固化物具有很 强的内聚力和粘结力。 醚键和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和粘附力。 醚键和碳碳键使大分子具有柔顺性。苯环赋予聚合物 以耐热性和刚性。-C-O-键的健能较高，提高耐碱性。 耐热性不高，耐湿性和耐候性差，阻燃性不好。
2.3.4.3 均苯三酚三缩水甘油醚环氧树脂
O O C H C H C H 2 2 O C H C H C H O 2 2 O O C H C H C H 2 2
由于苯环的吸电子效应，提高了环氧基的反应活性，反应 速的是双酚A的10倍，但在部分交联后，由于交联密度高， 限制了分子链的运动，影响了进一步的反应，实际反应程 度比间苯二酚型及双酚A型环氧树脂低。有关脂肪族缩水甘 油醚环氧树脂，缩水甘油酯型环氧树脂，缩水甘油胺型环 氧树脂，环氧化烯烃化合物等目前我们用的很少，就暂时 不介绍。
H2C O
CH CH2 柔軟性
反應性
2.1.1 双酚A型环氧树脂的结构特征与功能
结构特征为： 大分子两端是反应能力很强的环氧基。 分子主链上有很多醚键，是一种线性聚醚结构。 n值较大的树脂分子链上有规律的、相距较远的出现 许多仲羟基。 主链上还有大量的苯环、次甲基和异丙基。
n
C H 3 C C H 3
B r O H B r
（3）四溴双酚A，双酚A一起与环氧氯丙烷反应（反应及结构 式略） （4）溴化酚醛树脂与环氧氯丙烷的反应物
O
B r
2.5.2 无卤环氧树脂 （1）含磷环氧树脂：含磷环氧树脂的结构有很多种，目前主要是将DOPO 添加到树脂体系中反应以将其引入树脂中。例如： O D O P O
各结构单元赋予树脂的功能： 环氧基和羟基赋予树脂反应性，使树脂固化物具有很 强的内聚力和粘结力。 醚键和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和粘附力。 醚键和碳碳键使大分子具有柔顺性。苯环赋予聚合物 以耐热性和刚性。-C-O-键的健能较高，提高耐碱性。 耐热性不高，耐湿性和耐候性差，阻燃性不好。
2.3.4.3 均苯三酚三缩水甘油醚环氧树脂
O O C H C H C H 2 2 O C H C H C H O 2 2 O O C H C H C H 2 2
由于苯环的吸电子效应，提高了环氧基的反应活性，反应 速的是双酚A的10倍，但在部分交联后，由于交联密度高， 限制了分子链的运动，影响了进一步的反应，实际反应程 度比间苯二酚型及双酚A型环氧树脂低。有关脂肪族缩水甘 油醚环氧树脂，缩水甘油酯型环氧树脂，缩水甘油胺型环 氧树脂，环氧化烯烃化合物等目前我们用的很少，就暂时 不介绍。
H2C O
CH CH2 柔軟性
反應性
2.1.1 双酚A型环氧树脂的结构特征与功能
结构特征为： 大分子两端是反应能力很强的环氧基。 分子主链上有很多醚键，是一种线性聚醚结构。 n值较大的树脂分子链上有规律的、相距较远的出现 许多仲羟基。 主链上还有大量的苯环、次甲基和异丙基。
n
C H 3 C C H 3
B r O H B r
（3）四溴双酚A，双酚A一起与环氧氯丙烷反应（反应及结构 式略） （4）溴化酚醛树脂与环氧氯丙烷的反应物
环氧树脂-总结 PPT
环氧氯丙烷与双酚A在NaOH存在下，制成环氧树脂的反应如下：
(n+1) HO
O
CH3
CH2 CH CH2 O
C
CH3
CH3
O
C
OH + (n+2) CH2 CH CH2Cl
CH3 O CH2 CH CH2 O
n
OH
CH3 C CH3
NaOH
O CH2 CH CH2 O
双酚A型环氧树脂实际上是由低分子量的二环氧甘油醚、双酚A以及 部分高分子量聚合物组成的，双酚A与环氧氯丙烷的摩尔配比不同，其组 成也就不同：
CH2
CH O
CH2
+
CH2 CH CH2 OH
+
CH2 CH CH2 O CH2 CH CH2 O CH2 CH CH2 OH
B F3 N R2CH2 CH CH2 O CH2 CH CH2 O CH2 CH CH2 OH
键终止反应可能在于离子对的复合
水性环氧树脂的制备
根据制备方法的不同，水性环氧树脂的制备方 法主要有：
