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环氧树脂对环氧模塑料的性能影响分析

环氧树脂对环氧模塑料的性能影响分析
环氧树脂对环氧模塑料的性能影响分析

环氧树脂对环氧模塑料(EMC)的性能影响分析

陈昭,吴娟,黄道生

(汉高华威电子有限公司,连云港江苏 222006)

摘要:在环氧模塑料中,环氧树脂是环氧模塑料的基体树脂,也是环氧模塑料的主要原材料,起着将其

他组分交联结合到一起的重要作用。具有粘合性高、固化收缩率小、耐化学介质稳定性好、电绝缘性优良、工艺性能良好等特点。因此环氧树脂类型的选择及其性能对环氧模塑料的性能都有很大的影响。本

文主要探讨了不同结构环氧树脂对环氧模塑料的粘接性、稳定性、收缩率、电性能及机械性能等性能的影响.

关键词:环氧树脂环氧模塑料(EMC) 性能影响

Influence of Epoxy Resin on the Properties of EMC

Chen Zhao,Wu Juan,Huang Daosheng

(Henkel Huawei Electronics Co., Ltd, Lianyungang Jiangsu 222006)

Abstract: Epoxy resin is the main raw material in the formulation of epoxy molding compound (EMC), and plays a role of cross linkage for all components of EMC. High cross linkage,low molded shrinkage, high stability of chemical resistant, excellent insulation and workability are the main properties of epoxy resin, and these properties also fit in with the properties of EMC. In this paper, mainly introduce the influence of the different struction of epoxy resin on EMC. Key Words: Epoxy Resin Epoxy Molding Compound(EMC) Properties Influence

1 前言

随着微电子封装技术的迅速发展,作为主要的电子封装材料环氧模塑料(EMC)也得到了快速发展。因其具有低成本和高生产效率等优点,目前已经约占封装市场的90%以上。环氧树脂作为环氧模塑料的基体材料,环氧树脂的选择方案及其性能对环氧模塑料的性能有着非常重要的影响,对环氧模塑料的综合性能起着决定性作用。

2 EMC用环氧树脂的分类

环氧树脂的种类很多,但是能用于生产环氧模塑料的环氧树脂是比较有限的。目前常用的环氧树脂有以下几种类型:双酚A型环氧树脂、邻甲酚型环氧树脂、联苯型环氧树脂、多官能团型环氧树脂,荼型和改性环氧树脂等。结构见图1。

邻甲酚型

双酚A型

多官能团型

联苯型

萘型

图1 不同结构的环氧树脂

环氧模塑料是以环氧树脂为基体树脂,以酚醛树脂为固化剂,加上填料、促进剂、阻燃剂、着色剂、偶联剂及其它微量组分,按一定的比例经过特定的工艺加工而成的。环氧树脂的种类和它所占比例的不同,直接影响着环氧模塑料各种特性。比如:粘度、热膨胀系数、溢料性、热导率、吸水率等。不同结构的树脂对EMC性能的影响也不同,各种结构的树脂对环氧模塑料性能影响见表1。

表1 不同结构环氧树脂对EMC性能影响

3 环氧树脂的特点和作用

(1)高粘合性(胶接强度高):这是因为,(a)羟基和醚键等强极性基团使环氧分子和相邻界面间产生较强的粘附力;(b)环氧基与含活泼氢的金属表面反应生成强化学键。

(2)固化收缩率小:由于环氧树脂与固化剂反应属于加成聚合,一般来讲收缩率较小,没有什么副产物,因而材料内部的应力较小,而且避免了气泡空洞的产生。

(3)耐化学介质稳定性好:在固化体系中的醚基、苯环和脂肪羟基不易受酸碱侵蚀。

(4)电绝缘性优良。

(5)工艺性能良好、制品尺寸稳定、耐性良好和吸水率低。EMC从本质上说是一种非气密性封装。树脂是高分子材料,其分子间距为50-200nm,这种间距大得足以让水分子渗透过去。水分子进入半导体的途径有两条:从树脂本身渗透过去到达芯片;从树脂和引线框架的界面出侵入而到达芯片在水存在的条件下,塑封料中若含有离子杂质等,则会由于电化学反应而腐蚀芯片上的铝布线。

4 环氧树脂对EMC性能的影响

用它作环氧模塑料的胶粘剂主要目的是使EMC热膨胀系数、吸水率及成型收缩率低;耐热性、机械性能、介电性能及导热系数提高。环氧树脂在EMC中的含量虽然只有5%-20%,但它们的性能优劣对EMC的品质

有着十分重要的影响。下面主要简单介绍环氧树脂影响EMC粘接性、稳定性、收缩率、电性能及机械性能原理。

环氧树脂最通用的具有代表性的品种是双酚A二缩水甘油醚,通常称双酚A环氧树脂,从它的化学结构来分析具有以下特性:

4.1 环氧树脂对EMC粘接性的影响

环氧树脂的结构中具有羟基()、

醚键(-O-)、和活性极大的环氧基团

(),它们使环氧树脂的分子

和相邻界面产生电磁吸附或化学键,尤其是

环氧基又能在固化剂作用下发生交联聚合

反应生成三向网状结构的大分子,分子本身

有了一定的内聚力。因此环氧树脂型胶粘剂

粘结性特别强,对绝大多数的金属和非金属

都具有良好的粘接性。用它为胶粘剂的环氧

模塑料封装固化后,能使芯片、引线和和引

线角牢牢的结合在一起。因此,环氧模塑料

被称为“黑胶”。可供半导体分立器件、

功率器件、特种器件、大规模和超大规模集

成电路封装使用。

4.2 环氧树脂对EMC稳定性的影响

环氧树脂具有很好的稳定,只要不含有

酸、碱、盐等杂质,是不易变质的。如果贮

存得好(如低温5℃以下,密封、不受潮)

可以有一年的使用寿命。它与固化剂及其他

材料结合在一起生成的EMC也具有很好的稳

定性。下面的存储试验就是对EMC稳定性的

一个很好的说明。储存条件:恒温5℃;测

试条件:室温醒料2h、温度175±2℃;样品

量15g,测试仪器:测试压机HB-121-75T型,

模具螺旋流动金属模。

用不同环氧树脂的EMC的流动长度的存

储试验,见图2

图2 不同环氧树脂的EMC的储存曲线

由上图可知,使用邻甲酚型环氧树脂、

双酚A型环氧树脂、联苯型环氧树脂的环氧

模塑料的稳定性较好。由此可以为我们在针

对某些稳定性要求较高的环氧模塑料的树

脂材料的选择上提供依据。

4.3 环氧树脂对EMC收缩率的影响

粘结性

环氧树脂的固化主要是依靠环氧基的开环加成聚合,因此固化过程中不产生低分子物;环氧树脂本身具有仲羟基,再加上环氧树脂固化时派生的部分残留羟基,它们的氢键缔合作用使分子排列紧密,因此环氧树脂的面化收缩率是热固性树脂中最低的品种,一般为1%-2%。如果选用适当的填料可使收缩率降至2%左右。表2为各种纯热固性树脂的固化收缩率。

