环氧树脂种类与性能

环氧树脂种类及性能
一、定义
1、环氧树脂（Epoxy Resin ）是泛指含有两个或两个以上环氧
基，以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过
环氧基团反应形成有用的热固化产物的高分子低聚体
(Oligomer ）。

当聚合度n 为零时，称之为环氧化合物，简称精品文档，超值下载
环氧化物（ Epoxide ）。

这些低相对分子质量树脂虽不完全满足严格的定义但
因具有环氧树脂的基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树脂。

典型的环氧树脂
结构如下式。

2、环氧基是环氧树脂的特性基团，它的含量多少是这种
树脂最为重要的指标。

描述环氧基含量有以下几种不同的表示法：
⑴环氧当量：是指含有 1 mol 环氧树脂的质量，低相对
分子质量（分子量）环氧树脂的环氧当量为 175～200 错误 ! 未找到引用源。

, 随着分子量的增大环氧基间的链段越长，所以高分子量环氧树脂的环氧当量就相应的高。

⑵环氧值：每 100g 树脂中所含有环氧基的物质的量（摩尔）。

这种表示方法有
利于固化剂用量的计量和用量的表示。

因为固化剂用量的含义是每 100g 环氧树脂中固
化剂的加入量
（part perhundred of resin 缩写成 phr ）。

我国采用环氧值这一物理量。

环氧当量 =100/ 环氧值
3、粘度的定义
粘度：液体在流动时，在其分子间产生的内摩擦的性质，称为液体的黏性，
黏性的大小用黏度表示，是用来表征液体性质相关的阻力因子。

粘度单位有两种：1、厘泊 (cps) 2 、毫帕秒
（ m· pas）
1 厘泊（ cps ） = 1 毫帕秒（ m· pas）
二、种类及性能
1、双酚 A 型环氧树脂：双酚 A（即二酚基丙烷）型
环氧树脂即二酚基丙烷缩水甘油醚。

在环氧树脂中它的原材料
易得、成本最低，因而产量最大（在我国约占环氧树脂总产量
的 90％，在世界约占环氧树脂总产量的75％～ 80％），用途
最广，被称为通用型环氧树脂。

由双酚 A 型环氧树脂的分子结
构决定了它的性能具有以下特点：
⑴ 是热塑性树脂，但具有热固性，能与多种固化剂，催化剂及添加剂形成多种
性能优异的固化物，几乎能满足各种使用需求。

⑵ 树脂的工艺性好。

固化时基本上不产生小分子挥发物，可低压成型。

能溶于
多种溶剂。

⑶ 固化物有很高的强度和粘结强度。

⑷ 固化物有较高的耐腐蚀性和电性能。

⑸ 固化物有一定的韧性和耐热性。

⑹ 主要缺点是：耐热性和韧性不高，耐湿热性和耐候性
差。

2、双酚 F 型环氧树脂：这是为了降低双酚 A 型环氧树脂本身的粘度并具有同样性能而研制出的一种新型环氧树脂。

通
常是用双酚 F（二酚基甲烷）与环氧氯丙烷在 NaOH作用下反应而得的液态双酚 F 型环
氧树脂。

双酚 F 型环氧树脂的特点是黏度小，不到双酚 A 型环氧树脂黏度的错误 ! 未找到引用源。

，对纤维的浸渍性好。

其固化物的性能与双酚 A 型环氧树脂几乎相同，但耐热性稍低而耐腐
蚀性稍优。

液态双酚 F 型环氧树脂可用于无溶剂涂料、胶粘剂、铸塑料、玻璃钢及
碳纤维复合材料等。

3 、多酚型缩水甘油醚环氧树脂 : 多酚型缩水甘油醚环氧树脂是一类多官能团环氧
树脂。

在其分子中有两个以上的环氧
基，因此固化物的交联密度大，具有优良的耐热性、强度、模量、电绝缘性、耐水性
和耐腐蚀性。

4、脂肪族缩水甘油醚环氧树脂：脂肪族缩水甘油醚环氧树脂是由二元或多元醇
与环氧氯丙烷在催化剂作用下开环醚
化，生成氯醇中间产物，再与碱反应，脱 HCl 闭环，形成缩水甘油醚。

