第三章环氧树脂
环氧树脂
中国研制环氧树脂始于1956年,在沈阳、上海两地首先 获得了成功。1958年上海、无锡开始了工业化生产。20世纪 60年代中期开始研究一些新型的脂环族环氧:酚醛环氧树脂、 聚丁二烯环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、缩水甘油胺环氧 树脂等,到70年代末期中国已形成了从单体、树脂、辅助材 料,从科研、生产到应用的完整的工业体系。近年来我国环 氧树脂开发和应用研究发展迅速,产量不断增加,质量不断 提高,新品种不断涌现。
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ห้องสมุดไป่ตู้
双酚A型环氧树脂,目前应用最广,其分子中的双酚A骨架提 供强韧性和耐热性,亚甲基链赋予柔软性,醚键赋予耐化学 药品性,羟基赋予反应性和粘接性。
双酚F型环氧树脂与双酚A型环氧树脂性质相似,只不过其黏 度比双酚A型环氧树脂低得多,适合作无溶剂涂料。
双酚S型环氧树脂也与双酚型A型环氧树脂相似,其黏度比双 酚A型环氧树脂略高,其最大的特点是固化物具有比双酚A型 环氧树脂固化物更高的热变型温度和更好的耐热性能。
14
② 环氧化烯烃类
CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2
O
O
③ 新型环氧树脂
OO O NRN O
OO
此外,还有混合型环氧树脂,即分子结构中同时具有两 种不同类型环氧基的化合物。
15
二、按官能团的数量分类
按分子中官能团的数量,环氧树脂可分为双官能团环氧
树脂和多官能团环氧树脂。对反应性树脂而言,官能团数的
O
O
O
O
O
O
CH2
CH2 n
10
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
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
感谢观看
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。
第三章 聚合反应和合成树脂
2. 油的干性
油一般分为干性油,半干性油和非干性油。干性油可在空 气中氧化成膜。常用碘值鉴定油的性质。碘值是指为饱和100g 油所含双键所需碘的克数。
碘值>140为干性油; 125<碘值<140为半干性油; 碘值<125为非干性油。 但碘值不能反应活泼亚甲基的数量,所以是不准确的。用 干性指数即油中亚油酸和亚麻酸的含量来表示油的性质。 干性指数=%亚油酸+2×%亚麻酸,干性指数大于70%为干 性油。
三、醇酸树脂合成工艺
1.脂肪酸法 多元醇,二元酸和脂肪酸加在一起在220-240oC间反应。 一步法:一次投料,树脂分子量较低 二步法:先加部分脂肪酸(40%~90%),树脂分子量较高、 干燥快 。 2.醇解法------油+甘油→甘油—酸酯 醇解催化剂:LiOH、CaO、PbO,用量为油的0.01~0.05%。
NH2 N N N NH2 NH2 OH HOCH2NH N N N N(CH2OH)2 NHCH2OH
+ CH2O
H
ROH
CH2NH N
N N
NHCH2
HOCH2NCH2OR
n(n=1~3)
氨基树脂组成对性能的影响
组 成
溶剂 容忍度 ↑ ↑↑ ↓ 与其它树 脂混溶性 ↑ ↑↑ ↓↓
粘 度
反应活性
2.甲醇改性氨基树脂
HMMM(六甲氧基甲基三聚氰胺)常用于配制高固体分涂料和水性漆。 HMMM的交联效率高、漆膜韧性好,故常与羟丙树脂或聚酯配制高固体分 卷材涂料,有时涂料中掺混一些部分甲醇醚化树脂来提高交联反应活性。
3.混醚型氨基树脂(异丁醇/甲醇)
全部醚化的混醚型氨基树脂性能类似于HMMM,但它有较好的对底材润 湿性和层间结合力,适宜配制中涂或水性漆。
环氧树脂 PPT
