做為聚合物的環(huán)氧樹脂(epoxy resin)是由環(huán)氧樹脂齊聚物(epoxy olgomer)與稱作固化劑(hardener)的物質(zhì)反映產(chǎn)生的三向網(wǎng)狀結(jié)構聚合物。它一般呈液體狀態(tài)應用,常常溫或加溫開展固化,做到最后的應用目地。做為一種液體聚合物原材料的環(huán)氧樹脂在固化反映過程中縮水率小,固化物質(zhì)的粘結(jié)性、耐溫性、耐溶劑品行及其電氣設備性能優(yōu)質(zhì),缺點是耐老化和延展性較差(一些特殊種類以外)。可是這種缺陷可以通過環(huán)氧樹脂齊聚物和固化劑的挑選,或是選用合適的改性材料方式,在一定程度加以克服。
1、環(huán)氧樹脂的界定:
a.環(huán)氧樹脂就是指分子結(jié)構中含有兩個之上環(huán)氧基并在適度化學藥品存有下能產(chǎn)生三向化學交聯(lián)聚合物的有機化合物的統(tǒng)稱,環(huán)氧樹脂的類型許多,其相對分子質(zhì)量歸屬于齊聚物范疇,為區(qū)分于固化后的環(huán)氧樹脂,有時候也把它稱之為環(huán)氧樹脂齊聚物.
b.最常用的環(huán)氧樹脂是有雙酚A(BA)和環(huán)氧氯丙烷(ECH)反映生產(chǎn)制造的雙酚A二縮水甘油醚(DGEBA),它并不是單一單純的有機化合物,反而是玻璃化溫度n不一樣的多分子結(jié)構混合物質(zhì),相對分子質(zhì)量約700下列的DGEBA呈液體,超出700是固體物;
c.DGEBA構成中各模塊的功能:兩尾端的環(huán)氧基授予反應性,雙酚A框架給予強延展性和耐溫性,甲撐鏈授予柔韌度,醛基授予耐藥性品行,甲基授予反應性和粘結(jié)性;
2、液體聚合物原材料的環(huán)氧樹脂:
環(huán)氧樹脂歸屬于液體聚合物的范圍,此范疇的聚合物原材料除環(huán)氧樹脂外,也有很多種類。所說液體聚合物原材料就是指呈液體應用,固化后達到最后運用規(guī)定的粘結(jié)劑原材料或涂層材料的統(tǒng)稱,有時候也稱之為塑料薄膜成型原材料(film former)或膠黏劑(binder)。液體聚合物材料分為高反應性齊聚物、聚合物水溶液和聚合物分散液(高分子材料保濕乳液)。反應性齊聚物管理體系的固化是靠齊聚物間的化學變化來產(chǎn)生三向化學交聯(lián)構造,而聚合物水溶液和高分子材料保濕乳液是靠有機溶劑蒸發(fā)來進行固化的。
3、環(huán)氧樹脂相互配合原材料的構成:
環(huán)氧樹脂固化前的配位化合物有環(huán)氧樹脂聚齊體和固化劑這兩個基本原材料組成,依照運用目地的不一樣,能夠添加各種各樣的添加物,比如增粘劑、耐沖擊改性材料、充填劑、油漆稀釋劑、觸變劑、色漿、有機溶劑、消泡助劑、防沉劑、增粘劑這些。
a.環(huán)氧樹脂成份:環(huán)氧樹脂按環(huán)氧基的融合方法和化學結(jié)構,可分成縮水甘油醚、縮水甘油酯、縮水甘油胺、線形脂環(huán)族環(huán)氧化物、脂環(huán)族環(huán)氧化物(環(huán)氧基間隔減少,環(huán)氧基濃度值提升,Tg就明顯升高);
b.從固化原理可將固化劑大概分成加成聚合型固化劑和促使型固化劑,在其中加成聚合型的種類占絕大部分,加成聚合型固化劑是含有活潑氫的有機化合物,從物理性質(zhì)上可分成堿性和酸性固化劑,偏堿固化劑可列舉出伯胺、仲胺和丙烯酸樹脂,酸堿性固化劑多遠羧基(特別是酸酐)和酸類物質(zhì),催化反應型固化劑中,以叔胺和路易斯酸的絡離子實際意義最大。(當環(huán)氧樹脂同樣時,固化劑的反映官能團的距離越少,反映基濃度值越高,固化物的熱變形溫度HDT就會越高);
c.改性材料:普遍的有柔韌度授予劑(一般稱之為增粘劑)、耐沖擊改性材料(亦稱之為增韌劑)和填充材料。
d.流通性調(diào)理劑:環(huán)氧樹脂配位化合物的流通性,針對建筑涂料、內(nèi)襯、鑄造等主要用途都很關鍵,為融入這種規(guī)定務必減少黏度,或是提升黏度,或是授予可壓縮性,能做到這種標準的相互配合原材料稱之為流通性調(diào)理劑。為減少黏度可添加油漆稀釋劑(活力和非特異性油漆稀釋劑),可壓縮性可利用添加填充料得到(可壓縮性與顆粒的樣子相關,顆粒橫縱比aspect ratio越大,規(guī)格越小,觸變性實際效果就會越高);
4、固化物的產(chǎn)生:
