环氧树脂基础知识及其的应用共33页
环氧树脂应用课件
通过循环利用技术，实现环氧树脂的再生利用，降低资源消耗和环 境污染。
低碳化
在可持续发展要求下，环氧树脂的低碳化也是未来的重要发展方向 ，如降低生产过程中的碳排放和水资源消耗。
市场发展前景与挑战
市场需求持续增长
随着经济的发展和产业升级，环 氧树脂在建筑、电子、航空航天 等领域的应用需求将持续增长。
复合化
通过与其他材料的复合，环氧树脂可以获得更优异的性能 ，如与碳纤维、玻璃纤维等增强材料的复合，提高其力学 性能和耐久性。
智能化
随着智能材料的发展，环氧树脂有望实现智能化，如温度 、压力等感应和响应性能的引入，使其具有更广泛的应用 前景。
环保与可持续发展要求
绿色化
随着环保意识的提高，环氧树脂的绿色化成为未来的重要发展方 向，如无溶剂型、水性化等环保型环氧树脂的开发。
保持通风良好
在操作过程中，保持工作区域通风良好，以 降低有害气体浓度。
避免儿童接触
将环氧树脂存放在儿童无法触及的地方，避 免误食或误用。
THANKS
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固化工艺
固化剂选择
根据环氧树脂的种类和用途选择合适的固化剂，如胺类、酸酐类 、咪唑类等。
固化条件
控制固化温度、时间和压力等工艺参数，确保环氧树脂完全固化。
固化设备
常用的固化设备包括烘箱、压力釜、加热炉等。
CHAPTER
04
环氧树脂的发展趋势与未来展 望
新材料与新技术的发展
高性能化
随着新材料技术的不断发展，环氧树脂的高性能化成为未 来的发展趋势，如高强度、高韧性、耐高温等性能的提升 。
建筑结构加固
01
环氧树脂可以作为加固剂，用于增强混凝土结构的强度和耐久
环氧树脂基础知识
环氧树脂基础知识一 环氧简介 环氧树脂（Epoxy Resin ）是指分子结构中含有2个或2个以上环氧基并在适当的化学试剂存在下能形成三维网状固化物的化合物的总称，是一类重要的热固性树脂。
环氧树脂既包括环氧基的低聚物，也包括含环氧基的低分子化合物。
（环氧树脂是一种从液态到黏稠态、固态多种形态的物质。
它几乎没有单独的使用价值，只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值，因此环氧树脂归属于热固性树脂。
属于网络聚合物范畴）分类：按室温下的状态，环氧树脂可分为液态环氧树脂和固态环氧树脂。
液态树脂指相对分子质量较低的树脂，可用作浇注料、无溶剂胶粘剂和涂料等。
固态树脂是相对分子质量较大的环氧树脂，是一种热塑性的固态低聚物，可用于粉末涂料和固态成型材料等双酚A 型环氧树脂双酚A 型环氧树脂是由二酚基丙烷（双酚A ）和环氧氯丙烷在碱性催化剂（通常用NaOH ）作用下缩聚而成。
液态双酚A 型环氧树脂：平均相对分子质量较低，平均聚合度n ＝0～1.8。
当n ＝0～l 时，室温下为液体，如YN1828，BE188(E-51)，YN1826(E-44)等。
固态双酚A 型环氧树脂：平均相对分子质量较高。
n ＝1.8～19。
当n ＝1.8～5时为中等相对分子质量环氧树脂。
软化点为55～95℃。
如长春化工BE501(E-20)，BE501(E-12)等。
溶剂型环氧树脂 是一种低分子量环氧树脂溶液。
将固体树脂与溶剂按照一定的比例混合而成。
例如BE501X75，主体树脂为501固体树脂（E-20），X 为溶剂（二甲苯），75代表固含。
环氧树脂的特性指标1. 环氧当量（或环氧值）：环氧当量（或环氧值）是环氧树脂最重要的特性指标，表征树脂分子中环氧基的含量。
环氧当量是指含有1mol 环氧基的环氧树脂的质量克数，以EEW 表示。
而环氧值是指100g 环氧树脂中环氧基的摩尔数。
环氧基的含量直接关系到固化物交联密度的大小。
环氧树脂基本知识讲解
环氧树脂的未来市场和应用前景
市场前景：随着环氧 树脂性能的不断提升 和成本的降低，其在 建筑、汽车、航空航 天等领域的应用将进 一步扩大，市场前景 广阔。
应用前景
• 电子电器领域：环 氧树脂可用于封装 、绝缘、导电涂层 等方面，随着电子 行业的快速发展， 其需求将持续增长 。
