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环氧树脂的固化原理教学提纲

环氧树脂的固化原理教学提纲

环氧树脂的固化原理环氧树脂的固化原理环氧树脂硬化反应的原理,目前尚不完善,根据所用硬化剂的不同,一般认为它通过四种途径的反应而成为热固性产物.(1)环氧基之间开环连接;(2)环氧基与带有活性氢官能团的硬化剂反应而交联;(3)环氧基与硬化剂中芳香的或脂肪的羟基的反应而交联;(4)环氧基或羟基与硬化剂所带基团发生反应而交联.不同种类的硬化剂,在硬化过程中其作用也不同.有的硬化剂在硬化过程中,不参加到本分子中去,仅起催化作用,如无机物.具有单反应基团的胺、醇、酚等,这种硬化剂,叫催化剂.多数硬化剂,在硬化过程中参与大分子之间的反应,构成硬化树脂的一部分,如含多反应基团的多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物.1、胺类硬化剂胺类硬化剂—般使用比较普遍,其硬化速度快,而且黏度也低,使用方便,但产品耐热性不高,介电性能差,并且硬化剂本身的毒性较大,易升华.胺类硬化剂包括;脂肪族胺类、芳香族胺类和胺的衍生物等.胺本身可以看作是氮的烷基取代物,氨分子(NH3)中三个氢可逐步地被烷基取代,生成三种不同的胺.即:伯胺(RNH2)、仲胺(R2NH))和叔胺(R3N).由于胺的种类不同,其硬化作用也不同:(1)伯胺和仲胺的作用含有活泼氢原子的伯胺及仲胺与环氧树脂中的环氧基作用.使环氧基开环生成羟基,生成的羟基再与环氧基起醚化反应,最后生成网状或体型聚合物.(2)叔胺的作用与伯胺、仲胺不同,它只进行催化开环,环氧树脂的环氧基被叔胺开环变成阴离子,这个阴离子又能打开一个新的环氧基环,继续反应下去,最后生成网状或体型结构的大分子.2、酸酐类硬化剂酸酐是由羧酸(分子结构中含有羧基—COOH)与脱水剂一起加热时,两个羧基除去一个水分子而生成的化合物.酸酐类硬化剂硬化反应速度较缓慢,硬化过程中放热少,使用寿命长,毒性较小,硬化后树脂的性能(如力学强度、耐磨性、耐热性及电性能等)均较好.但由于硬化后含有酯键,容易受碱的侵蚀并且有吸水性,另外除少数在室温下是液体外.绝大多数是易升华的固体,而且一般要加热固化.酸酐和环氧树脂的硬化机理,至今尚未完全阐明,比较公认的说法如下:酸酐先与环氧树脂中的羟基起反应而生成单酯,第二步由单酯中的羟基和环氧树脂的环氧基起开环反应而生成双酯,第三步再由其中的羟基对环氧基起开环作用,生成醚基,所以可得到既含醚键,又含有酯基的不溶不熔的体型结构.除了上述反应之外,第一步生成的单酸中的羧基也可能与环氧树脂分子上的羟基起酯化反应,生成双酯.但这不是主要的反应.3、树脂类硬化剂含有硬化基团的一NH一,一CH2OH,一SH,一COOH,一OH等的线型合成树脂低聚物,也可作为环氧树脂的硬化剂.如低分子聚酰胺.酚醛树脂,苯胺甲醛树脂,三聚氰胺甲醛树脂,糠醛树脂,硫树脂,聚酯等.它们分别能对环氧树脂硬化物的耐热性,耐化学性,抗冲击性,介电性,耐水性起到改善作用.常用的是低分子聚酰胺和酚醛树脂.(1)低分子聚酰胺不同于尼龙型的聚酰胺.它是亚油酸二聚体或是桐油酸二聚体与脂肪族多元胺,如乙二胺、二乙烯三胺反应生成的一种琥珀色粘稠状树脂.由于原材料的性质,反应组分的配比和反应条件不同,低分子聚酰胺的性质差别很大.它们的分子量在500~9000之间,有熔点很高,胺值很低的固态树脂,也有胺值为300的液态树脂.其中胺值是低分子聚酰胺活性的描述,胺值高的活性大,与环氧树脂反应速度快,但可使用期短,胺值低的活性小,与环氧树脂反应速度慢,但可使用期长,表1列举了几种低分子聚酰胺的牌号及性能.表1 低分子聚酰胺牌号及性能举例牌号200300400650651原料亚油酸二聚体与三乙烯四胺亚油酸二聚体与三乙烯四胺桐油酸二聚体与二乙烯三胺——色泽棕红色黏流体棕红色黏流体棕色黏流体棕色黏流体浅黄色液体密度g/cm30.96~0.980.96~0.980.970~0.9900.7~0.99胺值215±15305±15200±20200±20300黏度(40℃)mPa·s20000~80000600~200015000~50000——低分子聚酰胺分子中有各种极性基团,如仲胺基.伯胺基以及酰胺基,硬化后的环氧树脂对各种金属、木材、玻璃和塑料有良好的粘附力.聚酰胺分子中有较长的脂肪碳链,起到内部增塑作用,因此硬化后的环氧树脂有一定的韧性.低分子聚酰胺与环氧树脂的配合比例一般从40/60到60/40.在此范围内,可获得较好的胶接强度,热稳定性和耐化学试剂作用.一般聚酰胺用量多,体系柔性及抗冲击性能好;环氧树脂比例高,高温下粘结强度比较高,耐化学试剂作用好.低分子聚酰胺作硬化剂特点是:无毒或低毒,挥发性小,易与环氧树脂混合,反应缓慢,一般多用作常温固化剂.(2)酚醛树脂酚醛树脂与环氧树脂的相互作用比较复杂, 热固性酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基起反应及酚醛树脂中的酚羟基与环氧基起开环醚化反应所以酚醛树脂能把环氧树脂从线型变成体型,环氧树脂也能把酚醛树脂从线型变成体型,彼此相辅相成,最后形成相互交联的不溶不熔的体型大分子.4、咪唑类固化剂咪唑类化合物是一种新型固化剂,可在较低温度下固化而得到耐热性优良的固化物,并且具有优异的力学性能.咪唑类化合物的反应活性根据其结构不同而有所不同.一般碱性愈强,固化温度愈低,在结构上受l位取代基影响较大.咪唑(1midaxole)是具有两个氮原子的五元环,一个氮原子构成仲胺,一个氮原子构成叔胺.所以咪唑类固化剂既有叔胺的催化作用,又有仲胺的作用.如2-乙基-4-甲基咪唑.。