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。
介绍环氧树脂的基本定义和组成结构
环氧树脂是一种重要的高分子材料,具有优异的机械性能、耐化学腐蚀性和耐热性,广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、汽车、船舶等领域。
它是由环氧基团和活性氢原子参与的开环聚合反应而得到的树脂,具有多种类型、广泛的用途和深厚的研究基础。
一、环氧树脂的基本定义1.1 环氧树脂的定义环氧树脂是一类含有环氧基团的预聚合物或聚合物。
树脂分子中含有两个以上环氧基团,称为环氧树脂。
1.2 环氧树脂的特性环氧树脂具有良好的绝缘性、机械性能和耐化学腐蚀性,可在常温下固化成具有较高强度和良好耐久性的固体材料。
二、环氧树脂的组成结构2.1 环氧树脂的分子结构环氧树脂分子主要由环氧基团和其他基团构成,其中环氧基团是其特征基团。
树脂分子中含有两个以上环氧基团。
2.2 环氧树脂的聚合物结构环氧树脂通过环氧基团的开环聚合反应,形成线性或网状聚合物结构,具有较好的可加工性和成型性。
在写作过程中,我还发现了一些有趣的观点。
环氧树脂的分子结构对其性能有着重要影响。
环氧树脂具有可塑性强、粘接性好等特点,这使得它在工业领域有着广泛的应用。
另外,环氧树脂的固化过程也很值得研究,它可以通过控制成型温度和时间来调节固化度和终固性能。
在总结和回顾这篇文章时,我深刻地意识到环氧树脂作为一种重要的高分子材料,在现代工业生产中扮演着不可或缺的角色。
它的基本定义、组成结构和特性对其应用和开发具有重要指导意义。
在未来的研究中,我们还可以进一步探讨环氧树脂的合成方法、改性技术和应用前景,以推动这一领域的发展。
通过深入分析和研究环氧树脂的基本定义和组成结构,我们可以更好地理解这一重要材料的特性和应用,并为其在工业生产中的进一步应用和发展提供更多的思路和支持。
写手注:文章完结,共计3867字。
环氧树脂在工业领域的广泛应用主要得益于其优异的特性和多样的组成结构。
具体来说,环氧树脂具有以下几个方面的特点:环氧树脂具有优异的机械性能。
其高强度和刚度使得它在航空航天、汽车、船舶等领域中得到广泛应用。
环氧树脂
环氧树脂第一节概述环氧树脂是四大合成树脂之一,从1893年发明到现在历经半个多世纪的发展,产量不断增加,质量不断提高,品种不断增多.涂料上所用的环氧树脂约占其总产量的一半之多,广泛用于汽车工业、造船工业、石油工业、化学工业和电气工业等诸多方面。
一.环氧树脂漆的性能1.抗化学品性能优良,耐碱性突出。
2.附着力优良,尤其对金属表面附着力更强。
3.保色性好,性质稳定。
4.具有良好的热稳定性和电绝缘性。
5.耐候性较差、易粉化、失光、漆膜丰满度不好,不宜作高质量户外用漆和高装饰性用漆。
6.双组分漆,使用上不够方面。
二.分类、按固化类型分,也可以按结构类型分多元胺固化环氧树脂漆常聚酰胺固化环氧树脂漆温1.胺固化型胺加成物固化环氧树脂漆固胺固化还氧煤沥青漆化还氧/酚醛树脂漆还氧/氨基树脂漆2.合成树脂固化型漆还氧/多异氰酸酯漆烘干或常温干还氧/氨基/醇酸树脂漆还氧酯漆3.脂肪酸酯化型漆还氧酯与其它合成树脂并用漆常温干或烘干水溶性还氧酯漆无溶剂环氧树脂漆4.其它类型粉末环氧树脂涂料常温干或烘干线型环氧树脂漆三.类型牌号规格环氧树脂为含一个以上还氧基团的聚合物。
1.R或R'或二者皆为六元脂肪环时称为脂肪环氧树脂。
2.当R或R'为不饱和脂肪酸时(油酸)称环氧化油。
3.当R=H,R'为多元酸时,则称缩水甘油酯型环氧树脂。
4.当R=H,R'为多元羟基苯酚时,则称缩水甘油醚型环氧树脂,最常用的双酚A型环氧树脂就属于这一类。
n表示聚合度,n值越大,分子链越长,分子量越大,羟基越多,n一般在0~14之间,分子量约为350~30000之间。
羟基和环氧基是环氧树脂的活性官能团,可以和许多其他合成树脂或化合物发生反应,这是环氧树脂很可贵的性能,也是它在工业上广泛应用的原因。