環(huán)氧樹脂配位化合物在常溫下或高溫下產(chǎn)生固化反映成三向網(wǎng)狀組織聚合物,這類網(wǎng)狀結(jié)構聚合物具備與眾不同的優(yōu)質(zhì)粘合性,防腐蝕、機械設備性能、電氣設備性能及耐藥物性能,固化的環(huán)氧樹脂的性能關鍵在于交聯(lián)密度或化學交聯(lián)點間平均分子量及其分子鏈的化學結(jié)構,僅由環(huán)氧樹脂和固化劑構成的管理體系,其性能由環(huán)氧樹脂齊聚物和固化劑的類型,他們中間的配制及固化標準來確定。
a.固化反映:環(huán)氧樹脂的固化是通過固化劑的加成聚合反映和催化反應環(huán)氧基的開環(huán)增益匯聚完成的,在固化過程中逐漸發(fā)生化學交聯(lián)構造的這一點稱之為疑膠點(凝膠時間?)。催化反應型固化反映,固化劑不介入,環(huán)氧樹脂立即以醛基相互連接;
b.機械設備性能因為固化反映而呈現(xiàn):彈性模具和Tg做為固化物關鍵的性能,能夠看見他們同交聯(lián)密度產(chǎn)生同歩轉(zhuǎn)變,要將環(huán)氧樹脂原有的特點徹底發(fā)揮出來,必須非常長的固化時長,但是在現(xiàn)實使用中,大部分情形是選用小于理想化標準下開展固化,往往是環(huán)氧樹脂原本具備性能并未徹底發(fā)揮出來就結(jié)束了固化反映;
c.固化收攏和熱應力:從環(huán)氧樹脂配位化合物考慮,變?yōu)楣袒镌俳禍刂潦覂?nèi)溫度這中間所形成的收攏就是我們觀查到的全收攏(固化收攏加制冷收攏)。環(huán)氧樹脂在固化-制冷過程中不可以隨意收攏,因此地應力便內(nèi)置在其中,這就是熱應力,有熱應力存有,環(huán)氧樹脂本身早就承受了地應力,因此載入毀壞時,毀壞負載并不是環(huán)氧樹脂原有的抗壓強度(載荷),反而是原有抗壓強度(熱應力不存在的狀況)扣減熱應力后的值;
d.熱性能:玻璃化轉(zhuǎn)變環(huán)境溫度Tg是熱性能的主要規(guī)范;
5、環(huán)氧樹脂的主要用途:
環(huán)氧樹脂具備粘合、耐腐蝕、生產(chǎn)性和耐熱性(對PVC塑料)的功能,在機械設備、熱、電氣設備和耐藥層面的性能十分優(yōu)異,運用這種功能和性能,能夠做為建筑涂料、膠黏劑、成形原材料,在電氣設備、電子器件、電子光學機械設備、車輛、飛機場、船只、鐵道車輛、鋼材、工程設計、土木工程及文具用品生產(chǎn)制造等普遍的工業(yè)領域中獲得運用。除做為PVC塑料的無鹵阻燃劑運用外,現(xiàn)將各種各樣運用方式論述如下所示:
a.建筑涂料:常溫下固化型(一般環(huán)氧樹脂建筑涂料和尼古丁改性材料環(huán)氧樹脂建筑涂料)、當然干躁型(用不飽和脂肪、松香酸、妥爾油酸等同于環(huán)氧樹脂開展酯化反應)、烘干型(環(huán)氧樹脂以脲醛樹脂、尿醛環(huán)氧樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、丙烯酸樹脂、熱固性塑料丙烯酸乳液和多丙烯酸酯做為固化劑)、正離子電泳涂料(電沉積建筑涂料)、靜電粉末(power coating 干混法、部分反映法、熔化混合法);
b.膠黏劑:環(huán)氧樹脂型膠黏劑同其他種類的膠黏劑較為,具備如下所示優(yōu)勢:適應能力強,應用范圍普遍;沒有揮發(fā)物有機溶劑;低電壓粘合(觸碰壓就可以);固化收攏小;固化物應力松弛低,緩解疲勞性強;抗腐蝕、抗?jié)瘛⒛突瘜W試劑性及電氣設備絕緣性能優(yōu)質(zhì)。也是有存在的不足:對晶形或正負極小的聚合物(如異戊橡膠、有機硅材料、氟聚合物、亞克力塑膠、聚乙烯等)粘合力弱;抗脫離、抗開劈性、耐沖擊性欠佳。在其中的一個缺陷能夠內(nèi)搭劑方式改進,針對第二個缺陷,能夠選用改性材料環(huán)氧樹脂使性能獲得改進。常見膠黏劑分成下列類型:

■通用性組份型
■耐溫性組份型
■雙組分型(基本上全是選用潛伏性固化劑或自固化性環(huán)氧樹脂)
c.化學纖維彈性體材料(FRP):將粘合力和機械性能優(yōu)質(zhì)的環(huán)氧樹脂與高韌性化學纖維復合型制成板、管、棒、H形鋁型材及各種各樣成形品的,稱作化學纖維彈性體材料FRP或復合材質(zhì)(Composite),普遍的FRP的生產(chǎn)制造方式有:化學纖維盤繞成型法、持續(xù)擠出成型法、壓層成型法、輥子成型法;
d.成形原材料:環(huán)氧樹脂能夠做為各種各樣方式(液體的或固體的)成形原材料給予應用,可用的成型方法有鑄造、縮小成形、傳送成形、注塑成型、液體環(huán)氧樹脂適合于鑄造,固體原材料適合于其他成型方法。液體成形原材料由環(huán)氧樹脂、固化劑、填充料、脫膜劑、顏色和其他添加物構成,固體成形原材料大部分選用干試混合法或輥煉法生產(chǎn)制造的。

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