用于胶粘剂、涂料、灌封料、结构材料和纤维增强复合材料用基体树脂等方面。
发展简史
◎ 发现：
1891 年
德国 (Lindmann)
◎ 研究：
20 世纪 30 年代 瑞士(P.Castan)、
◎ 第一次工业化制造： 1947 年
◎ 新型环氧树脂
50 年代
(脂环族环氧树脂、酚醛环氧树酯)
◎ 我国环氧树脂的生产：1958 年
R'
O
4.脂肪族环氧
R CH CH
R' CH CH R'' O
5.脂环族环氧
《环氧树脂应用》课件
装饰装修
环氧树脂可以制作装饰装修材料，如地坪漆 、装饰板等，具有美观、耐磨、易清洁等特 点。
电子电器领域
绝缘材料
环氧树脂具有良好的绝缘性能和耐热性能，常用于电子电器的绝 缘层和绝缘器件的制造。
电子封装
环氧树脂在电子封装中广泛应用，可以作为芯片粘结剂、灌封料等 ，提高电子产品的可靠性和稳定性。
导热材料
合成步骤
首先将多元醇和多元酚进行脱水处理，然后与环氧氯丙烷 进行反应。在反应过程中，需要严格控制温度和压力，以 确保反应的顺利进行。
影响因素
合成工艺的影响因素包括原料的选择、反应温度、反应时 间、催化剂等。这些因素都会对环氧树脂的性能产生影响 。
改性工艺
改性原理
为了改善环氧树脂的某些性能，如韧性、耐热性等，常常需要进行改性处理。改性处理 主要通过添加其他高分子材料或纳米材料来实现。
环氧树脂具有较好的耐高温性能，可 以作为航空航天领域的高温防护材料 。
汽车工业领域
汽车零部件制造
环氧树脂可以用于制造汽车零部 件，如发动机部件、刹车片、转 向器等，具有高强度、耐高温、
耐腐蚀等特点。
汽车涂料
环氧树脂可以作为汽车涂料的基料 ，具有较好的耐磨、耐候、耐腐蚀 等特点。
汽车电路板
环氧树脂可以作为汽车电路板的基 材，具有良好的绝缘性能和耐热性 能。
电子电器领域
环氧树脂具有良好的绝缘、阻燃和耐高温性能， 可用于制造电子元件、电路板和电器外壳等。
3
建筑领域
环氧树脂具有优良的粘结力、耐久性和绝缘性能 ，可用于建筑物的防水、防腐和保温等。
05
环氧树脂的环保问题与解决方案
环氧树脂的环保问题
生产过程中的环境污染
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。
环氧树脂的PPT课件
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。
.
4
环氧树脂优良的物 理机械和电绝缘性能、与 各种材料的粘接性能、以 及其使用工艺的灵活性是 其他热固性塑料所不具备 的。因此它能制成涂料、 复合材料、浇铸料、胶粘 剂、模压材料和注射成型 材料，在国民经济的各个 领域中得到广泛的应用。
.
20
一, PI/EP共聚(混)可有效改善环氧树脂韧性
• 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。
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。
.
3
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。
.
23
• 例如，YH-343 系列环氧树脂是用 4，4 二氨基二苯甲 烷代替双酚 A 制成的环氧树脂，它具有 4 个环氧基， 结构如下:
阻燃剂ppt课件
需进行阻燃整理。 • 最早的羊毛阻燃整理是采用硼砂、硼酸溶液浸渍法，产品用于飞机上的装饰用布。 • 国际羊毛局研究的方法是采用钛、锆和羟基酸的络合物对羊毛织物整理，获得满意的
阻燃效果，且不影响羊毛的手感，故得到普遍采用。
43
四、阻燃剂的发展趋势 • 最早记载阻燃剂的是公元前83年，希腊在木制碉堡中用矾溶液作防燃处理。 • 1735年，英国出现第一篇阻燃剂专利； • 1908年用天然橡胶与氯气反应制得了阻燃氯化橡胶,开创了以化学方法阻燃高聚物
22
• （5）燃烧阶段： • 燃烧释放出的能量和活性游离基引起连锁反应，不断提供可燃烧物质，使燃烧自
动传播和扩展，火焰越烧越大。
23
燃烧反应
RH H. + O2 R. + O2
.R + H. HO. + O. R1CHO + OH.