牌号见表四.物理性能1.外观:粘稠液体或固体,分子量500以下为液体,分子量超过500则逐渐过渡为固体。
2.溶解性:溶于酮类、酯类、醚醇类和氯化烃类,还溶于芳香烃和醇类的混合剂,溶解度随分子量的增大而降低。
《环氧树脂使用教案》课件
《环氧树脂使用教案》PPT课件一、教案概述本教案旨在帮助学员了解环氧树脂的基本概念、性质、用途及施工方法,通过理论讲解与实践操作相结合的方式,使学员能够熟练掌握环氧树脂的使用技巧,提高工作效率和质量。
二、教学目标1. 了解环氧树脂的基本概念和性质;2. 掌握环氧树脂的用途和施工方法;3. 能够独立完成环氧树脂的施工操作;4. 提高对环氧树脂应用问题的分析和解决能力。
三、教学内容1. 环氧树脂的基本概念1.1 环氧树脂的定义1.2 环氧树脂的分类1.3 环氧树脂的分子结构2. 环氧树脂的性质2.1 环氧树脂的物理性质2.2 环氧树脂的化学性质2.3 环氧树脂的力学性能3. 环氧树脂的用途3.1 环氧树脂在建筑领域的应用3.2 环氧树脂在电子电气领域的应用3.3 环氧树脂在其他领域的应用4. 环氧树脂的施工方法4.1 施工准备4.2 混合搅拌4.3 涂装施工4.4 固化养护四、教学方法1. 讲授法:讲解环氧树脂的基本概念、性质、用途及施工方法;2. 演示法:现场演示环氧树脂的施工操作;3. 实践操作:学员亲自动手操作,巩固所学知识;4. 问题解答:针对学员提出的问题进行解答和讨论。
五、教学时间1. 理论讲解:2学时;2. 实践操作:2学时。
教案编写:X六、教学环境1. 教室环境:宽敞、明亮、安静的教室,配备投影仪、白板等教学设施;2. 实践场地:配备环氧树脂涂料、施工工具等实践操作所需物品的实践场地。
七、教学评估1. 课堂互动:评估学员在课堂上的参与程度、提问和回答问题的表现;2. 实践操作:评估学员在实践操作中的技能掌握程度;3. 课后作业:布置相关课后作业,评估学员对课堂知识的掌握情况。
八、教学资源1. 教材:选用权威、实用的环氧树脂使用教材;2. 课件:制作精美、清晰的PPT课件;3. 视频资料:收集相关环氧树脂施工操作的视频资料;4. 网络资源:利用互联网查找环氧树脂的相关资料,丰富教学内容。
环氧树脂PPT课件
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。
环氧树脂检测规章制度范本
环氧树脂检测规章制度范本第一章总则第一条为了规范环氧树脂检测工作,提高产品检测质量,保障产品质量安全,制定本规章制度。
第二条本规章制度适用于对环氧树脂产品进行检测的所有生产、销售、使用等单位。
第三条环氧树脂检测应符合《环氧树脂产品质量检验标准》和相关法律法规的要求。
第二章检测要求第四条环氧树脂产品应进行全面检测,包括外观、物理性能、化学性能等方面。
第五条环氧树脂产品检测应使用符合国家标准的检测设备和方法,确保检测结果准确可靠。
第六条检测人员应具备相应的检测技能和经验,保证检测工作的质量和效率。
第七条检测报告应真实准确,不得篡改、造假,否则将追究相关责任人的法律责任。
第三章检测流程第八条环氧树脂检测应按照以下流程进行:取样→检测准备→检测操作→检测结果处理。
第九条取样时应严格按照规定方法和标准进行,确保取样的全面性和代表性。
第十条检测准备应包括检测设备的校准和试验方法的准备,确保检测的顺利进行。
第十一条检测操作应按照规定的方法和程序进行,严格控制各项参数,避免误差的产生。
第十二条检测结果处理应根据检测报告的要求,及时、准确地记录和汇总数据,做好数据分析和报告。
第四章质量控制第十三条环氧树脂产品检测工作应建立健全的质量控制体系,确保检测工作的质量和效率。
第十四条检测设备应定期维护和校准,确保设备的使用性能和准确性。
第十五条检测人员应定期接受培训,提高技能水平,不断提升检测能力。
第十六条检测过程中应做好记录和数据保存工作,确保检测结果可以追溯和复查。
第五章监督管理第十七条环氧树脂检测工作应接受相关部门的监督和检查,确保检测工作的规范和合法性。
