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环氧树脂优缺点

环氧树脂优缺点
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

止或延缓裂纹的扩展,基体会迅速把载荷重新分配并通过界面传递到末断纤维上,使整个构件能继续承载,不会立即整体断裂。在疲劳过程中裂纹扩展很慢,直到疲劳寿命的90%左右才迅速断裂。整体断裂前有明显预兆,所以破损安全特性好。而金属材料在疲劳载荷下常常是没有明显预兆的突发性破坏。

(3)减振性能好。结构的白振频率除了与结构本身形状有关外,还与材料的比模量的平方根成正比。环氧复合材料具有高的比模量,因此也具有高的自振频率。高的自振频率不易引起工作时的共振,这就可以避免因共振而产生的早期破损。同时,复合材料中纤维与基体间的界面具有吸振能力,因此它的振动阻尼很高。对形状和尺寸相同的轻金属合金梁及碳纤维复合材料梁进行振动试验表况轻合金梁需9s才能停止振动,而复合材料梁只需2.5s就静止了。 (4)耐腐蚀性能、介电性能、透电磁波性能及综合性能好。耐热性亦较好。 (5)可用模具一次成型整体构件,从而减少了零部件、紧固件和接头数目,改善了受力状态,节省了原材料,减轻了构件的重量。所用工装简单,生产周期短,成本可大大降低。

(6)各向异性及材料性能的可设计性。这是复合材料,尤其是高性能复合材料的突出特点。可根据工程结构的载荷分布及使用条件进行复合材料的配方设计和铺层设计。合理地、有效地发挥各组成材料的作用和潜在性能,满足材料性能的预定要求,实现构件的优化设计,做到安全可靠、经济合理。

(7)环氧复合材料的主要缺点是:材料性能的分散性较大,耐老化性较差,耐湿热性不很高,横向性能和层间剪切强度不够好。

环氧树脂胶粘剂是性能极为优异的胶粘剂品种,特别是它环境适应性强、粘着力强、环保性好等特点,使其受到人们的广泛重视,应用范围及广。专家向中国环氧树脂行业介绍了它的优缺点。

一、环氧树脂胶粘剂的优点

与其他类型的胶粘剂比较,环氧树脂胶粘剂具有以下优点:

(1)环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基,因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料,尤其是表面活性高的材料具有很强的粘接力,同时环氧固化物的内聚强度也很大,所以其胶接强度很高。

(2)环氧树脂固化时基本上无低分子挥发物产生。胶层的体积收缩率小,约1%一2%,是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一。加入填料后可降到0.2%以下。环氧固化物的线胀系数也很小。因此内应力小,对胶接强度影响小。加之环氧固化物的蠕变小,所以胶层的尺寸稳定性好。

(3)环氧树脂、固化剂及改性剂的品种很多,可通过合理而巧妙的配方设计,使胶粘剂具有所需要的工艺性(如快速固化、室温固化、低温固化、水中固化、低粘度、高粘度等),并具有所要求的使用性能(如耐高温、耐低温、高强度、高柔性、耐老化、导电、导磁、导热等)。

(4)与多种有机物(单体、树脂、橡胶)和无机物(如填料等)具有很好的相容性和反应性,易于进行共聚、交联、共混、填充等改性,以提高胶层的性能。

(5)耐腐蚀性及介电性能好。能耐酸、碱、盐、溶剂等多种介质的腐蚀。体积电阻率1013~1016Ω·cm,介电强度16—35kV/mm。

(6)通用型环氧树脂、固化剂及添加剂的产地多、产量大,配制简易,可接触压成型,能大规模应用。

2、环氧树脂胶粘剂的缺点

当然,环氧树脂胶粘剂也有它自身缺点。从经济角度看,它的价格比较高;从材料性能角度看,它主要存在以下不足之处:

(1)不增韧时,固化物一般偏脆,抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差。

(2)对极性小的材料(如聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等)粘接力小。必须先进行表面活化处理。