• 新能源领域：环氧 树脂可用于风力发 电机叶片、太阳能 电池板封装等，助 力新能源产业的可 持续发展。
电子电器领域
其他领域
环氧树脂可用于电子元器件的封装、绝缘 和固定，提高电子元器件的可靠性和稳定 性。
环氧树脂还可应用于建筑材料、复合材料 、航空航天材料等多个领域，发挥着重要 作用。
02
环氧树脂的分类和特性
环氧树脂的分类
双酚A型环氧树脂
由双酚A与环氧氯丙烷在碱性条件
下反应制得，是产量最大、应用
最广的品种。
VS
研究手段
科学家们运用先进的实验手段和技术，如 分子设计、纳米技术等，以挖掘环氧树脂 的更大潜力。
环氧树脂的发展趋势
环保化
随着环保意识的提高，低 挥发、无溶剂、水性等环 保型环氧树脂将成为主流 。
高性能化
通过引入新型固化剂、改 性剂等手段，提高环氧树 脂的力学性能、耐热性、 耐腐蚀性等。
功能化
赋予环氧树脂导电、导热 、阻燃等特殊功能，以满 足电子、新能源等高端领 域的需求。
安全防护
在环氧树脂的加工过程中，需要注意防火、防毒等安全防 护措施，避免事故的发生。同时，操作人员需要佩戴合适 的防护用具，确保人身安全。
04
环氧树脂的改性和应用
环氧树脂的改性方法
物理改性
通过添加填料、增韧剂等物理手段，改善环氧树脂的力学性 能、热稳定性等。这种方法简单易行，但效果相对有限。
环氧树脂PPTPPT课件
二.发展简史
为了应对以上问题，我国开始调整环氧树脂产业结构，采取了以下措施：
①优化产业结构，向特种化、规模化方向发展，研发高端产品。同时， 引进先进的生产装置和技术，改良配方。
②众所周知，中分子质量固体环氧树脂为优良品种，具有无公害特点。 所以我国改进工艺，重点发展此树脂。
③我国环氧树脂企业存在比较分散、规模小、效率低等缺点，我国可以 加强中小企业的合作，分工协作，走“精”、“专”路线，提高效益。
（2）固态双酚A型环氧树脂的合成方法大致采用两种：一步法和两步法。
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四 环氧树脂的合成
一步法工艺是双酚A和环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚反应，用于
制造中等分子量固态环氧树脂。该工艺合成时，反应是在水中呈乳状液进行的， 在制备高分子量树脂时后处理较困难。制得的树脂分子量分布较宽，有机氯含 量高，不易得到环氧值高、软化点也高的产品，不符合粉末涂料的要求。
两步法工艺是将低分子量液态环氧树脂和双酚A加热溶解后，在高温
或者催化剂作用下进行加成反应，不断扩链，最后形成高分子量的固态环氧树 脂。该法合成时，反应呈均相进行，链增长反应较平稳，因而制得的树脂分子 量分布较窄，有机氯含量较低，环氧值和软化点可通过配比和反应温度来控制 和调节，具有工艺简单、操作方便、无三废、产品质量易控制等优点。
使用环境的差异限制了材料的广泛使用，同样固化剂的选择也需要随使 用环境及材料所预期的性能的不同而异。例如，外墙涂层要求材料具有较好 的耐候性，同时也限制了高温固化类固化剂的应用。
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六 环氧树脂的基本性能
环氧树脂的种类众多，性能也各有差异，但是一般来说，环氧树脂的特征 结构使其具有以下基本性能：
80年代开发了复合胺、酚醛结构的新型多官能团环氧树脂以满足复合材 料工业需要。最近又开发了水性环氧树脂和稠环耐温耐湿环氧树脂。由于环 氧树脂品种的增加和应用技术的开发，环氧树脂在电气绝缘、防腐涂料、金 属结构粘接等领域的应用有了突破。目前它的品种、应用开发仍很活跃，从 1960年以来，已有数百种环氧树脂完成工业化开发，已有40～50种不同结构 的环氧可商品化制造或由中间试验厂提供，同时与之相适用的100多种工业化 固化剂和许许多多的改性剂和稀释剂与之配套，正谓方兴未艾。
环氧树脂基础知识
环氧树脂基础知识一环氧简介环氧树脂（Epoxy Resin）是指分子结构中含有2个或2个以上环氧基并在适当的化学试剂存在下能形成三维网状固化物的化合物的总称，是一类重要的热固性树脂。