OH. + RH
R. + H2O
24
2.2 聚合物燃烧性标准
燃烧速度指试样单位时间内燃烧的长度。
41
三、阻燃剂的应用 • 聚氨酯材料属于可燃性物质，它的氧指数为19%-20%，用于家具、建筑、
汽车、铺地材料的聚氨酯必须达到二级阻燃标准。 • 因此，在聚氨酯制品中，阻燃剂的用量很大，是用量最大的配合剂，约占
聚氨酯配合剂总量的三分之一。
42
毛织物的阻燃整理 • 羊毛具有较高的回潮率和含氨量，故有较好的天然阻燃性，但若要求更高的标准，则
18
（2）降解阶段： 聚合物被加热到一定温度，聚合物分子中最弱的键断裂，即发生降解。
19
表1. 不同共价键的键能
键
键能（kJ/mol）
O-O
146.7
C-N
阻燃效果，且不影响羊毛的手感，故得到普遍采用。
43
四、阻燃剂的发展趋势 • 最早记载阻燃剂的是公元前83年，希腊在木制碉堡中用矾溶液作防燃处理。 • 1735年，英国出现第一篇阻燃剂专利； • 1908年用天然橡胶与氯气反应制得了阻燃氯化橡胶,开创了以化学方法阻燃高聚物
22
• （5）燃烧阶段： • 燃烧释放出的能量和活性游离基引起连锁反应，不断提供可燃烧物质，使燃烧自
动传播和扩展，火焰越烧越大。
23
燃烧反应
RH H. + O2 R. + O2
.R + H. HO. + O. R1CHO + OH.
OH. + RH
R. + H2O
24
2.2 聚合物燃烧性标准
燃烧速度指试样单位时间内燃烧的长度。
41
三、阻燃剂的应用 • 聚氨酯材料属于可燃性物质，它的氧指数为19%-20%，用于家具、建筑、
汽车、铺地材料的聚氨酯必须达到二级阻燃标准。 • 因此，在聚氨酯制品中，阻燃剂的用量很大，是用量最大的配合剂，约占
聚氨酯配合剂总量的三分之一。
42
毛织物的阻燃整理 • 羊毛具有较高的回潮率和含氨量，故有较好的天然阻燃性，但若要求更高的标准，则
18
（2）降解阶段： 聚合物被加热到一定温度，聚合物分子中最弱的键断裂，即发生降解。
19
表1. 不同共价键的键能
键
键能（kJ/mol）
O-O
146.7
C-N
(精选)《阻燃环氧树脂》PPT课件
O PO
CH2 CH CH2 OH O
Sr=
S
O
H
H
N Sr N +
H
H
A Ar B
+ A Ar A
AH
Ar
N Sr
BH
H
HA Ar AH
HA Ar B
N Sr N
N Sr N
HA Ar AH N
HA Ar AH N Sr
B Ar AH
H
AH
Ar B Ar
HA N
AH N Sr
HA Ar AH
HA
Ar HA N HA Ar B
13
•北京工商大学
14
•北京工商大学
封装材料
15
•北京工商大学
封装材料
• 环氧树脂封装材料，是由主剂，固化剂和光扩散 剂三部份组成，其主要成分为电子级、低粘度环 氧树脂（Epoxy散性填料（Filler）。
• 用于LED灯和点阵发光元件的封装。 • 性能要求：在常温时混合物粘度低，可使用期长，
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实验室固化步骤
• 将含磷环氧树脂(1%含磷质量分数)的样品240g放入 250mL烧杯，在烘箱中加热至180 oC，然后称取DDS 67.9g，搅拌下加入环氧树脂中，搅拌均匀，继续加热至 DDS与环氧树脂完全混融，搅拌均匀，将混合物放入烘箱， 抽真空至0.095mpa，待抽尽液体中的气泡后，去除真空。 然后，放入烘箱，控制烘箱温度在140~150 oC之间，预 固化2小时，再将温度升高至180 oC，固化4小时。
减缓生成挥发性可燃物的聚合物的热分解和氧化分解，且生成的炭层又可 将聚合物封闭，阻止可燃性气体逸出和进入火焰区。 • 三卤化锑在燃烧区内发生分解，可捕获气相中维持燃烧链式反应的活泼自 由基，改变气相中的反应模式，减少反应放热量而使火焰淬灭。