环氧树脂的固化机理及其常用固化剂通用课件

环氧树脂的固化机理及其常用固化剂通用课件
根据分子结构,环氧树脂可以分为双酚A型、双酚F型、酚醛型、胺加成型等类型,每种类型具有不同的性能特点和应用领域。
环氧树脂广泛应用于涂料、胶粘剂、电子封装材料、复合材料等领域,特别是在航空航天、汽车、船舶、电子电器等领域具有不可替代的作用。
02
CHAPTER
环氧树脂的固化机理
环氧树脂中的环氧基与固化剂中的活性基团反应,生成三维网状结构。
01
02
03
05
CHAPTER
环氧树脂固化剂的发展趋势与展望
高性能化是指提高环氧树脂固化剂的各项性能指标,以满足更高要求的工程应用。
通过改进固化剂的分子结构和合成工艺,提高其耐热性、耐腐蚀性、力学性能和电气性能等。
高性能化的环氧树脂固化剂能够满足航空航天、电子电器、汽车制造等领域对材料的高要求。
如乙二胺、己二胺等,固化剂本身颜色较深,有一定的刺激性气味,毒性较大,但价格便宜,黏度小,可灌封和涂层。
芳香族胺类
如间苯二胺、邻苯二胺等,相比脂肪族胺类,其颜色更浅,黏度更低,但毒性也相对较大。
脂环族胺类
如环己胺、甲基环己胺等,其黏度低、毒性小、反应活性高,适合用作环氧树脂的固化剂。
如邻苯二甲酸酐、苯甲酸酐等,其优点是黏度低、色泽浅、毒性小、活性适中,缺点是需要加热才能固化。
01
高固含化是指提高环氧树脂固化剂中有效成分的含量,以减少溶剂的使用和降低生产成本。
02
通过改进配方和工艺,提高环氧树脂固化剂的固含量,同时保持良好的使用性能和储存稳定性。
03
高固含化的环氧树脂固化剂有利于减少环境污染和资源浪费。
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如顺丁烯二酸酐、反丁烯二酸酐等,其黏度低、色泽浅、毒性小、活性高,但固化后的产物脆性较大。

环氧树脂固化原理

环氧树脂固化原理

环氧树脂固化原理
环氧树脂固化原理是指将环氧树脂与固化剂进行反应,形成一种坚硬、耐热、耐化学腐蚀等性能优良的三维网络结构。

环氧树脂的固化是一个聚合反应过程,其机理可以分为两个主要步骤:环氧基团的开环和固化剂与开环产物的反应。

首先,环氧基团的开环是环氧树脂固化的关键步骤。

环氧树脂分子中含有活性的环氧基团(C-O-C),在固化剂的作用下,
环氧基团会发生开环反应,使树脂分子链中的环氧基团打开,并形成一种缺氧的活性端基。

这个开环反应的过程可以通过热激活或者添加催化剂来促进。

接下来,环氧树脂的开环产物与固化剂发生反应,形成强固的三维网络结构。

常用的固化剂有多种,如胺类、酸类、酸酐类等。

这些固化剂中的官能团与环氧开环产物中的活性端基进行反应,形成共价键,将树脂分子彼此连接起来。

这个反应过程称为缩聚反应,通过缩聚反应,环氧树脂分子之间形成交联结构,使树脂呈现出固态的特性。

总的来说,环氧树脂固化原理可以归纳为环氧基团的开环和开环产物与固化剂的反应两个步骤。

通过这两个步骤的相互作用,环氧树脂能够形成坚固的结构,具有良好的物理、化学性能,被广泛应用于各个领域中。

(完整版)环氧树脂固化机理

(完整版)环氧树脂固化机理

环氧树脂与酸酥类固化剂在有无催化剂的条件下的固化机理1.酸酊固化环氧树脂体系比胺固化的体系具有更加优异的机械物理性能及高温稳定性能。

所以近年来它的应用十分广泛,但需要较高的固化温度和较长固化时间。

酸酊和环氧树脂的反应机理与其有无促进剂存在而有所不同,具体的情况如下: (1)无促进剂存在时首先由环氧树脂的羟基与酸酊反应生成含酯链的陵酸:Q β-C.√vvw'R <+H/:—CH --------------------------- to .C^O —CHz --CH ------------ √w√v、。

/1CH当然,仲羟基也可与另一个酸醉反应,重更以上步骤,最终引起环氧树脂的固化。

(2)促进剂存在时在有路易斯碱(如叔胺)作为促进剂时,首先是叔胺进攻酸醉生成竣酸盐阴离子:C√wwCH2*~~CH -----0—CHj —CH^—>vvwI OH生成的仲羟基再与另一个环氧基反应:然后按酸和环氧树脂的环氧基开环加成反应生成仲羟基:C-o-RCf、0+R 3N -一C/ O然后峻酸盐阴离子与环氧基反应生成氧阴离子:C-N +R 3 R ∖+HiC —CH --------- 'λλzw -------------)C-O-\/ 0『+C-NRjR∖C —0—CH 2—CH ——√ww、综上所述,不管是无促进剂的加成聚合反应还是有促进剂的阴离子聚合反应,酸酊固化机理可以概括为:开环一酯化一酸化不断反复进行,直到环氧树脂交联固化。

/C —NR 3 -C-O-C一N +R 3C ——0——CH2—CH ——/ww氧阴离子与另一个酸醉反应生成瘦酸盐阴离子:。

环氧树脂固化反应的原理

环氧树脂固化反应的原理

环氧树脂固化反应得原理环氧树脂固化反应得原理,目前尚不完善,根据所用固化剂得不同,一般认为它通过四种途径得反应而成为热固性产物。

(1)环氧基之间开环连接; (2)环氧基与带有活性氢官能团得固化剂反应而交联; (3)环氧基与固化剂中芳香得或脂肪得羟基得反应而交联; (4)环氧基或羟基与固化剂所带基团发生反应而交联。