环氧树脂既包括环氧基的低聚物，也包括含环氧基的低分子化合物。
（环氧树脂是一种从液态到黏稠态、固态多种形态的物质。
它几乎没有单独的使用价值，只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值，因此环氧树脂归属于热固性树脂。
属于网络聚合物范畴）分类：按室温下的状态，环氧树脂可分为液态环氧树脂和固态环氧树脂。
液态树脂指相对分子质量较低的树脂，可用作浇注料、无溶剂胶粘剂和涂料等。
固态树脂是相对分子质量较大的环氧树脂，是一种热塑性的固态低聚物，可用于粉末涂料和固态成型材料等双酚A型环氧树脂双酚A型环氧树脂是由二酚基丙烷（双酚A）和环氧氯丙烷在碱性催化剂（通常用NaOH）作用下缩聚而成。
液态双酚A型环氧树脂：平均相对分子质量较低，平均聚合度n＝0～1.8。
当n＝0～l时，室温下为液体，如YN1828，BE188(E-51)，YN1826(E-44)等。
固态双酚A型环氧树脂：平均相对分子质量较高。
n＝1.8～19。
当n＝1.8～5时为中等相对分子质量环氧树脂。
软化点为55～95℃。
如长春化工BE501(E-20)，BE501(E-12)等。
溶剂型环氧树脂是一种低分子量环氧树脂溶液。
将固体树脂与溶剂按照一定的比例混合而成。
例如BE501X75，主体树脂为501固体树脂（E-20），X为溶剂（二甲苯），75代表固含。
环氧树脂的特性指标1.环氧当量（或环氧值）：环氧当量（或环氧值）是环氧树脂最重要的特性指标，表征树脂分子中环氧基的含量。
环氧当量是指含有1mol环氧基的环氧树脂的质量克数，以EEW表示。
而环氧值是指100g环氧树脂中环氧基的摩尔数。
环氧基的含量直接关系到固化物交联密度的大小。
从而成为影响固化物性能的主要因素之一例如：BE188、YN1828=E-51，环氧值为0.51BE501=E-20，环氧值为0.22.黏度：环氧树脂的黏度是环氧树脂实际使用中的重要指标之一。
环氧树脂基本知识
环氧树脂基本知识增韧剂与稀释剂是什么？增韧剂增韧剂是具有降低复合材料脆性和提高复合材料抗冲击性能的一类助剂。
可分为活性增韧剂与非活性增韧剂两类，活性增韧剂是指其分子链上含有能与基体树脂反应的活性基团，它能形成网络结构，增加一部分柔性链，从而提高复合材料的抗冲击性能。
非活性增韧剂则是一类与基体树脂很好相溶、但不参与化学反应的增韧剂。
增韧剂可分为橡胶类增韧剂和热塑性弹性体类增韧剂：（1）橡胶类增韧剂该类增韧剂的品种主要有液体聚硫橡胶、液体聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶及丁苯橡胶等。
（2）热塑性弹性体热塑性弹性体是一类在常温下显示橡胶弹性、在高温下又能塑化成型的合成材料。
因此，这类聚合物兼有橡胶和热塑性塑料的特点，它既可以作为复合材料的增韧剂，又可以作为复合材料的基体材料。
这类材料主要包括聚氨酯类、苯乙烯类、聚烯烃类、聚酯类、间规1，2-聚丁二烯类和聚酰胺类等产品，目前作为复合材料的增韧剂用得较多的是苯乙烯类和聚烯烃类。
（3）其它增韧剂适用于复合材料的其它增韧剂还有低分子聚酰胺和低分子的非活性增韧剂，如苯二甲酸酯类。
对于非活性的增韧剂也可称为增塑剂，它不参与树脂的固化反应。
稀释剂稀释剂是一类使液体树脂粘度变稀薄时的液体物质。
这不能溶解树脂，但能部分代替溶剂。
稀释剂的作用是降低树脂粘度，使树脂具有流动性，改善树脂对增强材料、填料等的浸润性；控制固化时的反应热；延长树脂固化体系的适用期；填料用量增加，降低成本。
按不同的树脂需要，所用的稀释剂也不同。
（1）不饱和聚酯树脂用的稀释剂主要是交联剂单体，并能使树脂粘度变稀薄。
不饱和聚酯用的稀释剂主要是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸单体等。
（2）酚醛树脂用稀释剂主要是酒精、丙酮等溶剂。
（3）环氧树脂用稀释剂有活性稀释剂和非活性稀释剂：①非活性稀释剂这种稀释剂只共混于树脂中，不参与树脂的固化反应，仅仅是降低树脂粘度，如添加邻苯二甲酸二丁酯的双酚A环氧树脂。