环氧树脂的固化收缩率低这一特性使加工制品尺寸稳定。内应力小,不易开裂。

表2为各种纯热固性树脂的固化收缩率。

环氧模塑料利用硅微粉作为填料,可得到固化收缩率更小的环氧模塑料。下面是汉高华威几种不同型号的EMC的固化收缩率,见表3

表3 不同型号的EMC的固化收缩率

4.4 环氧树脂对EMC电性能的影响

固化后的环氧树脂吸水率低,不再具有活性基团和游离的离子,因此具有优异的电绝缘性。环氧树脂代表性的电性能见表4.

表4环氧树脂代表性的电性能

也因环氧树脂的具有良好的电性能,是用它作为胶粘剂EMC同样具有良好的电性能。下面表5是汉高华威几个产品EMC具有代表性的电性能。

表5 不同环氧树脂的EMC的电性能参数

4.5 环氧树脂对EMC机械性能的影响

环氧模塑料用来封装芯片主要是起到保护和支撑作用,因此就要求其具有很好的机械性能。因固化后的环氧树脂具有很强的内聚力,而分子结构致密,它的机械强度是

树脂中比较好的。表6未增强的环氧树脂浇注铸件性能。

表6是未增强的环氧树脂浇注铸件性能

下面表7是汉高华威几个产品EMC具有代表性的机械性能。

5 结束语

通过以上对相关环氧树脂的介绍以及相对应的EMC的主要参数分析来看,结合实际应用,邻甲酚型,双酚A型环氧树脂的EMC 主要可用于二极管和分离器件的封装,联苯型,多官能团和萘型环氧树脂可用于集成电路的封装。环氧树脂影响着EMC的综合性能。而现代封装行业正向着小型化,高集成方向发展,对环氧模塑料的综合性能要求也越老越高。因此环氧树脂的研究和开发也应向相应的方向发展,以达到环氧模塑料的应用要求。

参考文献:

[1]孙忠贤.电子化学品[M].北京化学工业出版社,2001.

[2]王德忠.环氧树脂生产与应用(第二版). 北京化学工业出版社,2001.

[3]王同霞.环氧树脂对环氧模塑料的性能影响分析与研究。集成电路应用200年第9期。

[4]成兴明.环氧模塑料性能及其发展趋势,半导体技术2004年01期.

[5]天津市合成材料工业研究所.环氧树脂与环氧化物.天津人民出版社,1974

[6]陈平,刘胜平.环氧树脂.化学工业出版社,1997

作者简介:

陈昭(1968- ),男,江苏徐州人,南京大学工程硕士,现任汉高华威电子有限公司质量部部长。

吴娟(1979- ),女,江苏连云港人,2003年毕业于江苏工业学院,工学学士,南京大学工程硕士(在读),现工作于汉高华威电子有限公司,从事质量检测工作。

黄道生(1981- ),男,江苏连云港人,南京大学工程硕士,现工作于汉高华威电子有限公司,

环氧树脂的介绍分析

环氧树脂胶(epoxy resin adhesive)一般是指以环氧树脂为主体所制得的胶粘剂,环氧树脂胶一般还应包括环氧树脂固化剂,否则这个胶就不会固化。 1种类折叠编辑本段 环氧树脂胶又分为软胶和硬胶。 1、环氧树脂软胶: 它是一种液型,双组份、软性自干型软胶,无色、透明、具有弹性,轻度划擦表 面即自行恢复原形。适用于涤纶、纸张、塑料等标牌装饰。 2、环氧树脂硬胶: 它是一种液型,双组份硬性胶,无色、透明,适用于金属标牌同时可制作各种水 晶钮扣、水晶瓶盖、水晶木梳、水晶工艺品等高档装饰品。 2分类折叠编辑本段 环氧树脂的分类目前尚未统一,一般按照强度、耐热等级以及特性分类,环氧树脂的主要品种有16种,包括通用胶、结构胶、耐温胶、耐低温胶、水下,潮湿 面用胶、导电胶、光学胶、点焊胶、环氧树脂胶膜、发泡胶、应变胶、软质材料 粘接胶、密封胶、特种胶、被固化胶、土木建筑胶16种。 对环氧树脂胶黏剂的分类在行业中还有以下几种分法: 1、按其主要组成,分为纯环氧树脂胶黏剂和改型环氧树脂胶黏剂; 2、按其专业用途,分为机械用环氧树脂胶黏剂、建筑用环氧树脂胶黏剂、电子 眼环氧树脂胶黏剂、修补用环氧树脂胶黏剂以及交通用胶、船舶用胶等; 3、按其施工条件,分为常温固化型胶、低温固化型胶和其他固化型胶; 4、按其包装形态,可分为单组分型胶、双组分胶和多组分型胶等; 还有其他的分法,如无溶剂型胶、有溶剂型胶及水基型胶等。但以组分分类应用较多。 3特性折叠编辑本段 1. 基本特性:双组份胶水,需AB混合使用,通用性强,可填充较大的空隙