第十八条对于不合格的环氧树脂产品,应采取相应的措施,保障消费者的权益。
第十九条对于检测工作中的违规行为,应及时进行整改和追究责任,并及时向上级部门汇报。
第六章附则第二十条本规章制度由环氧树脂检测管理办公室负责解释和修改。
第二十一条本规章制度自颁布之日起施行。
以上为《环氧树脂检测规章制度》的草案,欢迎各单位按照实际情况进行调整和修改,以适应环氧树脂检测工作的需要。
环氧树脂及其合成课件
03
环氧树脂的应用
环氧树脂在建筑行业的应用
01
02
03
建筑材料
环氧树脂可以用于生产防 水、防腐、防潮的建筑材 料,如瓷砖胶粘剂、地面 涂料等。
建筑加固
环氧树脂具有优秀的粘结 性能和力学性能,可用于 建筑结构的加固和修复。
装饰装修
环氧树脂可以用于室内外 装饰装修,如墙面涂料、 地板涂层等,具有美观、 耐久、易清洁等特点。
环氧树脂在航空航天领域的应用
结构材料
环氧树脂具有高强度、高 刚性、低收缩率等特点, 适用于制造航空航天器的 关键结构件。
密封剂
环氧树脂可以作为航空航 天器密封剂,用于密封舱 门、导管等部位,保证航 空器的气密性和安全性。
绝缘材料
环氧树脂具有良好的绝缘 性能,可以用于制造航空 航天器的绝缘材料,如电 线绝缘层等。
环氧树脂及其合成课件
目 录
• 环氧树脂简介 • 环氧树脂的合成 • 环氧树脂的应用 • 环氧树脂的发展趋势与挑战 • 环氧树脂的环保问题与处理方法
01
环氧树脂简介
环氧树脂的定义
环氧树脂是一种高分子聚合物,其分 子结构中含有环氧基团,通常是由多 元酚和多元醇等原料通过化学反应合 成的。
环氧树脂具有稳定的化学性质和良好 的物理性能,如耐腐蚀、绝缘、粘附 力强等,因此在涂料、胶粘剂、复合 材料等领域得到广泛应用。
随着环氧树脂的性能不断提高,其应用领域也将不断扩大。
创新合成方法
通过创新合成方法,降低生产成本,提高生产效率,是未来发展 的重要方向。
加强环保性能
加强环氧树脂的环保性能,满足日益严格的环保法规要求,是未 来发展的重要方向。
0
废气排放
01
环氧树脂合成过程中使用的溶剂和挥发性物质,会产生废气排
高分子材料教材 3.3 环氧树脂
NH2 间苯二胺
CH2NH2
间苯二甲胺
NH2
CH2NH2
<三> 酸酐类固化剂 1. 固化机理
固化机理很复杂,主要发生以下几类反应:
O
C O + HO CH
C
O
C O CH 酸酐可与ER上 C OH 的羟基反应
O
O
O
C O CH + CH2 CH
HCOOC
C OH
O
羧基与环氧基反应
O
COOCH2 CH OH
CH CH2 环氧基团 O
英文名称:epoxy resin; 缩写:ER。
<二> 分类
R O CH2 CH CH2 缩水甘油醚类
O
O
R C O CH2 CH CH2 缩水甘油酯类
O
R
N CH2 CH CH2 缩水甘油胺类
R'
R CH CH O
O
R1 CH CH O
R2
线性 脂肪
族类
O
O
CH2
脂环脂肪族类
平均聚合度 n
2~5:中分子量树脂,软化点50~ 95oC
>5:高分子量树脂,软化点>100oC
环氧值—每100g环氧树 脂中环氧基的摩尔数
环氧值
树脂平均2 分子量100
3.3 环氧树脂的固化
<一> 固化剂的分类 1. 反应性固化剂——固化剂本身可以与ER上
的环氧基和叔羟基反应 2.催化性固化剂——本身不能与ER反应但可催
化环氧基间聚合。
<二> 多元胺类固化剂
1. 反应机理
伯 胺
R NH2 + 2 CH2 CH O
第三章 环氧树脂
20
2.环氧指数B:每1kg环氧树脂中所含环氧基的物质 的量.B=10A 环氧值和环氧指数都是环氧树脂的重要指标, 环氧值或环氧指数的大小表示树脂中环氧基的多 少。生产单位和使用单位通过测定环氧值可以鉴 定环氧树脂的质量。 环氧值的测定方法:盐酸丙酮法和盐酸吡啶法. 原理:树脂中的环氧基能与盐酸进行加成反应, 消耗掉一定量盐酸,剩余的盐酸用NaOH中和, 通过对比计算即可得出树脂中的环氧值。