不同种类得固化剂,在硬化过程中其作用也不同、有得固化剂在硬化过程中,不参加到本分子中去,仅起催化作用,如无机物。

具有单反应基团得胺、醇、酚等,这种固化剂,叫催化剂、多数固化剂,在硬化过程中参与大分子之间得反应,构成硬化树脂得一部分,如含多反应基团得多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物。

1、胺类固化剂胺类固化剂—般使用比较普遍,其硬化速度快,而且黏度也低,使用方便,但产品耐热性不高,介电性能差,并且固化剂本身得毒性较大,易升华、胺类固化剂包括;脂肪族胺类、芳香族胺类与胺得衍生物等。

胺本身可以瞧作就是氮得烷基取代物,氨分子(NH3)中三个氢可逐步地被烷基取代,生成三种不同得胺。

即:伯胺(RNH2)、仲胺(R2NH))与叔胺(R3N)、由于胺得种类不同,其硬化作用也不同: (1)伯胺与仲胺得作用含有活泼氢原子得伯胺及仲胺与环氧树脂中得环氧基作用、使环氧基开环生成羟基,生成得羟基再与环氧基起醚化反应,最后生成网状或体型聚合物。

(2)叔胺得作用与伯胺、仲胺不同,它只进行催化开环,环氧树脂得环氧基被叔胺开环变成阴离子,这个阴离子又能打开一个新得环氧基环,继续反应下去,最后生成网状或体型结构得大分子。

2、酸酐类固化剂酸酐就是由羧酸(分子结构中含有羧基—COOH)与脱水剂一起加热时,两个羧基除去一个水分子而生成得化合物。

酸酐类固化剂硬化反应速度较缓慢,硬化过程中放热少,使用寿命长,毒性较小,硬化后树脂得性能(如力学强度、耐磨性、耐热性及电性能等)均较好、但由于硬化后含有酯键,容易受碱得侵蚀并且有吸水性,另外除少数在室温下就是液体外。

(整理)环氧树脂的固化机理及其常用固化剂

(整理)环氧树脂的固化机理及其常用固化剂

3.8 环氧树脂通过逐步聚合反应的固化环氧树脂的固化剂,大致分为两类:(1)反应型固化剂可与EP分子进行加成,并通过逐步聚合反应的历程使它交联成体型网状结构。

特征:一般都含有活泼氢原子,在反应过程中伴有氢原子的转移。

如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚等。

(2)催化型固化剂可引发树脂中的环氧基按阳离子或阴离子聚合的历程进行固化反应。

如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物等。

3.8.1 脂肪族多元胺1、反应机理催化剂(或促进剂):质子给予体促进顺序:酸≥酚≥水>醇(催化效应近似正比于酸度)如被酸促进(先形成氢键)形成三分子过渡状态(慢)2、常用固化剂四乙烯五胺多乙烯多胺试比较它们的活性、粘度、挥发性与固化物韧性的相对大小?脂肪胺类固化剂的特点(1)活性高,可室温固化。

(2)反应剧烈放热,适用期短;(3)一般需后固化。

室温固化7d左右,再经2h/80~100℃后固化,性能更好;(4)固化物的热变形温度较低,一般为80~90 ℃;(5)固化物脆性较大;(6)挥发性和毒性较大。

课前回顾1、海因环氧树脂的结构式与主要性能特点?2、二氧化双环戊二烯基醚环氧树脂的特点?3、TDE-85环氧树脂的结构式与性能特点?4、脂肪族环氧树脂的特点及用途?5. 有机硅环氧树脂的特点?6、环氧树脂的固化剂可分为哪两类,分别按什么反应历程进行固化?特点是什么?两类固化剂的代表有哪些?7、脂肪族多元胺固化剂的催化剂有哪些?活性顺序是怎样的?8、常用的脂肪族多元胺有哪些?多乙烯多胺的结构通式?它们的活性与挥发性相对大小顺序?9、脂肪族多元胺类环氧固化剂的主要特点有哪些?3、化学计量胺的用量(phr)= 胺当量×环氧值胺当量= 胺的相对分子量÷胺中活泼氢的个数phr意义:每100份树脂所需固化剂的质量份数。

例题:分别用二乙烯三胺和四乙烯五胺固化E-44环氧树脂,试计算固化剂的用量(phr值)。

若E-44用10%的丙酮或者669(环氧值为0.75)稀释后(质量比为100:10),又如何计算? 胺当量(DETA)=103/5=20.6胺当量(TEPA)=189/7=27(1)未稀释,环氧值=0.44Phr(DETA)=0.44×20.6=9.1Phr(TEPA)=0.44×27=11.9(2)用丙酮稀释,环氧值=0.44×100/110=0.4Phr(DETA)=0.4×20.6=8.2Phr(TEPA)=0.4×27=10.8用669稀释,环氧值=0.44×100/110+0.75×10/110=0.468Phr(DETA)=0.468×20.6=9.6Phr(TEPA)=0.468×27=12.63.8.2 芳香族多元胺’二胺基二苯基甲烷(DDM)二胺基二苯砜(DDS)芳族多元胺固化剂的特点优点:固化物耐热性、耐化学性、机械强度均比脂肪族多元胺好。

uv 环氧树脂 固化过程

uv 环氧树脂 固化过程

uv 环氧树脂固化过程【实用版】目录1.UV 环氧树脂的固化过程概述2.UV 环氧树脂的固化原理3.UV 环氧树脂的固化方法4.UV 环氧树脂固化过程的影响因素5.UV 环氧树脂固化后的性能正文一、UV 环氧树脂的固化过程概述UV 环氧树脂是一种光固化树脂,主要由环氧树脂、光引发剂、添加剂等组成。