2. 操作环境:室温固化,室内、室外均可,可手工混胶也可使用AB胶专用设备(如AB胶枪 3. 适用温度一般都在-50至+150度 4. 适用于一般环境,防水、耐油,耐强酸强碱 5. 放置于避免阳光直接照射的阴凉地方,保质期限12个月 1、环氧树脂胶是在环氧树脂的基础上对其特性进行再加工或改性,使其性能参 数等符合特定的要求,通常环氧树脂胶也需要有固化剂搭配才能使用,并且需要混合均匀后才能完全固化,一般环氧树脂胶称为A胶或主剂,固化剂称为B胶或固化剂(硬化剂)。 2、反映环氧树脂胶固化前的主要特性有:颜色、粘度、比重、配比、凝胶时间、可使用时间、固化时间、触变性(止流性)、硬度、表面张力等。 粘度(Viscosity):是指胶体在流动中所产生的内部摩擦阻力,其数值由物质种 类、温度、浓度等因素决定。 凝胶时间:胶水的固化是从液体向固化转化的过程,从胶水开始反应起到胶体趋 向固体时的临界状态的时间为凝胶时间,它由环氧树脂胶的混合量、温度等因素决定。 触变性:该特性是指胶体受外力触动(摇晃、搅拌、振动、超声波等)时,随外力作用由稠变稀,当外界因素停止作用时,胶体又恢复到原来时的稠度的现象。 硬度(Hardness):是指材料对压印、刮痕等外力的抵抗能力。根据试验方法不同 有邵氏(Shore)硬度、布氏(Brinell)硬度、洛氏(Rockwell)硬度、莫氏(Mohs)硬度、巴氏(Barcol)硬度、维氏(Vichers)硬度等。硬度的数值与硬度计类型有关,在常用的硬度计中,邵氏硬度计结构简单,适于生产检验,邵氏硬度计可分 为A型、C型、D型,A型用于测量软质胶体,C和D型用于测量半硬和硬质胶体。 表面张力(Surface tension):液体内部分子的吸引力使表面上的分子处于向内 一种力作用下,这种力使液体尽量缩小其表面积而形成平行于表面的力,称为表面张力。或者说是液体表面相邻两部分间单位长度内的相互牵引力,它是分子力的一种表现。表面张力的单位是N/㎡。表面张力的大小与液体的性质、纯度和 温度有关。 3、反映环氧树脂胶固化后特性的主要特性有:电阻、耐电压、吸水率、抗压强度、拉伸(引张)强度、剪切强度、剥离强度、冲击强度、热变形温度、玻璃化转变温度、内应力、耐化学性、伸长率、收缩系数、导热系数、诱电率、耐候性、耐老 化性等。

环氧树脂优缺点

热固性树脂基复合材料是目前研究得最多、应用得最广的一种复合材料。它具有质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源广泛,加工成型简便、生产效率高等特点,并具有材料可设计性以及其他一些特殊性能,如减振、消音、透电磁波、隐身、耐烧蚀等特性,已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法取代的重要材料。在热固性树脂基复合材料中使用最多的树脂仍然是酚醛树脂、不饱和聚酪树脂和环氧树脂这三大热固性树脂。这三种树脂阶性能各有特点:酚醛树脂的耐热性较高、耐酸性好、固化速度快,但较脆、需高压成型;不饱和聚酪树脂的工艺性好、价格最低,但性能较差;环氧树脂的粘结强度和内聚强度高,耐腐蚀性及介电性能优异,综合性能最好,但价格较贵。因此,在实际工程中环氧树脂复合材料多用于对使用性能要求高的场合,如用作结构材料、耐腐蚀材料、电绝缘材料及透波材料等。 1、环氯树脂复合材料的分类 环氧树脂复合材料(简称环氧复合材料,也有人称为环氧增强塑料)的品种很多,其名称、含义和分类方法也没有完全统一,但大体上讲可按以下方法分类。 (1)按用途可分为环氧结构复合材料、环氧功能复合材料和环氧功能型结构复合材料。结构复合材料是通过组成材料力学性能的复合,使之能用作受力结构材料,并能按受力情况设计和制造材料,以达到材料性能册格比的最佳状态。功能复合材料是通过组成材料其他性能(如光、电、热、耐腐蚀等)的复合,以得到具有某种理想功能的材料。例如环氧树脂覆铜板、环氧树脂电子塑封料、雷达罩等。需要指出的是,无论使用的是材料的哪一种功能性,都必须具有必要的力学性能,否则再好的功能材料也没有实用性。已有些功能材料同时还要有很高的强度,如高压绝缘子芯棒,要求绝缘性和强度都很高,是一种绝缘性结构复合材料。 (2)按成型压力可分为高压成型材料(成型压力5—30MPa),如环氧工程塑料及环氧层压塑料;低压成型材料(成型压力<2.5MPa),如环氧玻璃钢和高性能环氧复合材料。玻璃钢和高性能复合材料由于制件尺寸较大(可达几个㎡)、型面通常不是平面,所以不宜用高压成型。否则模具造价太高,压机吨位太大,因而成本太贵。 (3)按环氧复合材料阶性能、成型方法、产品及应用领域的特点,并照顾到习惯上的名称综合考虑可分为:环氧树脂工程塑料、环氧树脂层压塑料、环氧树脂玻璃钢(通用型环氧树脂复合材料)及环氧树脂结构复合材料。 3、环氧树脂复合材料的特性 (1)密度小,比强度和比模量高。高模量碳纤维环氧复合材料的比强度为钢的5倍、铝合金的4倍,钻合金的3.2倍。其比模量是钢、铝合金、钦合金的5.5—6倍。因此,在强度和刚度相同的情况下碳纤维环氧复合材料构件的重量可以大大减轻。这在节省能源、提高构件的使用性能方面,是现有任何金属材料所不能相比的。 (2)疲劳强度高,破损安全特性好。环氧复合材料在静载荷或疲劳载荷作用下,首先在最薄弱处出现损伤,如横向裂纹、界面脱胶、分层、纤维断裂等。然而众多的纤维和界面会阻

(完整版)环氧树脂主要性能指标的检测方法

三、环氧树脂主要性能指标的检测方法 1、环氧树脂环氧值、环氧当量的测定 可用光谱分析法或化学分析法进行分析,光谱分析比化学分析容易操作,但是需要用标准试祥做成定量线。 ①光谱分析法 用红外光谱、拉曼光谱或核磁共振光谱等分析方法是很普及的,可用于环氧树脂的定性分析或环氧基的定量分析。红外光谱吸收法:首先用一系列已知环氧当量的环氧树脂的红外光谱做出A910cm-1/A1610 cm-1 (其中910cm-1是环氧基的吸收峰,1610 cm-1是苯环的吸收峰)基线,然后做出A910cm-1/A1610 cm-1与环氧当量标准曲线。这样在测定某一环氧树脂试样的环氧当量时,只需知道该环氧树脂A910/M1610的比值,即可确定其环氧当量。 ②化学分析法 常用的化学分析方法是在适当的溶剂中,使用过量的盐酸与环氧基作用,定量生成氯醇,将过且的盐酸用碱滴定法定量,。常用的溶剂有丙酮、无水醚、吡啶等。有时不用盐酸,而用溴化化氢酸、碘化钾与盐酸、过氯酸与季铵溴化物等为卤化剂,进行直接滴定。 方法多种多样,现今国际上通用的分析法是高氯酸法,适用于各种环氧树脂,但操作过程繁琐。另外还有盐酸/丙酮法、盐酸吡啶法以及盐酸二氧六环法。我国沿用的测定方法以盐酸一丙酮法和盐酸一吡啶法,其中盐酸一丙酮法较适用于分子量在1500以下的环氧树脂,而