新生的环氧基再和双酚A反应,生成了中间含有仲醇基面两端含有酚 羟基的类似双酚A的更大分子:
这个更大的类似双酚A的分子和环氧氯丙烷反应。重复以上开环、闭 环、再开环、再闭环…的反应
总反应式可写成
第三章 环氧树脂 26
二 合成工艺 1 低分子量树脂的合成工艺 采用二步加碱法,它的优点是最大限度的避免了环氧 氯丙烷的水解,增加了环氯丙烷的回收量。 2 配比(以E-44为例) 原料 规格 用量 双酚A 100% 1公斤 环氧氯丙烷 93~94% 2.75公斤 NaOH 30% 1.435或0.775公斤 甲苯(或苯) 适量
第三章 环氧树脂
25
第二节 双酚A型环氧树脂的合成与制备
一、反应原理 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:
双酚A分子中的羟基上的活泼氢原子在NaOH 催化下,与环氧氯 丙烷的环氧基发生开环加成反应,使两个分子结合。然后在NaOH作 用下,链端上的氯原子与羟基上的氢原子结合成HCl而脱除,闭合为 新的环氧基:
第三章 环氧树脂
18
3.混容性 在涂料生产中,了解环氧树脂与其它树脂能否混容是 很重要的。 例如,环氧树脂与煤沥青、木沥青混容与石油沥青则 不混容,前者是芳香族混合物。后者是脂肪族聚合物;环 氧与脲醛可按任何比例混容,而与三聚树脂混容性差些。 与不干性油醇酸树脂可完全混溶,而对干性油醇酸树脂则 不完全混溶。与纯酚醛树脂可完全混溶,对松香改性的酚 醛树脂则不完全混溶。 混容性测定方法:将树脂混合物溶于适当的混合溶剂中, 倾在玻璃上制成薄膜,在100℃下,烘烤1h,漆膜浑浊为 不混容,漆膜云雾状微混容,漆膜透明则混容。 4.贮存稳定性 环氧树脂的贮存稳定性很好,在仓库中贮存至少两年 不会发生什么变化,这给工业生产带来很大的方便。
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。
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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。
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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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• 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:
环氧树脂综述
环氧树脂综述
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目录
1.环氧树脂的概述
2.环氧树脂的特性
3.环氧树脂的分类
4.环氧树脂的应用领域
5.环氧树脂的发展前景
正文
一、环氧树脂的概述
环氧树脂,又称作环氧树脂胶,是一种高性能的合成树脂。
它具有优异的物理性能、化学性能以及耐候性能,广泛应用于各个领域。
环氧树脂主要由环氧氯丙烷和环氧树脂固化剂两种主要原料组成,经过一定的工艺过程,可以形成具有不同性能的环氧树脂。
二、环氧树脂的特性
环氧树脂具有许多优良的特性,如高强度、高硬度、高韧性、耐腐蚀、耐磨损、耐高温、耐老化等,这些特性使得环氧树脂在各个领域都有广泛的应用。
三、环氧树脂的分类
环氧树脂可以根据其分子结构、性能以及用途进行分类。
根据分子结构,环氧树脂可分为线性型和分支型;根据性能,可分为通用型和特种型;根据用途,可分为涂料、胶粘剂、复合材料等。
四、环氧树脂的应用领域
环氧树脂的应用领域非常广泛,包括航空航天、电子电器、汽车制造、
建筑装饰、涂料、胶粘剂、复合材料等。