脂肪族缩水甘油醚环氧树脂是由二个或二个以上环氧基与脂肪链直接相连而成。

在分子结构里没有苯环、脂环和杂环等环状结构。

这类树脂绝大多数粘度很小，大多
数品种居于偶水溶性，大多数是长链型分子，因此富有柔韧性。

但其耐热性较差。

5、缩水甘油酯型环氧树脂：缩水甘油酯型环氧树脂是 20 世纪 50 年代发展起来的一类环氧树脂，是分子结构中有二个
或二个以上缩水甘油酯基的化合物。

其主要特点是：
⑴ 黏度小，工艺性好。

可用于浇注、包封，也可用作活性稀释剂。

⑵反应活性大，凝胶时间只有双酚 A 型环氧树脂的一半左右。

、
⑶ 与其他环氧树脂的相溶性好，可与之混用以改进普通环氧树脂的性能。

⑷ 粘接强度高，固化物的力学性能好。

⑸具有良好的耐超低温性。

在 -196 ℃到 -253 ℃的超低温条件下，任具有比双酚 A 型环氧树脂高的抗剪强度。

⑹ 电绝缘性好，尤其是耐漏电痕迹性好。

⑺ 表面光泽度及透光性好。

⑻由于分子中不含酚氧基，因此耐候性优于双酚 A 型环氧树脂。

⑼ 主要缺点是酯键的存在使耐水性、耐酸性和耐碱性较差，耐热性也较低。

6、缩水甘油胺型环氧树脂：缩水甘油胺型环氧树脂是用伯胺或仲胺与环氧氯丙
烷合成的含有二个或二个以上缩水甘油胺基的化合物。

这类环氧树脂的特点是多官能性，
黏度低，活性高，环氧当量小，交联密度大，耐热性高，粘接力强，力学性能高，耐腐蚀
性好，可与其它类型环氧树脂混用。

其缺点是有一定脆性，分子结构中有环氧基又有胺基，因此有自固化
性，贮存期短。

7、环氧化烯烃化合物：
⑴ 脂环族环氧树脂：脂环族环氧树脂（环氧化脂环烯烃化合物）是含有二个脂
环环氧基的低分子化合物。

本身不是聚合物，但是与固化剂作用后能生成性能优异的三
维体型结构的聚合物。

脂环族环氧树脂是低分子化合物，黏度小、工艺性好。

可作为活性稀释剂用。

环氧当量小，交联密度大，再加上有热稳定性好的刚性脂环，因此耐热性高，但较脆，
韧性差。

固化收
缩小，拉伸强度高。

由于合成过程中不含 Cl 、Na 等离子，所以电性能好，尤其是高温电性能及耐电弧性好。

不含苯环，因而
耐紫外线及耐候性好。

⑵ 脂肪族环氧化烯烃化合物：它是以脂肪族烯烃的双键用过氧化物环氧化而制
得的环氧树脂。

在其分子结构中没有苯环、脂环和杂环，只有脂肪链。

其性能特点：
a、为线型大分子。

同时具有聚丁二烯橡胶结构和环氧树脂结构，因此具有良好
的冲击韧性和粘结性能。

b、和脂环族环氧树脂相似，易与酸酐类固化剂发生反应，而与亲核性固化剂
（胺类）的反应性较低。

c、树脂分子中还含有双键和羟基。

d、当采用酸酐 - 多元醇为固化剂，并同时添加苯乙烯及过氧化物引发剂，则可
进一步增加交联密度，从而提高耐热性及力学性能。

e、与固化剂混溶后黏度小，操作方便，工艺性好。

f 、固化物有良好的耐热性，热变形温度可达 200℃以上，在高温下有非常突出的强
度保持率。

粘结性、耐候性及电性能均优异，在 200℃电性能很稳定。

g、主要缺点是固化收缩率大。

8、杂环型和混合型环氧树脂
⑴ 杂环型缩水甘油环氧树脂：这是一类含有杂环的高性能环氧树脂。

缩水甘油
基直接连接在杂环上，因而具有优异的耐热性、耐候性和电性能。

主要产品有：
a、三聚氰酸环氧树脂（三聚氰酸三缩水甘油环氧树脂、TGIC）：是三聚氰酸
与环氧氯丙烷在催化剂作用下合成的一种
具有三氮杂环的多官能团环氧树脂。

TGIC的反应活性比双酚 A 型环氧树脂要高，溶解性差，所以通常都用酸酐做固化剂，加
热固化，它具有优异的耐高温性、化学稳定性、耐紫光老化性和耐候性。

力学性能和
电性能良好，尤其是在高温下能保持优良的力学性能和电性能。

固化物硬而脆，耐机
械冲击和热冲击性能差。

b、海因（ Hydantion ）环氧树脂：海因环氧树脂是含有海因环（五元二氮杂环）
的一类新型环氧树脂。

这类树脂可以是缩水甘油胺型、缩水甘油醚型或缩水甘油酯型树脂，
也可以是单海因核或多海因核树脂。