盐酸一吡啶法较适用于分子量在1500以上的环氧树脂。相对来说,盐酸一丙酮法应用较多。 溴化季按盐直接滴定法 a)原理 原理是通过高氯酸(HClO4)与溴化四乙基铵(NEt4Br)反应生成的溴化氢与1,2-环氧基的定量反应。该程序包括用高氯酸-冰醋酸标准溶液滴定溶解在含溴化四乙基铵的环氧树脂的二氯甲烷溶液,以结晶紫为指标剂,当环氧基被消耗完,过量的溴化氢会引起过量的结晶紫指标剂变色。 b)溶液配制 结晶紫指标剂:取结晶紫0.5g,溶解于100ml冰醋酸中即得, 0.1 mol /L高氯酸-冰醋酸标准溶液 配制取无水冰醋酸550ml,加入高氯酸HClO4(W/W在70%左右,比重1.75)8.2ml摇匀,在烧杯中缓缓滴加24ml醋酐,用玻璃棒不断搅拌,放冷至室温后,转移到1000ml容量瓶中,加无水冰醋酸稀释至刻度线,摇均匀后,放置24小时使醋酐与溶液中的水充分反应完全。即得0.1N浓度的HClO4-HAc标准溶液。 标定准确称取在105℃干燥至恒重的邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O4约0.4g(准确至0.0001 g)置于锥形瓶中,加无水冰醋酸20ml,使溶解,加0.5%结晶紫冰醋酸溶液1—2滴,用高氯酸冰醋酸标准溶液滴定至蓝色,并将滴定结果用空白试验(即不加邻苯二甲酸氢钾)校正。计算如下:

环氧树脂

编辑本段类型 1、活性氢化物与环氧氯丙烷反应; 2、以过氧化氢或过酸(例如过醋酸)将双键进行液相氧化; 3、双键化合物的空气氧化; 4、由于它的性能并不是十分完美的,同时应用环氧树脂的对象也不是千 遍一律的,根据使用的对象不同,对环氧树脂的性能也有所要求,例如有的要求低温快干,有的要求绝缘性能优良。因而要有的放矢对环氧树脂加以改性。 编辑本段应用特性 1、形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对 形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。 2、固化方便。选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~ 180℃温度范围内固化。 3、粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使 其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。 4、收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应 或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。 5、力学性能。固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。 6、电性能。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面 漏电、耐电弧的优良绝缘材料。 7、化学稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、 耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。 8、尺寸稳定性。上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出 的尺寸稳定性和耐久性。 9、耐霉菌。固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带 条件下使用。

常用环氧树脂参数总结

常用环氧树脂参数总结 一、缩水甘油基型环氧树脂: 1.缩水甘油醚型环氧树脂 1.1双酚A型环氧树脂: 双酚A型环氧树脂是应用最广泛的树脂之一,占环氧树脂树脂总产量的90%。在分子结构中含有羟基和醚键,固化过程进一步生成新的—OH和—O—,使固化物具有很高的内聚力和粘附力。因此可以对金属、陶瓷、木材、水泥和塑料进行粘接。 另外,双酚A型环氧树脂属无毒树脂,其白鼠的最低口服致死量为LD50为11.4g/kg。 双酚A型环氧树脂的牌号与性质表 新牌号原牌号外观粘度(Pa.s)软化点(℃)环氧值 E—55 616# 浅黄粘稠液体 6-8 ---- 0.55-0.56 E—51 618# 浅黄粘稠液体 10-16 ---- 0.48-0.54 E—44 6101# 黄色高粘度液体 20-40 ---- 0.41-0.47 E—42 634# 同上---- 21-27 0.38-0.45 E—35 637# 同上---- 20-35 0.30-0.40 E—31 638# 浅黄粘稠液体---- 40-55 0.23-0.38 E—20 601# 黄色透明固体---- 64-76 0.18-0.22 E—14 603# 同上---- 78-85 0.10-0.18 E—12 604# 同上---- 85-95 0.10-0.18 E—06 607# 同上---- 110-135 0.04-0.07 E—03 609# 同上---- 135-155 0.02-0.04 E—01 665# 液体 30-40 ---- 0.01-0.03 1.2双酚S型环氧树脂 双酚S型环氧树脂是由双酚S和过量环氧氯丙烷在碱性条件下缩聚得到的耐高温环氧树脂。 双酚S为浅黄色固体,由东北石化研究所研制,全名为“4,4‘—二羟基二苯双缩水甘油醚环氧树脂”,胺类、酸酐、咪唑均能固化双酚S,其固化物具有热变形温度高、热稳定性能好的特点。这是因为分子中极性强的砜基—SO2—取代双酚A中的异丙基,提高了热稳定性;砜基改善了粘附力,增强了环氧基的开环活性。 1.3双酚F型环氧树脂 双酚F型环氧树脂是由双酚F和过量环氧氯丙烷(1:10),在四甲基氯化铵和NaOH条件下,经醚化和闭环反应,缩聚而成的。 双酚F型环氧树脂的粘度低,可用于碳纤维复合材料、玻纤增强塑料以及地下油井的灌封材料。 1.4环氧化线型酚醛树脂 环氧酚醛是由低分子量酚醛树脂与环氧氯丙烷在酸催化剂下缩合而成,兼有酚醛和双酚A型环氧树脂的优点。按线型酚醛树脂分子量和发羟基含量不同,可以合成不同分子量和官能度的环氧酚醛,如甲酚线型酚醛树脂。 环氧酚醛高粘度半固体,平均官能度为2.5-6.0,软化点≤28℃,环氧值0.53-0.57,在上海树脂厂和无锡树脂厂生产。为改善工艺,添加低粘度的稀释剂,或与双酚A混合使用。 胺类、酸酐类和咪唑均能固化环氧酚醛。在150℃以下固化环氧酚醛和双酚A型环氧树脂的热变形温度相近。例如: 固化剂固化条件用量% 热变形温度(℃)

环氧树脂种类及性能

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,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

环氧树脂简介

环氧树脂简介 Prepared on 22 November 2020

环氧树脂 环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的,除个别外,它们的都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的。 基本概述 凡中含有环氧基团的统称为。固化后的环氧树脂具有良好的物理、性能,它对和非金属材料的面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,尺寸稳定性好,高,柔韧性较好,对碱及大部分稳定[1],因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、等用途。 国内研究 我国自1958年开始对环氧树脂进行了研究,并以很快的速度投入了工业生产,至今已在全国各地蓬勃发展,除生产普通的-环氧型环氧树脂外,也生产各种类型的新型环氧,以满足国防建设及国家经济各部门的急需。 基本分类 分类标准 环氧树脂的分类目前尚未统一,一般按照强度、耐热等级以及特性分类,环氧树脂的主要品种有16种,包括通用胶、结构胶、耐温胶、耐低温胶、水中及潮湿面用胶、、、点焊胶、环氧树脂胶膜、、应变胶、软质材料粘接胶、密封胶、特种胶、潜伏性固化胶、土木建筑胶16种。 几种分类 对环氧树脂胶黏剂的分类在行业中还有以下几种分法: 1、按其主要组成分为纯环氧树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂; 2、按其专业用途分为机械用环氧树脂胶黏剂、建筑用环氧树脂胶黏剂、电子眼环氧 树脂胶黏剂、修补用环氧树脂胶黏剂以及交通用胶、船舶用胶等;