在我国,环氧树脂的应用正在不断拓展,尤其在新能源、高端装备制造等领域,环氧树脂的需求量正在逐年增长。
五、环氧树脂的发展前景
随着科技的发展和环保要求的提高,环氧树脂的发展前景非常广阔。
未来,环氧树脂将会朝着高性能、环保、可持续发展的方向发展。
j 环氧树脂
第三节环氧树脂一、 环氧树脂定义:分子链中规律性重复排列有醚键、仲羟基键,并且由环氧集团封端的一类聚合物称为环氧树脂。
(简称EP)二、 环氧树脂发展历史(1)环氧聚合物合成,它们的合成起始于20世纪30年代,而于20世纪40年代后期开始工业化,至20世纪70年代相继发展了许多新型的环氧树脂品种。
(2)工业化合成原理和固化反应(3)工业化生产,由于环氧树脂及其固化体系具有一系列优异的性能,可用于粘合剂、涂料、焊剂和纤维增强复合材料的基体树脂等,因此,广泛应用于机械、电机、化工、航空航天、船舶、汽车、建筑等工业部门。
(4)中国环氧树脂工业1958年上海工业化生产。
三、 环氧树脂合成反应COCH 2CH O H C H 2C l HO C C H 3OH OC l CH CH 2C H 2CH 3+C H 2CH O O C H3OCH 2CH CH 2H 3CH 2H 3HO CC H3OCH 3H3OH OCH 23CH 2CO H H CC +HO CC H 3OH CH 3C H 2CH OOCC H3OCH2CH CH 2H 3CH 2O四、 环氧树脂固化反应环氧树脂本身是热塑性的线型结构,不能直接使用,必须再向树脂中加入第二组分,在一定的温度条件下进行交联固化反应,生成体型网状结构的高聚物之后才能使用。
这个第二组分就叫做固化剂。
用于环氧树脂的固化剂虽然种类繁多,但大体上可分为两类。
一类是可与环氧树脂进行合成,并通过逐步聚合反应的历程使它交联成体型网状结构。
这类固化剂称反应性固化剂,一般都含有活泼的氢原子,在反应过程中伴有氢原子的转移。
另一类是催化性的固化剂,它可引发树脂分子中的环氧基按阳离子或阴离子聚合的历程进行固化反应。
(1)胺类固化剂H2N C H2C H2H2H2N C H2C H2N H C H2C H2N H2H2N C H2C H2N H C H2C H2H C H2C H2N H2H23NC H2C H2C H2C H2NC H2C H2O HC H2C HC H2C HO HC HO HC HO H(2)酸酐固化剂CCCCOOOH23C C OOC C OOC H2C HO HC H2C H2C HO HC H2五、 环氧树脂指标及计算(1)环氧树脂的环氧值100克环氧树脂中含有环氧基的摩尔数。
第三章环氧树脂
也是表示树脂中环氧基的含量的指标,环氧当量与环氧值
可以换算。
C=1000/B或C=100/A
例:E20的环氧值为0.2,则C=100/0.2=500
4 羟基值F: 指100g树脂中含有羟基的当量数。
例 : 分 子 量 为 1000 的 环 氧 树 脂 , 分 子 含 4 个 羟 基 , 则
F=4/1000*100=0.4mol/100g
计算方法:
A(mol/100g)=(V1-V2)N/10W 式中:V1: 空白试验所消耗NaOH毫升数
V2:样品消耗NaOH毫升数 N: NaOH标准溶液浓度 W: 样品重,单位(g) 规定:E51、E44、E42取样品0.5g,E20取样品1g,E12 取样品1.5g。
第三章 环氧树脂
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3 环氧当量C:指含有一个当量环氧基的树脂的克数。
第三章 环氧树脂8源自分析方法:称取0.5~1.5g树脂,放于具磨口塞三角烧瓶 中,用移液管加入20ml盐酸丙酮溶液(1mol比重1.19的盐酸 溶于40mL丙酮中,混匀).加塞摇荡使树脂完全溶解后,在阴 凉处放置1h(15℃),再加甲基橙指示剂3滴,用0.1N氢氧化钠 标准溶液滴定到红色褪去变黄色为终点.同样操作,不加树 脂,做一空白试验.
