环氧树脂的固化5

ห้องสมุดไป่ตู้6.1
0.6 1.2 0.9 0.7 15.0
20
5.3 8.3 4.2 3.4 90.0
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粘合剂
其他 总计
环氧树脂及其固化物的性能特点
(6)稳定性好
不含碱、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。
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三大通用热固性树脂
（二）环氧树脂黏合剂的生产
概述 １、环氧树脂的形成原理 ２、环氧树脂的生产工艺 ３、环氧树脂生产影响因素 ４、环氧树脂的固化 ５、环氧树脂胶黏剂的组成及调胶
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环氧树脂概述
环氧树脂 ★泛指含有二个以上环氧基团，并能通过环氧基团反
应形成热固性产物的高分子低聚体(oligomer)。
第八章 黏合剂 Chapter 8 Adhesives
Chemical Engineering Department
第二节 合成树脂黏合剂
一、热固性树脂黏合剂
复 习
热固性树脂黏合剂 基料 含活泼官能团低聚物
加热固化、固化剂固化 固化：交联反应
热塑性树脂黏合剂 线型聚合物
溶剂分散剂挥发、熔融体冷却
CH3 C CH3 OH NaOH
CH3 CH2 O CH CH2O C CH3 O CH2 CH OH CH2O
CH3 C CH3 OH
胺固化结构
环氧树脂 固化体系
酸酐固化结构
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环氧树脂及其固化物的性能特点
(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。
（2）合成原理
生成醚键：
HO C
①环氧氯丙烷的环氧基与双酚A的羟基反应
CH3 O H + 2 CH2 O CH CH2 Cl
CH3
CH3 Cl CH2 CH OH CH2O C CH3 O CH2 CH OH
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CH2
Cl
１、环氧树脂的形成原理
（2）合成原理 再形成新环氧基：
CH3 CH2 Cl CH OH CH2O C CH3 O CH2 CH OH CH2 Cl + 2 NaOH
(7)耐热性好
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。
(8)综合性能好
在热固性树脂中，环氧树脂及其固化物的综合性能最好。
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１、环氧树脂的形成原理
（1）原料 ①二酚基丙烷（双酚A） ◆性能：白色粉末或片状晶体，具酚气味， 不溶于水，能溶于醇、醚、丙酮及碱液。室 温下微溶于苯、甲苯、二甲苯，加热时溶解 度急剧增加。熔点150~155℃，沸点162℃。 ◆分子式
CH CH2 O
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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、酯键等极性基团赋予环氧固 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。 对木材、金属、玻璃、塑料、橡胶、纤维、皮 革、陶瓷、混凝土等具有优良的粘接能力，有 “万能胶”之称。
使用方式
固化与硬化 胶层结构 性能区别 用途区别
硬化：物理过程，无交联
不溶熔体型结构 刚性，耐热耐溶剂 粘接强度大，结构胶
可溶熔线型结构 韧性，耐热耐溶剂性差 粘接强度低，非结构胶
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一、热固性树脂黏合剂
主要品种
酚醛树脂PF 三醛树脂黏合剂 脲醛树脂UF 三聚氰胺甲醛树脂MF 环氧树脂EP 不饱和聚酯树脂UP 聚氨酯树脂PU
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环氧树脂及其固化物的性能特点
(5)电性能好
是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。
1998年世界主要国家及地区环氧树脂消费（×104t/年）
应用领域 涂料 美国
16.2
西欧
17.0
日本
5.6
总计
38.8
电子电气
复合材料 建筑行业
5.7
2.4 2.4 1.8 1.5 30.0
8.3
2.3 4.7 1.5 1.2 35.0
②在NaOH作用下，生成的醚脱去氯化氢
CH3 CH2 O CH CH2O C CH3 O CH2 CH O CH2 + 2 NaCl + 2 H2O
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１、环氧树脂的形成原理
（2）合成原理 生成新醚键：
CH3 CH2 O CH CH2O C CH3 O CH2 CH O CH2 + H O
③新生成环氧基再与双酚A的羟基继续反应
丙烷与二酚基丙烷（双酚A）缩聚而成的双酚A型环 氧树脂。若无特别说明，都为双酚A型环氧树脂。
通用环氧树脂 ★或称标准环氧树脂，简称环氧树脂，是由环氧氯 ★产量最大、应用最广（＞总产量85%）。
CH3 CH3 O CH2 CH OH CH2 O n C CH3 O CH2
CH2 CH O
CH2
O
C CH3
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环氧树脂的极性结构
环氧树脂
极性结构：对木材、金属、玻璃、 塑料、橡胶、纤维、皮革、陶瓷、 混凝土等具有优良的附着力、黏合力
CH3 CH2 CH O CH2 O C CH3 O CH2 CH OH CH2 O n CH3 C CH3 O CH2 CH CH2 O
OH CH2 R N CH2 CH OH CH OH O CH2 O C CO-O CH2 CH OH CH2 CH O CH2 CH2 OH OH CH2 CH O CH2 CH O CH2 CH2
CH3 CH3 HO C OH
4,4’--二羟基二苯基丙烷
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１、环氧树脂的形成原理
（1）原料 ②环氧氯丙烷（ECH）
◆性能：易挥发，无色透明液体，刺激性气
味，麻醉性，能溶于醇、醚、四氯化碳及苯 中，微溶于水。熔点25.6℃，沸点115.2℃。 ◆分子式
CH CH2 Cl CH2 O
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１、环氧树脂的形成原理