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环氧树脂结构—性能
CH3 C CH3 H O CH2 C CH2 OH
H2C O
O
n
粘接性
耐腐蚀性
耐热性和刚性 CH3 C CH3
粘接性
O
O CH2 ①粘结强度高，尤其是环氧基团能与固化剂作用交联生成 大分子，具有很强的内聚力； • ②收缩率低，环氧树脂的固化交联主要是通过开环作用， 派生出部分羟基，它们的氢键缔合作用使分子排列紧密； • ③优良的电绝缘性； • ④稳定性好，固化后的环氧树脂主链是醚键和苯环，三维 交联结构致密又封闭，因此它耐酸、耐碱及多种介质； • ⑤机械强度高； • ⑥良好的加工性。 • 缺点：耐候性差，在紫外线照射下会降解，造成性能下降； 冲击强度低等。
•北京工商大学
• 目前各地拟在建环氧树脂产能为55万吨/年，预计2010年我国环氧树 脂产能将达到140万吨/年，占全球总产能的50%以上，届时我国将成 全球最大的环氧树脂生产国。
•北京工商大学
环氧树脂阻燃现状
• 普通环氧树脂的氧指数较低(约为19.8)，其易燃性及离火 后的持续自燃容易引发火灾，难以满足那些需要高耐热和 阻燃的应用领域。 • 对环氧树脂聚合物进行改性并以此来提高其阻燃性，目前 对环氧树脂的阻燃改性主要是以卤系为主，如四溴双酚A 环氧树脂。
•
有较大比重。
• 双酚A型环氧树脂占环氧树脂总消费量的80%以上，其次是溴化双酚A型和酚 醛型环氧树脂，其他各种专用环氧树脂消费量相对较小，但近年增长较快。
•北京工商大学
国内概况
• 我国环氧树脂工业化始于1958年，至今已有50余年的生产历史。 • 2008年国内环氧树脂生产能力已达120万吨，全年新增产能25万吨， 同比增长20%左右。 • 目前我国环氧树脂生产厂商已达200多家，但产能在0.5万吨/年以上 的厂商却只有十几家，如广东汽巴高分子化工有限公司、安徽黄山、 巴陵石化公司、无锡树脂厂、无锡迪爱生环氧树脂公司、江苏三木集 团公司等。
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反应型环氧树脂阻燃方法
• • • • • (l)用含阻燃结构的单体直接制备环氧树脂； (2)加入阻燃性固化剂； (3)用活化阻燃稀释剂与环氧树脂混合； (4)添加反应型阻燃剂。 对于不同的环氧树脂，可单独地采用适宜 的方法，或几种方法配合使用，使其在保 证其它使用性能的同时达到最佳的阻燃性 能。
北京工商大学
Beijing Technology and Business University
阻燃环氧树脂
•材料科学与工程系
引言
• 环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝 缘性能、耐药品性能和粘结性能； • 可以作为涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂、 层压材料以直接或间接使用。 • 飞机、航天器中的复合材料、大规模集成 电路的封装材料、发电机的绝缘材料、钢 铁和木材的涂料、机械土木建筑用的胶粘 剂、乃至食品罐头内壁涂层和金属抗蚀电 泳涂装等都大量使用环氧树脂。
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封装材料
•北京工商大学
封装材料
• 环氧树脂封装材料，是由主剂，固化剂和光扩散 剂三部份组成，其主要成分为电子级、低粘度环 氧树脂（Epoxy Resin）和助剂、酸无水物 （Anhydride）和高扩散性填料（Filler）。 • 用于LED灯和点阵发光元件的封装。 • 性能要求：在常温时混合物粘度低，可使用期长， 中温、高温硬化速度快，固化物的机械强度、电 气性能优，耐湿性佳，收缩率小，固化物透光性 好，不变色.