在紫外光的照射下,光引发剂吸收紫外光能量,产生活性自由基,引发环氧树脂的聚合反应,从而实现固化。

UV 环氧树脂具有良好的物理性能、化学性能和耐候性能,广泛应用于涂料、胶粘剂、印刷油墨等领域。

二、UV 环氧树脂的固化原理UV 环氧树脂的固化原理主要是光引发剂在紫外光的作用下产生活性自由基,这些活性自由基与环氧树脂中的环氧基发生加成反应,形成聚合物。

随着紫外光的持续照射,环氧树脂中的环氧基不断被消耗,树脂分子量逐渐增加,最终形成具有一定强度和韧性的固化物。

三、UV 环氧树脂的固化方法UV 环氧树脂的固化方法主要有以下几种:1.单组份固化:单组份固化是指环氧树脂中只含有光引发剂,无需添加其他固化剂。

这种方法操作简便,但固化速度较慢,不适用于大面积的涂装和粘接。

2.双组份固化:双组份固化是指环氧树脂分为两部分,一部分含有光引发剂,另一部分含有固化剂。

在使用时,将两部分混合均匀后进行固化。

这种方法固化速度快,适用范围广。

3.多组份固化:多组份固化是指环氧树脂分为三部分或更多,包括光引发剂、固化剂和其他添加剂。

在使用时,需要将各组分按一定比例混合均匀后进行固化。

这种方法可以调节固化速度和固化物的性能,但操作相对复杂。

四、UV 环氧树脂固化过程的影响因素UV 环氧树脂固化过程的影响因素主要包括以下几个方面:1.光引发剂的类型和含量:光引发剂的类型和含量直接影响 UV 环氧树脂的固化速度和固化物的性能。

不同类型的光引发剂对紫外光的吸收能力不同,含量过高或过低都会影响固化效果。

2.环氧树脂的类型和含量:环氧树脂的类型和含量对固化过程也有很大影响。

环氧树脂固化剂 原理

环氧树脂固化剂 原理

环氧树脂固化剂原理一、交联反应环氧树脂的固化过程是一种典型的交联反应,通过这种反应,环氧树脂由线型结构转变为网状结构。

固化过程中,环氧树脂中的环氧基与固化剂中的活泼氢发生反应,生成羟基。

这些羟基进一步相互反应,形成三维网状结构。

这种网状结构使得环氧树脂变得坚硬和耐热,从而实现了从液态到固态的转变。

二、固化剂种类环氧树脂的固化剂种类繁多,根据其性质和应用需求有多种分类方式。

根据固化机理,可以分为胺类、酸酐类、聚合物类等。

胺类固化剂如脂肪胺、芳香胺等,反应速度快,但耐热性较差;酸酐类固化剂如邻苯二甲酸酐、顺丁烯二酸酐等,耐热性好,但反应速度较慢;聚合物类固化剂如聚酰胺、酚醛树脂等,具有良好的综合性能。

三、温度与时间环氧树脂的固化过程受温度影响较大。

在室温下,固化反应速度较慢,需要较长时间才能完全固化。

提高温度可以加快固化反应速度,缩短固化时间。

但温度过高可能导致固化过度,产生裂纹或变形。

因此,选择合适的温度和时间是实现环氧树脂良好固化的关键。

四、催化剂在环氧树脂的固化过程中,催化剂起到了加速反应的作用。

催化剂的种类和用量对固化速度和固化产物的性能都有重要影响。

常见的催化剂有酸、碱、过渡金属化合物等。

选择合适的催化剂可以提高固化速度,改善固化产物的性能。

五、填料与改性为了改善环氧树脂的力学性能、电性能和热性能等,常常需要添加填料进行改性。

填料的选择和用量应根据具体的应用需求而定。

常用的填料有硅微粉、玻璃纤维、碳纤维等。

填料的加入可以降低成本、提高耐磨性、增强刚性等。

同时,填料还可以通过表面改性来改善与环氧树脂的相容性,进一步提高复合材料的性能。

环氧树脂的固化机理及其常用固化剂

环氧树脂的固化机理及其常用固化剂
固化剂的品种对固化物的力学性能、耐热性、耐水性、耐腐蚀性等都有很大 影响。
2、反应型固化剂
可与EP分子进行加成,通过逐步聚合反应 交联成体型网状结构; 一般含有活泼氢,反应中伴随氢原子转移, 如多元伯胺、多元羧酸、多元硫
醇和多元酚。
3、催化型固化剂
环氧基按阳离子或阴离子聚合机理进行固 化,如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物。
23、环氧树脂固化的三个阶段
液体-操作时间:树脂/固化剂混合物仍然是液体适合应用。 凝胶-进入固化:混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段), 这时它开始凝胶
或“突变”成软凝胶物。此时只是局部固 化,新使用的环氧树脂仍然能与它 化学链接,因此该未处 理的表面仍然可以进行粘接或反应。 固体-最终固化:环氧混合物变成固体阶段,这时能砂磨 及整型。在室温下 维持若干天使它继续固化。
8、芳香族多元胺
间苯二胺
4,4-二氨基二苯基甲烷(DDM)
间苯二甲胺
4,4-二氨基二苯砜(DDS)
9、芳香族多胺特点
固化物耐热性好,耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺 活性低,大多加热固化 氮原子因苯环导致电子云密度降低,碱性减弱,以及苯环位阻效应 多为固体,熔点高,工艺性差 液化,低共熔点混合,多元胺与单缩水甘油醚加成
13、硫脲-多元胺缩合
硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出 氨气 能在极低温下(0℃以下)固化EP
14、聚酰胺化
9,11-亚油酸与9,12-亚油酸二聚反应 然后2分子与DETA(二乙烯三胺)进行酰胺化反应挥发性毒性很小 与EP相容性良好,化学计量要求不严 固化物有很好的增韧效果 放热效应低,适用期长,固化物耐热性较低,HDT为60℃左右
环氧树脂的固化机理 及其常用固化剂
1、什么是固化剂