3、按其施工条件分为常温固化型胶、低温固化型胶和其他固化型胶; 4、按其包装形态可分为单组分型胶、双组分胶和多组分型胶等; 还有其他的分法,如无溶剂型胶、有溶剂型胶及水基型胶等。但以组分分类应用较多。 理化性质 物质特性 环氧树脂具有仲羟基和,仲羟基可以与异氰酸酯反应。环氧树脂作为多元醇直接加入聚氨酯胶黏剂含羟基的组分中,使用此方法只有羟基参加反应,环氧基未能反应。 用酸性树脂的、羧基,使环氧开环,再与聚氨酯胶黏剂中的异氰酸酯反应。还可以将环氧树脂溶解于乙酸乙酯中,添加磷酸加温反应,其加成物添加到聚氨酯胶黏剂中;胶的初黏; 耐热以及水解稳定性等都能提高0 r还可用醇胺或胺反应生成多元醇,在加成物中有叔氮原子的存在,可加速NCO反应。 用环氧树脂作多羟基组分结合了聚氨酯与环氧树脂的优点,具有较好的粘接强度和耐化学性能,制造聚氨酯胶黏剂使用的环氧树脂一般采用EP-12、EP-13、EP-16和EP-20等品种。 改性方法 1.选择; 2.添加反应性稀释剂; 3.添加填充剂; 4.添加特种热固性或; 5.改良环氧树脂本身。 生产应用 生产情况

环氧树脂复合材料

环氧树脂复合材料 复合材料是由基体材料和增强材料复合而成的多相体系固体材料。它充分发挥了各组分材料的特点和潜在能力,通过各组分的合理匹配和协同作用,呈现出原来单一材料(均质材料、单相材料)所不具有的优异的新性能,从而达到对材料某些性能的综合要求。复合材料的出现在材料发展史上具有划时代的意义。受到国内外的极大重视。其发展之迅猛在历史上是空前的。已在工业、农业、交通、军事、科学技术和人民生活等各个领域广为应用。尤其是在航空、航天等尖端技领域中已成为不可缺少的重要的结构材料。无怪乎有人认为21世纪将进入“复合材料时代”。 热固性树脂基复合材料是目前研究得最多、应用得最广的一种复合材料。它具有质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源广泛,加工成型简便、生产效率高等特点,并具有材料可设计性以及其他一些特殊性能,如减振、消音、透电磁波、隐身、耐烧蚀等特性,已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法取代的重要材料。在热固性树脂基复合材料中使用最多的树脂仍然是酚醛树脂、不饱和聚酪树脂和环氧树脂这三大热固性树脂。这三种树脂阶性能各有特点:酚醛树脂的耐热性较高、耐酸性好、固化速度快,但较脆、需高压成型;不饱和聚酪树脂的工艺性好、价格最低,但性能较差;环氧树脂的粘结强度和内聚强度高,耐腐蚀性及介电性能优异,综合性能最好,但价格较贵。因此,在实际工程中环氧树脂复合材料多用于对使用性能要求高的场合,如用作结构材料、耐腐蚀材料、电绝缘材料及透波材料等。 1、环氯树脂复合材料的分类 环氧树脂复合材料(简称环氧复合材料,也有人称为环氧增强塑料)的品种很多,其名称、含义和分类方法也没有完全统一,但大体上讲可按以下方法分类。 (1)按用途可分为环氧结构复合材料、环氧功能复合材料和环氧功能型结构复合材料。结构复合材料是通过组成材料力学性能的复合,使之能用作受力结构材料,并能按受力情况设计和制造材料,以达到材料性能册格比的最佳状态。功能复合材料是通过组成材料其他性能(如光、电、热、耐腐蚀等)的复合,以得到具有某种理想功能的材料。例如环氧树脂覆铜板、环氧树脂电子塑封料、雷

环氧树脂特性

环氧树脂 目录 材料简介应用特性类型分类使用指南国内主要厂商环氧树脂应用领域环氧树脂行业 材料简介 环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。 应用特性 1、形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。 2、固化方便。选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~180℃温度范围内固化。 3、粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。 4、收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。 5、力学性能。固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。 6、电性能。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。 7、化学稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。 8、尺寸稳定性。上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。 9、耐霉菌。固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带条件下使用。 类型分类 根据分子结构,环氧树脂大体上可分为五大类: 1、缩水甘油醚类环氧树脂 2、缩水甘油酯类环氧树脂 3、缩水甘油胺类环氧树脂 4、线型脂肪族类环氧树脂 5、脂环族类环氧树脂 复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂,而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚A型环氧树脂)为主。其次是缩水甘油胺类环氧树脂。 1、缩水甘油醚类环氧树脂 缩水甘油醚类环氧树脂是由含活泼氢的酚类或醇类与环氧氯丙烷缩聚而成的。

环氧树脂配置讲义

校讲义 《水声换能器设计与制作工艺》 实验指导书 水声工程学院 王文芝

目录 1.实验一压电瓷材料主要参数测试 (1) 2.实验二环氧树脂粘结与灌封工艺实验 (4) 3.实验三薄壁圆管换能器的制作 (6) 4.实验四复合棒换能器的制作 (10) 5.实验五聚氨酯橡胶的灌封工艺 (13) 6.实验六薄圆片径向振动换能器的制作 (15) 7.实验七薄长片长度振动换能器的设计与制作 (18) 8.实验八水声换能器电声性能参数测量实验 (20) 9.实验九氯丁橡胶硫化工艺实验 (26) 10.实验十超声应用实验 (27)

实验一、压电瓷材料主要参数测试 一、实验目的:掌握压电瓷材料性能参数的测试方法,了解主要参数的计算方法。 二、实验容: 1.学习实验仪器的使用; 2.用“谐振-反谐振”法测试PZT-4、PZT-5的主要参数; 3.电容电桥测量T C ,δtg ; 4.用NW1232低频频率特性测试仪测量1,,m n m f f f ; 5.用ZJ-3A 型准静态33d 测量仪测量各元件的33d 值。 三、实验仪器: 信号源 GFG ——8250A 一台 毫伏表 DF2175 二台 π型网络转接器 自制 一个 低频频率特性测试仪 NW1232 一台 准静态33d 测量仪 ZJ-3A 一台 电容电桥 一台 四、实验原理:通过“谐振-反谐振”方法,测试压电瓷材料的串联谐振频率s f 、并联谐振频率1s p f f 及等,计算出各主要参数。 实验仪器:

五、仪器连接: 六:实验方法: 1.按图连接好仪器。 2.打开仪器开关,将样品夹到夹持架两顶尖处,注意夹持力要尽量小,以样品不掉下来即可,夹持点应选在样品的中心处。 3.调节输入电压,测量薄圆片和薄长条片材料时,使V=1V ,测量长圆柱试样时,使V=3V 。 4.调节信号频率,按测量参数的需要测出试样的1,,m n m f f f ,测量1,m m f f 时,将转接器开关拨到2T R ,测量n f 时将转接器开关拨到3T R ,注意观察输出电压,当输出电压出现第一个峰值时,此时的信号频率即为m f ,继续调节输入信号频率,当输出电压出现第一个谷值时,此时频率为n f ,当输出电压出现第二个峰值时,此时的输入信号频率为1m f 。 5.用NW1232低频频率特性测试仪测量1,,m n m f f f 时,选扫频方式为“线性”,检波方式为“线性”,调节扫频宽度可观测到频率特性曲线,再将扫频方式改为“手动”,可在相应位置测出1,,m n m f f f 。 6.ZJ-3A 静态33d 测量仪使用方法见附页。 七、实验步骤: 1、用薄圆片试样(PZT-4,PZT-5二种)测试材料的δεσtg k T p ,,,33 2、用薄长方片试样(PZT-4,PZT-5二种)测试材料的3111 31),(,d Y S k E

环氧树脂特性

环氧树脂 目录 材料简介 应用特性 类型分类 使用指南 国内主要厂商 环氧树脂应用领域 环氧树脂行业 材料简介 环氧树脂 是泛指分子中含有两个或两个以 上环氧基团的有机高分子化合 物,除个别外 ,它们 的 相对分子质量 都不高。 环氧树脂的 分子结构是以分子链中含有活泼 的环氧基团为其特征 ,环氧基 团 可以位于分子 链的末端、中间或成环状 结构。由于分子结构中 含有活泼的环氧基团,使 它们可与多 种类型的固化 剂发生交联反应而形成不溶、不 熔的具有三向网状结构的高聚 物。 应用特性 1 、 形式 多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用 对形式提出的要求,其 范围可以从极 低的粘度到高熔点固 体。 2 、 固化方便。选用各种不同的 固化剂,环氧树脂体系几乎可 以在 0 ~ 180 ℃温度范围内固化 。 3 、 粘 附力强。环氧树脂分子链中固有的极 性羟基和醚键的存在,使其对各种物质 具有很高的 粘附力。环氧 树脂固化时的收缩性低,产生的 内应力小,这也有助于提高 粘 附强度。 4 、 收缩 性低。 环氧树脂和所用的固化剂的反应是 通过直接加成反应或树脂分子中 环氧基的 开 环聚合反应来 进行的,没有水或其它挥发性副 产物放出。它们和不饱和聚 酯 树脂、酚醛树脂相比, 在固化过程中 显示出很低的收缩性(小于 2%)。 5 、 力学性能。固化后的环氧 树脂体系具有优良的力学性 能。 6 、 电性能 。固化后的环氧树脂体系是一 种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧 的优良绝 缘 材 料。 7 、 化学 稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐 碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固 化环氧体系的 其它性能一样, 化学 稳定性也取决于所选用的树脂和 固化剂。 适当地选用 环氧树脂 和 固化剂,可以 使其具有特殊的化学稳定性 能。 8 、 尺寸稳定性。上述的许多 性能的综合,使环氧树脂体系 具 有突出的尺寸稳定性和耐久性 。 9 、 耐霉菌。固化的环氧树脂 体系耐大多数霉菌,可以在苛 刻 的热带条件下使用。 类型分类 根据分子 结构,环氧树脂大体上可分为五 大类: 1 、 缩水甘油醚类环氧树脂 2 、 缩水甘油酯类环氧树脂 3 、 缩水甘油胺类环氧树脂 4 、 线型脂肪族类环氧树脂 5 、 脂环族类环氧树脂

环氧树脂增韧途径与机理

环氧树脂增韧途径与机理 环氧树脂(EP)是一种热固性树脂,因其具有优异的粘结性、机械强度、电绝缘性等特性,而广泛应用于电子材料的浇注、封装以及涂料、胶粘剂、复合材料基体等方面。由于纯环氧树脂具有高的交联结构,因而存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点,难以满足工程技术的要求,使其应用受到一定限制。因此对环氧树脂的共聚共混改性一直是国内外研究的热门课题。 一、序言 目前环氧树脂增韧途径,据中国环氧树脂行业协会专家介绍,主要有以下几种:用弹性体、热塑性树脂或刚性颗粒等第二相来增韧改性; 用热塑性树脂连续地爨穿于热固性树脂中形成互穿网络米增韧改性; 通过改变交联网络的化学结构以提高网链分子的活动能力来增韧; 控制分子交联状态的不均匀性形成有利于塑性变形的非均匀结构来实现增韧。 近年来国内外学者致力于研究一些新的改性方法,如用耐热的热塑性工程塑料和环氧树脂共混;使弹性体和环氧树脂形成互穿网络聚合物(I PN)体系;用热致液晶聚合物对环氧树脂增韧改性;用刚性高分子原位聚合增韧环氧树脂等。这些方法既可使环氧捌脂的韧性得到提高,同时又使其耐热性、模量不降低,甚至还略有升高。 随着电气、电子材料及其复合材料的飞速发展,环氧树脂正由通用型产品向着高功能性、高附加值产品系列的方向转化。中国环氧树脂行业协会专家表示,这种发展趋势使得对其增韧机理的研究H益深入,增韧机理的研究对于寻找新的增韧方法提供了理论依据,因此可以预测新的增韧方法及增韧剂将会不断出现。 采用热塑性树脂改性环氧树脂,其研究始于20世纪80年代。使用较多的有聚醚砜(P ES)、聚砜(P S F)、聚醚酰亚胺(P EI)、聚醚醚酮(PE EK)等热塑性工程塑料,人们发现它们对环氧树脂的改性效果显著。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,这些热塑性树脂不仪具有较好的韧性,而且模量和耐热性较高,作为增韧剂加入到环氧树脂中同样能形成颗粒分散相,它们的加入使环氧树脂的韧性得到提高,而且不影响环氧固化物的模量和耐热性。 二、热塑性树脂增韧环氧树脂 1、热塑性树脂增韧方法 未改性的PE S对环氧的增韧效果不明显,后来实验发现两端带有活性反应基团的P ES 对环氧树脂改性效果显著。如苯酚、羟基封端的P E S可使韧性提高100%;双氨基封端、双羟基封端的P E S也是有效的改性剂;环氧基封端的PE S由于环氧基能促进相互渗透,因而也提高了双酚A型环氧树脂的韧性。以二氨基二苯砜为固化剂,P E S增韧的环氧树脂