第三章 环氧树脂
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第二节 双酚A型环氧树脂的合成与制备
一、反应原理 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:
双酚A分子中的羟基上的活泼氢原子在NaOH 催化下,与环氧氯 丙烷的环氧基发生开环加成反应,使两个分子结合。然后在NaOH作 用下,链端上的氯原子与羟基上的氢原子结合成HCl而脱除,闭合为 新的环氧基:
混合溶剂 总计
乙组分 已二胺 酒精
规格
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与二氨基二苯甲烷或二氨基二苯砜的组成物, 对碳纤维有良好的浸润性和粘接强度
这类复合材料主要用于飞机、航天器材和运 动器材的制造。
4.脂环族环氧化物
由丁二烯、丁烯醛、环戊二烯制成的环族二 烯烃,再用过氧化醋酸等氧化制得。
这类环氧化物的环氧基直接连在脂环上,它 们和酸酐、芳香胺固化后得到的产物具有 较高的耐热性、电绝缘性和耐候性。但固 化物性脆,耐冲击性能较差,有些产品经 多元醇醚化后可以改善脆性。
聚丁二烯环氧化物易溶于苯、甲苯、乙醇、
丙酮、汽油等有机溶剂中,易与酸酐类固 化剂反应。固化后的产物有良好的热稳定 性,耐热温度大于230℃,具有突出的抗冲 击性,但固化后产品收缩率较大。
6.混合型环氧树脂
4,5-环氧环己烷-1,2-二甲酸二缩水甘油 酯(TDE-85环氧树脂、712环氧树脂)是 由四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯(711环氧 树脂)用过氧化物环氧化而成,是一种分 子中含有两个缩水甘油酯基和一个脂环族 环氧基的新型三官能团环氧树脂。
5.线型脂肪族环氧化合物
从脂肪族烯烃的双键用过氧化物环氧化而制 得的环氧树脂,其分子结构中没有苯环、脂 环和杂环,只有脂肪环。国产脂肪族环氧化 物主要有环氧化聚丁二烯树脂,型号为D-17 (2000#环氧树脂,62000#环氧树脂)是由 低相对分子质量的液体聚丁二烯树脂分子中 的双键经环氧化而得,其分子结构中有环氧 基、双键、羟基、酯基侧链。
第一节 环氧树脂胶粘剂的组成
基本组成是环氧树脂和固化剂, 根据不同应用要求可添加增韧剂、增塑 剂、稀释剂、促进剂、填充剂、偶联剂 及抗氧剂等。
一、环氧树脂
环氧树脂品种很多,在胶粘剂配方中常用的 环氧树脂按分子结构分为两类。
缩水甘油基型环氧树脂:由环氧氯丙烷与 含活泼氢原子的有机化合物(如多元酚、 多元醇、多元胺等)缩聚而成
环氧化烯烃型环氧树脂:是从含不饱和双 键的低相对分子质量或高相对分子质量的 直链、环状化合物制备得到
1.缩水甘油醚型环氧树脂
由多元酚或多元醇与环氧氯丙烷经缩聚反 应而得,最具代表性的品种是双酚A型环氧 树脂,在世界范围内其产量占环氧树脂总
量的75﹪以上,其应用遍及国民经济的各
个领域,因此被称为“通用型环氧树脂”。
上,经高压煮24h后仍保持良好的电性能及力 学性能。
(9)间苯二酚甲醛环氧树脂:
间苯二酚与甲醛在草酸催化下缔合成低相 对分子质量的间苯二酚甲醛树脂后,再在 NaOH作用下与环氧氯丙烷反应制得间苯二 酚甲醛四缩水甘油醚环氧树脂。
特点:具有较高的活性、固化物的耐热性、 耐腐蚀性及电性能优良,可用做耐高温胶 粘剂,也可用做其它环氧树脂的改性剂。
(2)四溴双酚A型环氧树脂:具备通性,由于 含溴,因此具有优良的阻燃性能。