3.4 环氧树脂的固化机理及其常用固化剂

3.4 环氧树脂的固化机理及其常用固化剂

3.8 环氧树脂通过逐步聚合反应的固化
环氧树脂的固化剂,大致分为两类: (1)反应型固化剂 可与EP分子进行加成,并通过逐步聚合反应的历程使它 交联成体型网状结构。 特征:一般都含有活泼氢原子,在反应过程中伴有氢原子 的转移。如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚等。 (2)催化型固化剂 可引发树脂中的环氧基按阳离子或阴离子聚合的历程进行 固化反应,本身并不参与到交联网络中去。 如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物等。
(2)迈克尔加成多元胺
由丙烯腈与多元胺进行加成反应制得。 胺的活泼氢对α、β不饱和键能迅速起加成反应,该 反应称为迈克尔反应(Michacl reaction),特别是丙 烯腈的加成反应生成腈乙基化物在降低反应活性,改 善界面粘结性方面特别有效。 典型反应如下:
RNH2 + CH2 CH CN RNHCH2 CH2 CN
C CH
4
CH3
9,11-亚油酸与9,12-亚油酸二聚反应
HO
HO
CH2
HO
HO
4 CH3
O
C CONH(CH2)2NH(CH2)2NH2 CH2 7
CH2 7 CH CH CH CH CH2 CH3 5 CH CH CH2 7 CH2 CH
C CH
然后与2分子DETA进行酰胺化反应
HO
HO
O
CH
间苯二甲二胺(mXDA)
CH2 N H2 CH2 N H2
性态:无色至黄色透明液体,凝固点12℃; 特点: (1)活性在芳香族胺中最高(问题4:为什么?); (2)固化物耐热性介于脂肪族胺与芳香族胺之间 ; (3)蒸汽压低,毒性较大; (4)易吸收空气中的CO2形成氨基甲酸盐,固化时 受热分解产生CO2 ,使制品起泡而影响性能。

环氧胶粘剂固化原理

环氧胶粘剂固化原理

环氧胶粘剂固化原理
1 环氧胶粘剂固化原理
环氧胶粘剂是一种性能优越,广泛应用于工业生产中的一种通用胶粘剂。

它以环氧树脂为基本材料,经反应制成,具有极好的粘接性能、耐水性和耐低温性,并具有良好的物化性能、抗紫外线、耐气候等优点。

环氧胶粘剂的固化机理主要有化学反应固化、收缩固化和高温固化三种。

化学反应固化
化学反应固化原理是指环氧树脂发生化学反应经热力或光力作用而结合成强度高的胶体,从而形成固化产物。

化学反应通常由环氧树脂表面活性剂引发,在活性剂的作用下,分子发生置换,产生新化合物,从而实现固化过程。

收缩固化
收缩固化是指在施加固化剂或外加热量,环氧树脂材料体及胶面均发生收缩,聚集在粘接面上面形成一层完成的固化膜,从而实现固化的过程。

高温固化
高温固化是指环氧树脂本身具有一定的粘结力,施加高温能够促进环氧树脂和附着面结合,高温加固能够提高连接面的强度,实现环氧树脂固化的过程。

以上是环氧胶粘剂固化原理,即使比较复杂,但是只要我们把原理理解清楚,就能在工程中更加熟练地运用,发挥出其最佳效果。

环氧树脂膜高温固化的原理

环氧树脂膜高温固化的原理

环氧树脂膜高温固化的原理说起环氧树脂膜高温固化的原理,我有一些心得想分享。

你看啊,我们生活中有很多类似从软变硬,从液体变成固体的现象。

就像鸡蛋,生鸡蛋是液态的,一加热就变成固态了。

环氧树脂膜呢,在高温下也是从液态或者半液态转变成固态的过程。

首先得讲讲环氧树脂,这是一种很神奇的材料,它分子里有很多特别活跃的点呢。

就好比一群小伙伴,每个小伙伴都有很多小手可以拉别的小伙伴(这里的“小手”就是反应性基团啦)。

在常温下呢,这些“小伙伴”们虽然相邻,但还没有紧紧地拉在一起。

当受到高温的时候,这一情况就改变了,这就要说到化学反应啦。

这个时候呢,像是开启了一场微型的社交舞会。

固化剂登场了,固化剂就像是另外一群特殊的小伙伴,他们有着不同的“手型”,正好能和环氧树脂分子的那些“小手”紧紧地握住。

一旦碰上了,而且在高温提供的能量下,它们就开始相互拉手,一个接一个,慢慢地形成了一个很稳定的大网络结构,你可以把这个想象成搭乐高积木,一块一块的小积木(环氧树脂分子和固化剂分子)搭建成一个牢固的城堡(固化后的环氧树脂膜)。