②活性稀释剂这类稀释剂主要指含有环氧基团的低分子化合物，能与固化剂反应，并参与环氧树脂的固化反应，成为交联树脂结构的一部分。
《环氧树脂应用》PPT课件
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。
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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。
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9
(2)广泛用于装有电子元件和线路的器件的灌 封绝缘。已成为电子工业不可缺少的重要绝缘
材料。
(3)电子级环氧模塑料用于半导体元器件的塑 封。近年来发展极快。由于它的性能优越，大
有取代传统的金属、陶瓷和玻璃封装的趋势
(4)环氧层压塑料在电子、电器领域应用甚广 。其中环氧覆铜板的发展尤其迅速，已成为电
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19
一, PI/EP共聚(混)可有效改善环氧 树脂韧性
• 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
挤成型的环氧型材、缠绕成型的中空回转体制
品和高性能复合材料。环氧复合材料是化工及
航空、航天、军工等高技术领域的一种重要的
结构材料和功能材料
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⑤土建材料
主要用作防腐地坪、环氧砂浆和混凝土制品 、高级路面和机场跑道、快速修补材料、加固 地基基础的灌浆材料、建筑胶粘剂及涂料等
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环氧树脂及其固化物 的性能特点
《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
环氧树脂基础知识及其应用
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固化剂种类
1.常用酸酐性固化剂MH-700、B650甲基六氢苯酐(高温加热型) 2.常用脂环族,芳香胺性固化剂(中 温加热型) 3.常用脂肪族性固化剂(室温型)
知识改变命运，学习成就未来
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2
MH—700 CH3
O C C O
B-650
O C O
CH3
C O O O
铁钴比色、氯 GB12007-1 铂酸钾比色
6
7
无机氯含量μl/L
易皂介氯含量%
4573-1978E
4583-1978E
硝酸盐电位滴 GB4613 定
NaoH皂化后 硝酸盐滴定 GB4618
8
9 10
挥发性%
钠离子含量μl/L 凝固时间/min
加热减量法
离子色谱法
GB6740
GB12007.2
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供需双方协调 GB12007.7
1.环氧树脂急性毒性
环氧树脂的毒性是通过作为其活性基的环氧
基来实现，毒性的大小和纯度在单位质量树 脂里所含有环氧基数目决定的，正常低浓度 比高粘度树脂毒性高。 环氧树脂口服毒性很小，实际上无毒，作为 原料的环氧树脂的毒性多来自产品本身的挥 发物（如环氧氯丙烷、苯、甲苯等）这是由 于在生产环氧树脂时溶剂没有反应完全所致。
知识改变命运，学习成就未来
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2.未固化环氧树脂对皮肤作用
未固化环氧树脂对皮肤的过敏性多数没有副
作用，但预防为主。 3.固化过程和固化后由于反应释放气体刺激 皮肤，引起皮肤过敏。 4燃烧固化后环氧树脂毒性更强。