(3)氢化双酚A型环氧树脂:由双酚A加氢 后制成的脂环状二元醇与环氧氯丙烷聚而 得到。
固化产物除具有双酚A型环氧树脂的特性外,
还具有粘度小耐候性好、耐电晕、耐紫外
线照射的特点,且抗冲击强度优于一般脂 环族环氧树脂。
(4)双酚F型环氧树脂:
特点:粘度低、流变性好,其粘度约是相同 相对分子质量双酚A型环氧树脂的一半,适 用于低温场合。
(5)双酚S型环氧树脂:
粘度低,反应活性高,固化产物热变形温度 比双酚A型环氧树脂高40~60℃。
(6)脂肪族多元醇缩水甘油醚:
以长链的脂肪族链为主链,链段可以自由旋 转,有优越的柔韧性,主要用来改善双酚A 型环氧树脂及线性酚醛树脂固化产物的脆 性,但若用量过多,可使固化物的耐热性、 耐药品性、耐溶剂性大幅下降。
(7)线型酚醛多缩水甘油醚:由线型酚醛 树脂与环氧丙烷反应制得,主链含有多个 苯环,环氧基在3个以上,因此,固化产物 交联密度大,耐热性较双酚A型环氧树脂高 30 ℃左右,刚性好、力学强度、耐碱性优 于酚醛树脂,主要用于耐高温粘合剂。
(8)线型邻甲甲醛多缩水甘油醚:结构与 线型酚醛多缩水甘油醚基本相同,只是在 邻位苯环上有甲基存在,在耐水性和低熔 体粘度等方面都优于前者。它和酚醛树脂 固化后的产物玻璃化转变温度达到180 ℃ 以
2.缩水甘油酯型环氧树脂
以苯二酸二缩水甘油酯为例,该树脂的特
点是粘度低,与常温固化剂反应速度快; 与中高温固化剂配合试用期长,在一定温 度是具有高反应性;与酚醛树脂及环氧树 脂相好溶性。固化物的力学性能与双酚A型 环氧树脂大体相同。耐热性低于双酚A型环 氧树脂,耐水、酸、碱性不如双酚A型环氧 树脂,但有优良的耐候性。
缩水甘油酯树脂的固化反应活性比双酚A型环 氧树脂高,因此产物在超低温度(-196℃) 下仍具有良好的粘接强度。
二聚二缩水甘油酯是以不饱和脂肪酸二聚体 为原料制备的树脂,具有固化后尺寸稳定
性好、抗冲击强度高、耐水防潮性好的优
点,主要用于制造土木建筑用密封胶。
3.缩水甘油胺型环氧树脂
由多元胺同环氧氯丙烷反应脱去HCl制得。 固化物的耐热性、力学强度都远远超过双酚A
(1)双酚A型环氧树脂亦称为E型环氧树脂, 是由环氧氯丙烷与双酚A在NaOH作用下反 应而制成的,通过控制环氧氯丙烷与双酚A 的摩尔比,可制得各种相对分子质量的环 氧树脂。
具有粘接强度高、粘接面广、固化收缩率低、 稳定性好、耐化学药品性好、力学强度高
以及电绝缘性优良等性能,但也存在耐候 性差、冲击强度低和不太耐高温等缺点。
能、耐药品性能和粘结性能。
胶粘剂的性能、品种和应用等都有 了突飞猛进的发展,环氧树脂及其 固化体系以其独特的优异性能和新 型环氧树脂、新型固化剂和添加剂 的不断涌现,而成为性能优异、品 种众多、适应性广泛的一种重要胶 粘剂。
由于环氧树脂胶粘剂的粘接强度高、 通用性强,对各种金属材料、非金 属材料、热固性材料等均有优良的 粘接性能,因此有“万能胶”之称, 已在航空航天、汽车、机械、建筑、 化工、轻工、电子电器以及日常生 活等领域得到广泛应用。
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课程名称:《粘合剂概论》 教师姓名:蒋巍 授课对象:高分子材料与工程本科生 授课学时:24学时 选用教材:《粘合剂概论》
第三章 环氧树脂胶粘剂
环氧树脂是指一个分子中含有两 个或两个以上环氧基,并在适当 的固化剂存在下能形成三维网络 结构的低聚物,属于热固性树脂, 具有优良的力学性能、电绝缘性