其具有下列特点：
① 黏度低、工艺性好。

② 热稳定性好，耐热性高。

③ 耐候性好。

其涂料在日光或紫外线暴晒下，不易发黄和粉化。

④ 在高电压及超高压下电性能突出，尤其是具有优良的耐电弧性和抗漏电痕迹性，可用做耐高电压绝缘器件。

⑤ 极性很强、黏度低，因而对玻璃纤维、碳纤维和多种填料都是有很好的润湿
能力和粘结性，可在不降低工艺性的前提下添加大量填料，从而使膨胀系数及成本降低。

⑥ 毒性小。

可用作食品包装和卫生包装用的涂料、无毒胶粘剂等。

⑦ 水溶性海因环氧树脂可用来处理纺织品、纸张，以提高其强度和抗皱性能。

⑵ 混合型环氧树脂：这是一类在其分子中同时含有两种不同类型环氧基的环
氧树脂。

因此它同时具有这两类环氧树脂的特性。

从而在其固化性能和使用性能上
带来了一些单一类型环氧树脂所不具备的特点。

例如，由于两类环
氧基的活性不同，因而有可能实现分段固化，或制成 B 阶树脂，亦有可能实现低温固化高温使用的要求。

在选择固
化剂时有更大的灵活性。

这就给配方设计和工艺设计提供了更多的选择余地，能
更好地满足工艺要求和使用要求，扩大了使用范围。

当梅花的幽香随冬天的到来而传出，那么半空中漂泊的雪花，也会
依偎这香气，随之飘舞。

当万物凋零，充斥于世界的凄凉席卷而来时，
在一个角落里梅花却悄然盛放了，它似乎在告诉世人，它只是缺少一个
盛放的机会。

春意回卷大地，生命再次降临与世界的每一角落，清凉的春雨中，
流淌着无限的诗意，昨夜的桃花，已经在枝头上开出粉红的花蕊了吧，
四角的花瓣，透出淡淡的清香，让人流连忘返，因为这样，所以没有人
会去在意路边的小草，也在春天中娇嫩欲滴。

这个世界上，并不是说你
准备好了，你就能得到，就像小草一样，无论它怎么改变，都不会得到
注意，但就不努力了吗?不，努力是在为自己被发现做准备，并不是说就一定会被发现，所以无论你是普通还是不普通，都一定要努力，因为问
心无愧的芬芳，总有一天，你会发现其实自己也是美丽的。

朝着夕阳看去，大片的火烧云朝着夕阳落尽，幻化成无垠的星空，
在天空中闪耀，世界上从来不缺乏美丽，如果你不比别人努力，那么机
会也不可能会降临到你的头上，一次又一次的，向着自己期盼的方向奔
去，心底的泪水和汗水就让它隐盖在自己的步伐下，随着秋天的风，飘
到记忆的尽头，在那里生根，发芽，总有一天，当你回头遥望时，你会
发现，汗水凝聚的光芒是如此闪耀。

来到东北的一个月零两天当中，只有两天是阴天多云，其他的日子，天空都是碧蓝的，阳光都是灿烂的，一个同事说，他喜欢东北的天气，每天都是晴天，不像南方，经常都细雨蒙蒙，路上总是湿润的。

北方的路上，几乎不会有水，有的都是一块一块结成冰块的冰，日常的温度，几乎不足以融化冰块，所以即便每天都是大太阳，但是地上
的冰块依旧非常坚挺。

恰如他说的，在北方的晴天当中，心情会变得舒畅许多，大抵下雨的时候，人的心情，都是柔软的吧，而柔软，总是容易多愁善感，我也
会多愁，也会善感，也会在下雨的时候，一个人躲在屋子里发呆，写日记，把自己的人生，一遍又一遍的清理，我觉得，在南方雨天发呆的时候，我把自己清理得很好。

来到北方之后，我学会了在灿烂之中清理，在欢笑当中清理，可能是因为，我开始体验到这种人群的生活，所以对于自己喜欢的东西，越
来越清楚，好多东西，已经真正的不能影响到我了，我在北方的阳光当中，并没有变得灿烂，但我看着灿烂，似乎就在我眼前!
她，不自觉地已经坠入了暮年人的园地里，当一种暗示发现时，使人如何的难堪！而且，电影似的人生，又怎样能挣扎？尤其是她，十年前痛恨老年人的她！她曾经在海外壮游，在崇山峻岭
上长啸，在冻港内滑冰，在广座里高谈。

但现在呢？往事悠悠，当年的豪举都如烟云一般霏霏然的消散，寻不着一点的痕迹，她也惟有付之一叹，青年的容貌，盛气，都渐渐地消磨去了。

她
怕见旧时的挚友。

她改变了的容貌，气质，无非添加他们或她们的惊异和窃议罢了。

为了躲避，才来到这幽僻的一隅，而花，鸟，风，日，还要逗引她愁烦。

她开始诅咒这逼人太甚的春光了。