环氧树脂化学成分

环氧树脂化学成分 主要成份是:酚醛树脂; 酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂,其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。也是世界上最早由人工合成的,至今仍很重要的高分子材料。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。 NL固化剂是酚醛树脂呋喃树脂的高效低毒固化剂。NL固化剂毒性低,基本无刺激味,树脂固化后强度高、耐蚀性好,使用用量少,操作方便,贮存期长。本品适用于热固性酚醛树脂及呋喃树脂的常温固化。用来配制酚醛树脂及呋喃胶泥;玻璃钢制品;制笔、制刷、竹木等制品的粘合;也可用作铸造树脂的室温固化剂。质量指标外观暗灰色液体相对密度(20℃)1.16±0.01粘度(涂-4,25℃)秒20-30 总酸度(以H2SO4计)% 18±2 游离酸(以H2SO4计)% 3-5 贮存期一年以上(密闭存放)应用对酚醛树脂或呋喃树脂,NL固化剂的用量范围一般为5-12%。环境温度20℃时,2130酚醛树脂的NL固化剂用量为8%左右,NL固化剂用量可随温度调整。参考配方酚醛树脂酒精NL固化剂石英粉酚醛胶泥100 0-5 6-10 150-200玻璃钢腻子100 0-5 6-10 120-200玻璃钢面料100 10 8-15 10-1520℃时NL用量为8%,1小时左右初凝,使用期30分钟左右配方注意:酚醛树脂或呋喃树脂用NL固化剂来固化时,对填料的要求较高,要求填料的耐酸性达到规范的要求。劣质填料含有碳酸钙等会与酸性固化剂反应产生气泡,影响制品质量,并可能造成树脂不固化。包装及贮运10Kg、25Kg塑料桶装。室温密闭储存。可长期贮存,超过一年复测合格可继续使用。

环氧树脂的性能及应用特点

环氧树脂的性能及应用特点 环氧树脂、酚醛树脂及不饱和聚酯树脂被称为三大通用型热固性树脂。它们是热固性树脂中用量最大、应用最广的品种。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。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。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。 1、环氧树脂及其固化物的性能特点 (1)力学性能高。环氧树脂具有很强的内聚力,分子结构致密,所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。 (2)粘接性能优异。环氧树脂固化体系中活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性集团赋予环氧固化物以极高的粘接强度。再加上它有很高的内聚强度等力学性能,因此它的粘接性能特别强,可用作结构胶。 (3)固化收缩率小。一般为1%~2%。是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8%~10%;不饱和聚酯树脂为4%~6%;有机硅树脂为4%~8%)。线胀系数也很小,一般为6×10-5/℃。所以其产品尺寸稳定,内应力小,不易开裂。 (4)工艺性好。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物,所以可低压成型或接触压成型。配方设计的灵活性很大,可设计出适合各种工艺性要求的配方。 (5)电性能好。是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。 (6)稳定性好。不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温),其贮存期为1年。超期后若检验合格仍可使用。环氧固化物具有优良的化学稳定性。其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。 (7)环氧固化物的耐热性一般为80~100℃。环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。 (8)在热卧性树脂中,环氧树脂及其固化物的综合性能最好。 2、环氧树脂的应用特点 (1)具有极大的配方设计灵活性和多样性。能按不同的使用性能和工艺性能要求,设计出针对性很强的最佳配方。这是环氧树脂应用中的一大特点和优点。但是每个最佳配方都有一定的适用范围(条件),不是在任何工艺条件和任意使用条件下都宜采用。也就是说没有“万能”的最佳配方。必须根据不同的条件,设计出不同的最佳配方。由于不同配方的环氧树脂固化体系的固化原理不完全相同,所以环氧树脂的固化历程,即固化工艺条件对环氧固化物的结构和性能影响极大。相同的配方在不同的固化工艺条件下所得产品的性能会有非常的大的差别。所以正确地作出最佳材料配方设计和工艺设计是环氧树脂应用技术的关键,也是技术机密所在。要能生产和开发出自己所需性能的环氧材料,就必须设计出相应的专用配方及其成型工艺条件。因此,就必须深入了解和掌握环氧树脂及其固化剂、改性剂等的结构与性能、它们之间的反应机理以及对环氧固化物结构及性能的影响。这样才能在材料配方设计和工艺设计中得心应手,运用自如,取得最佳方案,生产和开发出性能最佳、成本最低的环氧材料和制品。 (2)不同的环氧树脂固化体系分别能在低温、室温、中温或高温固化,能在潮湿表面甚至在水中固化,能快速固化、也能缓慢固化,所以它对施工和制造工艺要求的适应性很强。环氧树脂可低压成型或接触压成型,因此可降低对成型设备和模具的要求,减少投资,降低成本。 (3)在三大通用型热固性树脂中,环氧树脂的价格偏高,从而在应用上受到一定的影响。但是,由于它的性能优异,所以主要用于对使用性能要求高的场合,尤其是对综合性能要求高的领域。

环氧树脂生产工艺

环氧树脂生产工艺 摘要:对环氧树脂进行简单的介绍,包括其定义,发展概况,分类及其生产工艺等等。选取了双酚A型环氧树脂为例,介绍其生产工艺中的原料,流程,设备以及后期的“三废”的处理。 关键词:环氧树脂发展概况生产工艺 定义及发展概况 1.环氧树脂定义 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。最常用的双酚A 型环氧树脂含2个环氧基。化学名称:双酚A二缩水甘油醚. 英文名称: Diglycidyl ether of bis phenol A(缩写DGEBP A),其结构为: 2.发展概况 环氧树脂的发明曾经历了相当长的时期,它的工业化生产和应用仅是近40年的事情。 在19世纪末和20世纪初两个重大的发现揭开了环氧树脂发明的帷幕。远在1891年德国的Lindmann用对苯二酚和环氧氯丙烷反应生成了树脂状产物。1909年俄国化学家Prileschajew发现用过氧化苯甲醚和烯烃反应可生成环氧化合物。这两种化学反应至今仍 是环氧树脂合成中的主要途径。 我国的环氧树脂的开发始于1956年,在沈阳、上海两地首先获得了成功。1958年上海开始工业化生产。经过40余年的努力,我国环氧树脂生产和应用得到了迅速的发展。目前生产厂家已达100余家。生产的品种、产量日益增多,质量不断提高,在现代化的建设中正起着越来越重要的作用。 环氧树脂的分类及其合成工艺 1.分类 按化学结构差异:环氧树脂可分为缩水甘油类环氧树脂和非缩水甘油类环氧树脂2大类。 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。 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。 2.生产工艺 环氧树脂的种类繁多,不同类型的环氧树脂的合成方法不同。环氧树脂的合成方法主要有两种:(1) 多元酚、多元醇、多元酸或多元胺等含活泼氢原子的化合物与环氧氯丙烷等含环氧基的化合物经缩聚而得。(2) 链状或环状双烯类化合物的双键与过氧酸经环氧化而成。