有意思的是,高温在这里起到了一个非常关键的推动作用。

我一开始也不明白,为什么一定得高温呢?后来就明白了,高温就像是给这场“化学社交舞会”提供音乐和灯光,让这些分子活跃起来,有足够的能量去找到彼此并结合。

在实际应用里面啊,比如说印刷电路板上常常就会用到环氧树脂膜的高温固化。

因为电路板制作完了之后,要让上面的各种电子元件稳固地待在它们该在的地方,同时还要保护电路板不受外界环境的影响,像防潮、绝缘之类的。

这时候环氧树脂膜高温固化就发挥了大作用,形成的坚硬膜层能把电路板保护得好好的。

不过要注意哦,高温固化也不是温度越高越好,也不是固化时间越长越好。

如果温度过高了,可能会出现一些不良反应,把这个“化学舞会”弄得一团糟,最后导致环氧树脂膜的性能反而下降。

固化的时间也要把握准了,如果时间不够,分子之间拉手还没拉够,这个膜就不够坚固。

环氧树脂的合成原理和固化原理

环氧树脂的合成原理和固化原理

环氧树脂的合成原理和固化原理环氧树脂是一种常用的高分子材料,具有优良的物理性能和化学性能,广泛应用于涂料、胶粘剂、电子材料等领域。

它的合成原理和固化原理是非常重要的,下面将详细介绍。

1. 环氧树脂的合成原理环氧树脂的合成原理主要涉及两个基本化学反应:环氧化和缩聚反应。

环氧化反应是将环状的两个碳原子与一个氧原子相连,形成一个环氧基团。

环氧基团具有高度的反应活性,可以与其他化合物发生反应。

环氧树脂的合成通常是通过环氧化反应制备环氧前驱体。

环氧化反应的机理是环状的不饱和键(通常是烯烃基)与过氧化物反应,生成环氧基团。

过氧化物可以是过氧化氢、过氧化苯酚等。

在反应中,过氧化物的氧原子与烯烃基的双键发生加成反应,形成一个氧化物中间体。

然后,中间体中的氧原子与烯烃基的另一个碳原子发生加成反应,生成环氧基团。

缩聚反应是环氧基团之间的反应,将两个环氧基团连接起来形成链状结构。

缩聚反应通常需要添加催化剂,如胺类化合物或酸类化合物。

催化剂可以使环氧基团发生开环反应,生成具有两个氢原子的中间体。

然后,中间体中的两个氢原子与其他环氧基团的氧原子发生加成反应,形成链状结构。

2. 环氧树脂的固化原理环氧树脂的固化是指环氧树脂与固化剂反应生成三维网络结构的过程。

固化剂可以是胺类化合物、酸类化合物、酸酐类化合物等。

在固化过程中,固化剂中的活性基团与环氧基团发生反应,形成共价键。

这些共价键连接起来形成交联结构,使环氧树脂形成硬化的固体。

固化剂的选择对于环氧树脂的性能影响很大。

不同的固化剂可以调节环氧树脂的硬度、耐热性、耐化学品性等性能。

例如,胺类固化剂可以使环氧树脂固化速度较快,而酸类固化剂可以使环氧树脂具有较好的耐化学品性。

固化过程中的温度和时间也会影响固化的效果。

一般来说,提高温度可以加快固化速度,但过高的温度可能会导致固化剂的分解或环氧树脂的热降解。

环氧树脂的合成原理是通过环氧化反应和缩聚反应将环氧基团连接起来形成链状结构;固化原理是通过环氧树脂与固化剂的反应形成共价键,生成三维网络结构。

环氧树脂固化原理

环氧树脂固化原理

环氧树脂固化原理
环氧树脂固化原理是指环氧树脂与固化剂反应生成3D网络结
构的化学反应过程。

环氧树脂(Epoxy Resin)是一种双酚类化合物与双羧酸类化
合物或酰胺类化合物通过开环聚合反应得到的聚合物。

环氧树脂分子结构中含有较多的环氧基团(C-O-C),具有很高的活性。

环氧树脂在室温下是液体状态,需要与固化剂反应生成3D交
联结构才能变得固态。

固化剂(也称为硬化剂或交联剂)是与环氧基团反应生成交联结构的化合物。

固化剂可以是多种化学物质,例如胺类化合物、酸酐类化合物等。

固化剂的选择取决于应用领域和所需的性能。

环氧树脂和固化剂发生反应时,固化剂中的活性基团与环氧树脂中的环氧基团发生开环反应,环氧树脂分子链中的氧原子与固化剂分子链中的活性基团发生共价键结合,形成新的化学键,从而形成3D网络结构。