• 目前研究和应用已转向环境友好的无卤阻燃环氧树脂，其 中主要是含磷环氧树脂和硅系阻燃环氧树脂。
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环氧树脂阻燃方法
• 环氧树脂达到阻燃有两种方法，一般可分为“添 加型”和“反应型”两种。 • 由于“添加型”的环氧树脂与阻燃剂之间没有化 学键的作用，导致阻燃效率低、加工和使用中会 迁移、热性能和机械性能降低等缺点，但与反应 型阻燃方法相比，具有工艺简便、成本低廉、原 料来源较为广泛和操作方便等特点。 • 而“反应型”在达到优异的阻燃效果的同时，可 以保持树脂原有的热力学性能， 如玻璃化转变温 度，力学机械性能等。
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覆铜板等级
• • • • • • • • • • • • • • FR-1 ──酚醛棉纸，这基材通称电木板（比FR-2较高经济性） FR-2 ──酚醛棉纸， FR-3 ──棉纸（Cotton paper）、环氧树脂 FR-4 ──玻璃布（Woven glass）、环氧树脂 FR-5 ──玻璃布、环氧树脂 FR-6 ──毛面玻璃、聚酯 G-10 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-1 ──棉纸、环氧树脂（阻燃） CEM-2 ──棉纸、环氧树脂（非阻燃） CEM-3 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-4 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-5 ──玻璃布、多元酯 AIN ──氮化铝 SIC ──碳化硅
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环氧树脂的国际概况
• • 自1947年在美国实现工业化以来，己有50多年的生产历史。 目前全球环氧树脂生产和消费主要集中在西欧、美国和日本。2005年全球(不 包括我国)环氧树脂产能为180万吨，消费量为120万吨，其中西欧、美国和日 本的产能、消费量合计分别超过120万吨和80万吨，占全球总量的2/3。 世界主要的环氧树脂生产企业为Resolution公司、陶氏化学和Vantico公司， 产能分别为41.5万吨/年、23.9万吨/年和23.5万吨/年，以上3家公司的合计产 能占全球总产能的56%。此外，日本东都化成公司、大日本油墨公司、日本 环氧树脂制造公司以及韩国国部化学(与日本东都化成合资)等公司的产能也占
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阻燃环氧树脂应用领域
• 覆铜板------电子电器基板 • 封装材料------显示、发光、太阳能光伏产 业 • 粘结剂
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覆铜板
• 覆铜板：将补强材料浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经 热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板。 • 它是做PCB的基本材料，常叫基材。 当它用于多层板生 产时，也叫芯板（CORE）
环氧树脂结构—性能
CH3 C CH3 H O CH2 C CH2 OH
H2C O
O
n
粘接性
耐腐蚀性
耐热性和刚性 CH3 C CH3
粘接性
O
O CH2 ①粘结强度高，尤其是环氧基团能与固化剂作用交联生成 大分子，具有很强的内聚力； • ②收缩率低，环氧树脂的固化交联主要是通过开环作用， 派生出部分羟基，它们的氢键缔合作用使分子排列紧密； • ③优良的电绝缘性； • ④稳定性好，固化后的环氧树脂主链是醚键和苯环，三维 交联结构致密又封闭，因此它耐酸、耐碱及多种介质； • ⑤机械强度高； • ⑥良好的加工性。 • 缺点：耐候性差，在紫外线照射下会降解，造成性能下降； 冲击强度低等。
•北京工商大学
• 目前各地拟在建环氧树脂产能为55万吨/年，预计2010年我国环氧树 脂产能将达到140万吨/年，占全球总产能的50%以上，届时我国将成 全球最大的环氧树脂生产国。
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环氧树脂阻燃现状
• 普通环氧树脂的氧指数较低(约为19.8)，其易燃性及离火 后的持续自燃容易引发火灾，难以满足那些需要高耐热和 阻燃的应用领域。 • 对环氧树脂聚合物进行改性并以此来提高其阻燃性，目前 对环氧树脂的阻燃改性主要是以卤系为主，如四溴双酚A 环氧树脂。
•
有较大比重。
• 双酚A型环氧树脂占环氧树脂总消费量的80%以上，其次是溴化双酚A型和酚 醛型环氧树脂，其他各种专用环氧树脂消费量相对较小，但近年增长较快。
•北京工商大学
国内概况