知识改变命运，学习成就未来
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劳动保护措施
1.在配方设计时尽可能选择毒性低的稀释剂
环氧树脂及固化剂用法
环氧树脂及固化剂用法概述环氧树脂是一类重要的高分子材料，具有优异的物理性能和化学性能，被广泛应用于各个领域。
本文将详细介绍环氧树脂及其固化剂的用法，以帮助读者更好地理解和应用这种材料。
环氧树脂的基本特性环氧树脂具有以下几个基本特性：1.高强度和高韧性：环氧树脂的强度和韧性优于其他常见的树脂材料，使其适用于需要承受较大力量或发生局部冲击的应用。
2.优异的粘接性：环氧树脂能够与多种材料牢固粘接，包括金属、塑料和复合材料等，广泛应用于粘接、复合和涂覆等工艺。
3.良好的耐热性和耐腐蚀性：环氧树脂的耐热性和耐腐蚀性较好，能够在高温或较恶劣的化学环境下稳定工作。
4.可调性：环氧树脂的性能可通过调整配方和固化剂进行调整，以满足不同应用的要求。
固化剂的选择固化剂是将环氧树脂从高分子液体转化为硬固体的关键成分。
根据固化机理和特性，固化剂可以分为以下几类：1. 硬化型固化剂：硬化型固化剂主要通过热固化反应使环氧树脂固化。
常用的硬化型固化剂有多元胺类、酮胺类和酸酐类等。
硬化型固化剂固化的环氧树脂具有优异的热稳定性和耐化学性，适用于高温和腐蚀性环境下的应用。
2. 光固化型固化剂：光固化型固化剂主要通过紫外光或可见光引发的光聚合反应使环氧树脂固化。
光固化型固化剂固化的环氧树脂具有固化速度快、无溶剂挥发等优点，适用于需要快速固化和无溶剂的应用。
3. 双组份型固化剂：双组份型固化剂由两部分组成，其中一部分是环氧树脂，另一部分是固化剂。
通过两部分按比例混合后反应固化，具有固化速度快、操作方便等优点，适用于需要快速反应和操作灵活的应用。
固化剂的选择应根据具体的应用需求和环境条件进行，以获得最佳的固化效果和性能。
环氧树脂及固化剂的使用方法环氧树脂的使用方法环氧树脂在使用前需要通过以下步骤进行处理：1.配制：根据具体的配方要求，将环氧树脂与固化剂按照一定比例混合。
混合比例的选择需要根据具体的应用和环境条件进行，以获得最佳的性能和固化效果。
环氧树脂基本知识讲解
O CH2 CH CH2 O
氢化双酚A型环氧树脂：
O CH2 CH CH2 O
SO2
O CH2 CH CH2 O
SO2
n
OH
O CH2 CH CH2 O
CH3
CH3
C
O CH2 ห้องสมุดไป่ตู้H CH2 O
n
CH3
OH
C CH3
O
CH2 CH CH2 O
线性酚醛型环氧树脂 ：
CH2 CH CH2 CH2 CH CH2 CH2 CH CH2
二、 环氧树脂发展简史 环氧树脂的研究始于20世纪30年代。1934年德国I.G.Farben公司的的P. Schlack发
现用胺类化合物可使含有多个环氧基团的化合物聚合成高分子化合物，生成低收缩率的塑料， 从而获得德国专利。稍后，瑞士Gebr.de Trey公司的Pierre Castan和美国Devoe & Raynolds公司的S. O. Greelee用双酚A和环氧氯丙烷经缩聚反应制得环氧树脂，用有机多元 胺或邻苯二甲酸酐均可使树脂固化，并具有优良的粘接性。不久，瑞士的Ciba公司、美国的 Shell公司以及Dow Chemical公司都开始了环氧树脂的工业化生产及应用开发研究。进入20 世纪50年代，在普通双酚A环氧树脂生产应用的同时，一些新型的环氧树脂相继问世。1960 年前后，相继出现了热塑性酚醛环氧树脂、卤代环氧树脂、聚烯烃环氧树脂。
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二、环氧树脂的特性指标 环氧树脂有多种型号，各具不同的性能，其性能可由特性指标确定。
（1）环氧当量（或环氧值）：环氧当量（或环氧值）是环氧树脂最重要的特性指 标，表征树脂分子中环氧基的含量。环氧当量是指含有1mol环氧基的环氧树脂的质 量克数，以EEW表示。而环氧值是指100g环氧树脂中环氧基的摩尔数。