固化反应的进行会导致环氧树脂分子
链之间和分子内部发生交联,形成高分子量、高强度的固体结构。

环氧树脂的固化反应通常需要一定的温度和时间条件才能发生。

在固化过程中,温度和时间的控制对于固化剂的反应速率和反应程度起着重要的影响。

固化温度和时间应根据具体的固化剂和环氧树脂体系进行选择,以确保固化反应能够完全进行,并获得所需的材料性能。

环氧树脂固化后,具有优异的力学性能、化学稳定性和耐热性能,广泛应用于涂料、粘合剂、复合材料、电子封装材料等领域。

环氧树脂的固化机理是什么

环氧树脂的固化机理是什么

环氧树脂的固化机理是什么近年来,环氧树脂的应用越来越广泛,涉及到航空、汽车、建筑等多个领域。

环氧树脂的优点在于其高耐热性、高强度、耐腐蚀性和优异的粘结性能。

然而,环氧树脂的实际应用中需要进行固化,以达到最优性能。

那么,环氧树脂的固化机理是什么呢?一、环氧树脂的基本结构环氧树脂是由环氧基和含有芳香族结构环的双酚、多酚、胺等官能团构成的高分子化合物。

环氧基固化后将会产生三元环氧固化物,从而使其成为一种强度和刚度均很好的材料。

环氧树脂的性能与其结构有很大的关系。

二、环氧树脂的固化机理1.环氧固化机理的基本概念环氧树脂的固化过程是指在环氧树脂中加入固硬剂后,通过双官能团之间的反应,在加热条件下,形成三元环氧固化物的过程。

环氧树脂的固化机理主要取决于其反应原理。

2.环氧-胺体系环氧树脂主要与胺类化合物发生反应。

在胺类的催化下,环氧基与胺类化合物进行酸碱中和反应,产生亲核加成,环氧基开环,产生水和胺,生成三元环氧固化物。

3.环氧-酸体系环氧树脂也可以与酸类化合物发生反应。

当环氧树脂与酸类化合物混合并加热时,酸类化合物中的酸基进入环氧基中,开启环氧基,产生松弛的空间构象,从而形成相对稳定的孤立分子。

然后生成酸固化物。

4.环氧-酰胺体系环氧树脂也可以与酰胺类化合物发生反应。

在酰胺类的存在下,它与环氧基彼此反应,从而产生酰胺基和亲核环氧化物中间体。

亲核环氧化物中间体形成开口状态,从而形成相对稳定的孤立分子,并依次进一步反应,形成氨基和环氧树脂的结合,然后形成三元环氧固化物。

三、环氧树脂固化机理的影响因素1.反应温度反应温度是环氧树脂固化反应中的关键参数。

通常,环氧树脂的固化速度随着温度升高而加快。

但是,过高的温度将导致固化物的过早固化,从而影响固化物性能。

2.固化剂种类和含量环氧树脂的固化剂也是影响固化速度的因素之一。

固化剂的种类和含量直接影响到固化物的性能和固化时间。

3.溶液浓度溶液浓度是影响反应速度的主要参数之一。

环氧丙烯酸酯树脂 固化原理

环氧丙烯酸酯树脂 固化原理

环氧丙烯酸酯树脂固化原理【环氧丙烯酸酯树脂固化原理】导语:在工业化生产和日常生活中,我们经常会接触到各种化学产品。

其中一种重要的化学物质就是环氧丙烯酸酯树脂。

它广泛应用于涂料、粘合剂、塑料等多个领域。

为了更好地理解和学习这一主题,本文将从深度和广度两个方面进行探讨,以帮助读者全面了解环氧丙烯酸酯树脂的固化原理。

主题一:环氧丙烯酸酯树脂的基本认识1.1 环氧丙烯酸酯树脂的概述环氧丙烯酸酯树脂是一种重要的热固性树脂,由环氧树脂和丙烯酸酯单体组成。

它具有优异的物理性能和化学性能,能够固化成耐磨、耐腐蚀、耐高温的材料。

1.2 环氧丙烯酸酯树脂的制备环氧丙烯酸酯树脂的制备主要通过环氧树脂与丙烯酸酯单体的反应得到。

环氧树脂与酸酐反应生成羧酸,然后通过酐酯化反应将羧酸与丙烯酸酯单体缩聚,最终得到环氧丙烯酸酯树脂。

主题二:环氧丙烯酸酯树脂的固化原理2.1 环氧丙烯酸酯树脂的固化反应环氧丙烯酸酯树脂的固化是指其与固化剂发生化学反应,形成三维网络结构的过程。

常见的固化剂包括胺类化合物、酸酐类化合物等。

在固化过程中,环氧基团与固化剂中的活性基团发生开环反应,生成新的交联键,从而形成一个坚固的聚合体。

2.2 环氧丙烯酸酯树脂的固化机理环氧丙烯酸酯树脂的固化机理可以分为两个步骤:开环反应和交联反应。

在开环反应中,环氧基团与固化剂中的活性基团发生反应,环氧环被打开,形成氧化胺等中间产物。

而在交联反应中,中间产物发生进一步反应,形成三维交联结构。

主题三:环氧丙烯酸酯树脂的应用领域3.1 环氧丙烯酸酯树脂在涂料领域的应用由于环氧丙烯酸酯树脂具有优异的耐磨性和耐腐蚀性,被广泛应用于涂料领域。

它可以作为底漆、面漆和罩面漆使用,形成坚韧耐用的涂层。

3.2 环氧丙烯酸酯树脂在粘合剂领域的应用环氧丙烯酸酯树脂具有良好的粘接性能和耐高温性能,因此被广泛应用于粘接剂领域。

它可以用于金属、塑料、陶瓷等多种材料的粘接,并能够在恶劣环境下保持粘接强度。

环氧树脂的固化

环氧树脂的固化
固化产物对酸、碱、盐等腐蚀性介质 具有良好的抵抗能力。
绝缘性
固化后的环氧树脂是一种优良的绝缘 材料,可用于电气工程中。
固化产物的化学性能
耐化学药品性
固化产物对多种化学药品具有稳定性,不易发生化学反应。
热稳定性
固化产物在高温下能保持较好的稳定性,不易分解或变形。
耐候性
固化产物在户外环境中能长期保持性能稳定,不易受紫外线、氧 化等因素影响。
环氧树脂结构
环氧树脂的分子结构中含有环氧基、 羟基等极性基团和脂肪族、芳香族等 非极性基团,因此具有许多优异的性 能。
环氧树脂的性质
物理性质
环氧树脂通常是黏稠液体或低熔点固体,无色或淡黄色,透明或半透明,有良 好的黏附力和浸润性。
化学性质
环氧树脂在固化过程中,环氧基会与固化剂中的活性基团发生化学反应,形成 三维网状结构,从而赋予固化物优异的力学性能、耐化学药品性能和电性能等 。
高固化质量。
固化工艺的优化与改进
固化温度与时间的控制
根据环氧树脂的性质和工件要 求,合理调整固化温度和时间 ,以获得最佳的固化效果。
新型固化技术的探索
研究新型固化技术,如微波固 化、超声波固化等,以进一步 缩短固化时间、降低能耗和提 高产品质量。
固化设备的改进
针对现有固化设备的不足之处 进行改进,如提高加热效率、 优化温度控制系统等,以提高 固化质量和效率。
催化剂
催化剂可以加速固化反应,提高生产效率。常用的催化剂 包括有机胺、有机酸、金属盐等。
固化剂种类和用量
不同种类的固化剂具有不同的反应活性和机理,对固化产 物的性能也有显著影响。同时,固化剂的用量也直接影响 固化反应的进行程度和产物的性能。
湿度和氧气
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环氧树脂的固化原理
环氧树脂硬化反应的原理,目前尚不完善,根据所用硬化剂的不同,一般认为它通过四种
途径的反应而成为热固性产物.
(1)环氧基之间开环连接;
(2)环氧基与带有活性氢官能团的硬化剂反应而交联;
(3)环氧基与硬化剂中芳香的或脂肪的羟基的反应而交联;
(4)环氧基或羟基与硬化剂所带基团发生反应而交联.
不同种类的硬化剂,在硬化过程中其作用也不同.有的硬化剂在硬化过程中,不参加到本分子中去,仅起催化作用,如无机物.具有单反应基团的胺、醇、酚等,这种硬化剂,叫催化剂.多数硬化剂,在硬化过程中参与大分子之间的反应,构成硬化树脂的一部分,如含多反应基团的
多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物.
1、胺类硬化剂
胺类硬化剂—般使用比较普遍,其硬化速度快,而且黏度也低,使用方便,但产品耐热性不高,介电性能差,并且硬化剂本身的毒性较大,易升华.胺类硬化剂包括;脂肪族胺类、芳香族胺类和胺的衍生物等.胺本身可以看作是氮的烷基取代物,氨分子(NH3)中三个氢可逐步地被烷基取代,生成三种不同的胺.即:伯胺(RNH2)、仲胺(R2NH))和叔胺(R3N).
由于胺的种类不同,其硬化作用也不同:
(1)伯胺和仲胺的作用
含有活泼氢原子的伯胺及仲胺与环氧树脂中的环氧基作用.使环氧基开环生成羟基,生成的羟基再与环氧基起醚化反应,最后生成网状或体型聚合物.
(2)叔胺的作用与伯胺、仲胺不同,它只进行催化开环,环氧树脂的环氧基被叔胺开环变成阴离子,这个阴离子又能打开一个新的环氧基环,继续反应下去,最后生成网状或体型结构
的大分子.
2、酸酐类硬化剂
酸酐是由羧酸(分子结构中含有羧基—COOH)与脱水剂一起加热时,两个羧基除去一
个水分子而生成的化合物.
酸酐类硬化剂硬化反应速度较缓慢,硬化过程中放热少,使用寿命长,毒性较小,硬化后树脂的性能(如力学强度、耐磨性、耐热性及电性能等)均较好.但由于硬化后含有酯键,容易受碱的侵蚀并且有吸水性,另外除少数在室温下是液体外.绝大多数是易升华的固体,而且一
般要加热固化.
酸酐和环氧树脂的硬化机理,至今尚未完全阐明,比较公认的说法如下:酸酐先与环氧树脂中的羟基起反应而生成单酯,第二步由单酯中的羟基和环氧树脂的环氧基起开环反应而生成双酯,第三步再由其中的羟基对环氧基起开环作用,生成醚基,所以可得到既含醚键,又含有酯基的不溶不熔的体型结构.
除了上述反应之外,第一步生成的单酸中的羧基也可能与环氧树脂分子上的羟基起酯化
反应,生成双酯.但这不是主要的反应.
3、树脂类硬化剂
含有硬化基团的一NH一,一CH2OH,一SH,一COOH,一OH等的线型合成树脂低聚物,也可作为环氧树脂的硬化剂.如低分子聚酰胺.酚醛树脂,苯胺甲醛树脂,三聚氰胺甲醛树脂,糠醛树脂,硫树脂,聚酯等.它们分别能对环氧树脂硬化物的耐热性,耐化学性,抗冲击性,介电性,耐水性起到改善作用.常用的是低分子聚酰胺和酚醛树脂.
(1)低分子聚酰胺不同于尼龙型的聚酰胺.它是亚油酸二聚体或是桐油酸二聚体与脂肪族多元胺,如乙二胺、二乙烯三胺反应生成的一种琥珀色粘稠状树脂.由于原材料的性质,反应组分的配比和反应条件不同,低分子聚酰胺的性质差别很大.它们的分子量在500~9000之间,
有熔点很高,胺值很低的固态树脂,也有胺值为300的液态树脂.其中胺值是低分子聚酰胺活性的描述,胺值高的活性大,与环氧树脂反应速度快,但可使用期短,胺值低的活性小,与环氧树脂反应速度慢,但可使用期长,表1列举了几种低分子聚酰胺的牌号及性能.
表1 低分子聚酰胺牌号及性能举例
牌号
200
300
400
650
651
原料
亚油酸二聚体
与三乙烯四胺
亚油酸二聚体
与三乙烯四胺
桐油酸二聚体
与二乙烯三胺