• 我国环氧树脂工业化始于1958年，至今已有50余年的生产历史。 • 2008年国内环氧树脂生产能力已达120万吨，全年新增产能25万吨， 同比增长20%左右。 • 目前我国环氧树脂生产厂商已达200多家，但产能在0.5万吨/年以上 的厂商却只有十几家，如广东汽巴高分子化工有限公司、安徽黄山、 巴陵石化公司、无锡树脂厂、无锡迪爱生环氧树脂公司、江苏三木集 团公司等。
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反应型环氧树脂阻燃方法
• • • • • (l)用含阻燃结构的单体直接制备环氧树脂； (2)加入阻燃性固化剂； (3)用活化阻燃稀释剂与环氧树脂混合； (4)添加反应型阻燃剂。 对于不同的环氧树脂，可单独地采用适宜 的方法，或几种方法配合使用，使其在保 证其它使用性能的同时达到最佳的阻燃性 能。
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阻燃环氧树脂
•材料科学与工程系
引言
• 环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝 缘性能、耐药品性能和粘结性能； • 可以作为涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂、 层压材料以直接或间接使用。 • 飞机、航天器中的复合材料、大规模集成 电路的封装材料、发电机的绝缘材料、钢 铁和木材的涂料、机械土木建筑用的胶粘 剂、乃至食品罐头内壁涂层和金属抗蚀电 泳涂装等都大量使用环氧树脂。
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封装材料
• 环氧树脂封装材料，是由主剂，固化剂和光扩散 剂三部份组成，其主要成分为电子级、低粘度环 氧树脂（Epoxy Resin）和助剂、酸无水物 （Anhydride）和高扩散性填料（Filler）。 • 用于LED灯和点阵发光元件的封装。 • 性能要求：在常温时混合物粘度低，可使用期长， 中温、高温硬化速度快，固化物的机械强度、电 气性能优，耐湿性佳，收缩率小，固化物透光性 好，不变色.
• 目前研究和应用已转向环境友好的无卤阻燃环氧树脂，其 中主要是含磷环氧树脂和硅系阻燃环氧树脂。
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环氧树脂阻燃方法
• 环氧树脂达到阻燃有两种方法，一般可分为“添 加型”和“反应型”两种。 • 由于“添加型”的环氧树脂与阻燃剂之间没有化 学键的作用，导致阻燃效率低、加工和使用中会 迁移、热性能和机械性能降低等缺点，但与反应 型阻燃方法相比，具有工艺简便、成本低廉、原 料来源较为广泛和操作方便等特点。 • 而“反应型”在达到优异的阻燃效果的同时，可 以保持树脂原有的热力学性能， 如玻璃化转变温 度，力学机械性能等。
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覆铜板等级
• • • • • • • • • • • • • • FR-1 ──酚醛棉纸，这基材通称电木板（比FR-2较高经济性） FR-2 ──酚醛棉纸， FR-3 ──棉纸（Cotton paper）、环氧树脂 FR-4 ──玻璃布（Woven glass）、环氧树脂 FR-5 ──玻璃布、环氧树脂 FR-6 ──毛面玻璃、聚酯 G-10 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-1 ──棉纸、环氧树脂（阻燃） CEM-2 ──棉纸、环氧树脂（非阻燃） CEM-3 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-4 ──玻璃布、环氧树脂 CEM-5 ──玻璃布、多元酯 AIN ──氮化铝 SIC ──碳化硅
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环氧树脂的国际概况
• • 自1947年在美国实现工业化以来，己有50多年的生产历史。 目前全球环氧树脂生产和消费主要集中在西欧、美国和日本。2005年全球(不 包括我国)环氧树脂产能为180万吨，消费量为120万吨，其中西欧、美国和日 本的产能、消费量合计分别超过120万吨和80万吨，占全球总量的2/3。 世界主要的环氧树脂生产企业为Resolution公司、陶氏化学和Vantico公司， 产能分别为41.5万吨/年、23.9万吨/年和23.5万吨/年，以上3家公司的合计产 能占全球总产能的56%。此外，日本东都化成公司、大日本油墨公司、日本 环氧树脂制造公司以及韩国国部化学(与日本东都化成合资)等公司的产能也占
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阻燃环氧树脂应用领域
• 覆铜板------电子电器基板 • 封装材料------显示、发光、太阳能光伏产 业 • 粘结剂
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覆铜板
• 覆铜板：将补强材料浸以树脂，一面或两面覆以铜箔，经 热压而成的一种板状材料，称为覆铜箔层压板。 • 它是做PCB的基本材料，常叫基材。 当它用于多层板生 产时，也叫芯板（CORE）