环氧树脂简介

环氧树脂简介 环氧树脂是一种分子内含有两个或两个以上的环氧基,并以脂肪族、脂环族或芳香碳键为骨架并能通过环氧基团反应形成热固性树脂的低聚物。它具有良好的粘接性、电绝缘性、低收缩性、化学稳定性、耐高低温性、耐磨性等优异性能。环氧树脂通常作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体,广泛应用于建筑、机械、电子电气、航空航天等领域。全球各品种占环氧树脂总量的比例顺次为:双酚A型环氧树脂、阻燃溴化环氧树脂、酚醛型环氧树脂、脂环族环氧树脂等。固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。 环氧树脂使用时必须加入固化剂,优良的固化剂能赋予环氧树脂固化产物具有优异性能,通过固化反应,使环氧树脂生成立体网状结构的产物,成为具有真正使用价值的环氧树脂材料。开发新型固化剂远比开发新型环氧树脂更为重要。 1环氧固化剂的分类 (1) 按酸碱性质分为碱性和酸性两类 碱性固化剂:包括脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、双氰双胺、咪唑类、改性胺类。 酸性固化剂:包括有机酸酐、三氟化硼及其络合物。 (2) 按固化机理分为加成型和催化型 加成型固化剂:包括脂肪胺类、芳香族、脂肪环类、改性胺类、酸酐类、低分子聚酰胺和潜伏性胺; 催化型固化剂:包括三级胺类和咪唑类。 (3) 根据多元分类法分为显在型和潜伏型 显在型固化剂:芳香胺、脂环胺、聚酰胺、酸酐、酚醛、聚硫醇及催化型; 潜伏型固化剂:双氰胺、有机酸酰肼及酮亚胺微胶囊。 2固化剂改性研究 目前,有关环氧树脂固化剂的研究内容主要是改善环氧树脂的脆性、耐温性、耐候性、固化速度等方面的缺陷,提高其性能。固化剂改性的主要方法是通过化学反应在原有固化剂结构中引入新的官能团或特殊结构以及合成新的固化剂品种。 (1)多元胺类固化剂改性研究

环氧树脂

环氧树脂 百科名片 环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。 目录[隐藏] 应用特性 类型分类 使用指南 国内主要厂商 环氧树脂应用领域 环氧树脂行业 环氧树脂的发展简史 英文术语:epoxy Resin 凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。 我国自1958年开始对环氧树脂进行了研究,并以很快的速度投入了工业生产,至今已在全国各地蓬勃发展,除生产普通的双酚A-环氧氯丙烷型环氧树脂外,尚生产各种类型的新型环氧树脂,以满足国防建设及国发经济各部门的急需。 环氧树脂的制备方法大致有下列几种类型: 1、活性氢化物与环氧氯丙烷反应; 2、以过氧化氢或过酸(例过醋酸)将双键进行液相氧化; 3、双键化合物的空气氧化;

4、其它。 由于它的性能并不是十分完美的,同时应用环氧树脂的对象也不是千遍一律的,根据使用的对象不同,对环氧树脂的性能也有所要求,例如有的要求低温快干,有的要求绝缘性能优良------。因而要有的放矢对环氧树脂加以改性,改性的方法大致有下列几种: 1、选择固化剂; 2、添加反应性稀释剂; 3、添加填充剂; 4、添加别种热固性或热塑性树脂; 5、改良环氧树脂本身。 [编辑本段] 应用特性 纳米氧化铝透明液体XZ-LY101体颜色无色透明色固含量的20%-25%。该纳米氧化铝透明分散液中使用的是5-10纳米的氧化铝,该5-10纳米的氧化铝是经过原来粒径稍大的纳米氧化铝经过层层深加工筛选出来的氧化铝,具有明显纳米蓝相,添加到各种丙烯酸树脂,聚氨酯树脂,环氧树脂,三聚氰胺树脂,硅丙乳液等树脂的水性液体中,添加量为5%到10%,可以明显提高树脂的硬度,硬度可达6-8H甚至更高。完全透明,该纳米氧化铝液体可以是水性的或者油性的任何溶剂,由于其纳米粒径相当细小,固无论是何种溶剂皆是透明的,同时可以做各种玻璃涂层材料,宝石,精密仪器材料等。 纳米氧化铝油性树脂用液体XZ-LY102体颜色白色半透明,固含量的20%-50%。该氧化铝油性树脂用液体XZ-LY102中使用的是20纳米的氧化铝,该20纳米的氧化铝是经过原来粒径稍大的纳米氧化铝经过层层深加工筛选出来的氧化铝,具有明显纳米蓝相,添加到各种油性丙烯酸树脂,聚氨酯树脂,环氧树脂,三聚氰胺树脂,硅丙乳液等树脂的液体中,添加量为2%到5%,可以明显提高树脂的硬度,硬度可达6-8H甚至更高。该氧化铝油性树脂用液体XZ-LY102是油性的溶剂,溶剂是醇类,醚类,脂类,由于其纳米粒径相当细小,固无论是何种溶剂白色透明的,同时可以做各种玻璃涂层材料,宝石,精密仪器材料等。明显提高硬度,强度,提高耐刮擦力。 性质: 1. 氧化铝油性树脂用液体XZ-LY102透明,含量高。不沉淀不分层。 2. 氧化铝油性树脂用液体XZ-LY102,油性液体,可以是醇类,醚类,酮类液体。皆是透明,相容性很好。 3、氧化铝油性树脂用液体XZ-LY102 PH=7.0 但是具体ph值具体可根据客户要求调整。调整ph值对液体无影响。 4、氧化铝油性树脂用液体XZ-LY102硬度高、尺寸稳定性好,可广泛应用于各种塑料、橡胶、陶瓷、耐火材料等产品的补强增韧

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