色泽
棕红色
黏流体
棕红色
黏流体
棕色
黏流体
棕色
黏流体
浅黄色
液体
密度g/cm3
0.96~0.98
0.96~0.98
0.970~0.990
0.7~0.99
胺值
215±15
305±15
200±20
200±20
300
黏度(40℃)
mPa·s
20000~80000
600~2000
15000~50000


低分子聚酰胺分子中有各种极性基团,如仲胺基.伯胺基以及酰胺基,硬化后的环氧树脂对各种金属、木材、玻璃和塑料有良好的粘附力.聚酰胺分子中有较长的脂肪碳链,起到内部增塑作用,因此硬化后的环氧树脂有一定的韧性.低分子聚酰胺与环氧树脂的配合比例一般从40/60到60/40.在此范围内,可获得较好的胶接强度,热稳定性和耐化学试剂作用.一般聚酰胺用量多,体系柔性及抗冲击性能好;环氧树脂比例高,高温下粘结强度比较高,耐化学试剂作
用好.
低分子聚酰胺作硬化剂特点是:无毒或低毒,挥发性小,易与环氧树脂混合,反应缓慢,一般
多用作常温固化剂.
(2)酚醛树脂
酚醛树脂与环氧树脂的相互作用比较复杂, 热固性酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基起反应及酚醛树脂中的酚羟基与环氧基起开环醚化反应所以酚醛树脂能把环氧树脂从线型变成体型,环氧树脂也能把酚醛树脂从线型变成体型,彼此相辅相成,最后形
成相互交联的不溶不熔的体型大分子.
4、咪唑类固化剂
咪唑类化合物是一种新型固化剂,可在较低温度下固化而得到耐热性优良的固化物,并且
具有优异的力学性能.
咪唑类化合物的反应活性根据其结构不同而有所不同.一般碱性愈强,固化温度愈低,在
结构上受l位取代基影响较大.
咪唑(1midaxole)是具有两个氮原子的五元环,一个氮原子构成仲胺,一个氮原子构成叔胺.所以咪唑类固化剂既有叔胺的催化作用,又有仲胺的作用.如2-乙基-4-甲基咪唑. 冯瓴中
心校午读工作室计划
一、指导思想
新教育提倡“午读”,是以适合孩子当下的古今中外的经典读物为主的新阅读课程,通过阅读、丰富学生的心灵,在经典阅读中陶醉、成长、增加积累、丰富情感,午读并不是要用读书识字充塞童年的快乐时光,而是充分开发孩子的潜能,让阅读成为孩子认知和交流的重要途径,成为童年快乐生活的一部分,我们要让孩子成为自觉、独立、热诚的终身阅读者,让阅读为他们带来一生的幸福。

二、活动目标
1、选择适合本年段学生阅读的经典书籍。

2、让午读成为教育教学中不可分割的一部分,让老师孩子在阅读中收获、成长。

3、营造良好的读书氛围,给予科学的阅读方法指导。

4、激发阅读兴趣,养成良好习惯。

三、活动实施
1、设立班级图书柜。

学校分发图书柜,配供学生自由阅读的图书,由班级自主保管。

2、规定读书时间,周一至周五20分钟的午读时间、午读的书目为师生共读或自由选读。

3、每学期教师安排好共读书目和补充书目,利用读书汇报课,指导学生交流读后感。

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