(3)有些原材料如活性稀释剂、固化剂等有不同程度的毒性和刺激性。设计配方时应尽量避免选用,施工操作时应加强通风和防护。

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。

★环氧树脂的性能和特性

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。

优点:?优良的粘接强度和物理力学性能;

?较好的耐碱性;

缺点:?一般采用胺类固化剂进行常温固化环氧树脂在酸性介质下的耐腐蚀性较差;

?粘度较大,施工麻烦;

?固化剂品种的毒性及受环境影响较大。

除不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂外,热固性树脂主要有以下品种。

一、三聚氰胺甲醛树脂

三聚氰胺甲醛树脂是由三聚氰胺和甲醛缩聚而成的热固性树脂。用玻璃纤维增强的三聚氰胺甲醛层压板具有高的力学性能、优良的耐热性和电绝缘性及自熄性。

二、呋喃树脂

由糠醛或糠醇本身进行均聚或与其它单体进行共缩聚而得到的缩聚产物,习惯上称为呋喃树脂。这类树脂的品种很多,其中以糠醛苯酚树脂、糠醛丙酮树脂及糠醇树脂较为重要。

(1)糠醛苯酚树脂。糠醛可与苯酚缩聚生成二阶热固性树脂,缩聚反应一般用碱性催化剂。常用的碱性催化剂有氢氧化钠、碳酸钾或基它碱土金属的氢氧化物。糠醛苯酚树脂的主要特点是在给定的固化速度时有较长的流动时间,这一工艺性能使它适宜用作模塑料。用糠醛苯酚树脂制备的压塑粉特别适于压制形状比较复杂或较大的制品。模压制品的耐热性比酚醛树脂好,使用温度可以提高10~20℃,尺寸稳定性、电性能也较好。

(2)糠醛丙酮树脂。糠醛与丙酮在碱性条件下进行缩合反应形成糠酮单体缤纷可与甲醛在酸性条件下进一步缩聚,使糠酮单体分子间以次甲基键连接起来,形成糠醛丙酮树脂。

(3)糠醇树脂。糠醇在酸性条件下很容易缩聚成树脂。一般认为,在缩聚过程中糠醇分子中的羟甲基可以与另一个分子中的α氢原子缩合,形成次甲基键,缩合形成的产物中仍有羟甲基,可以继续进行缩聚反应,最终形成线型缩聚产物糠醇树脂。

呋喃树脂的性能及应用——未固化的呋喃树脂与许多热塑性和热固性树脂有很好的混容性能,因此可与环氧树脂或酚醛树脂混合来加以改性。固化后的呋喃树脂耐强酸(强氧化性的硝酸和硫酸除外)、强碱和有机溶剂的侵蚀,在高温下仍很稳定。呋喃树脂主要用作各种耐化学腐蚀和耐高浊的材料。

(1)耐化学腐蚀材料呋喃树脂可用来制备防腐蚀的胶泥,用作化工设备衬里或其它耐腐材料。

(2)耐热材料呋喃玻璃纤维增强复合材料的耐热性比一般的酚醛玻璃纤维增强复合材料高,通常可在150℃左右长期使用。

(3)与环氧树脂或酚醛树脂混合改性将呋喃树脂与环氧树脂或酚醛树脂混和使用,可改进呋喃玻璃纤维增强复合材料的力学性能以及制备时的工艺性能。这类复合材料已广泛用来制备化工反应器的搅拌装置、贮槽及管道等化工设备。

三、聚丁二烯树脂

聚丁二烯树脂是一种分子量不高的液体,大分子主链上主要包含1,2-结构,又称为1,2-聚丁二烯树脂。这种树脂的大分子链上具有很多乙烯基侧链,所以,在游离基引发剂存在下,可进一步交联成三向网络结构的体型高聚物。

1,2-聚丁二烯树脂可由丁二烯在烷基锂、碱金属(常用金属钠)或可溶性碱金属复合物(如钠-萘体系)引发剂引发下,按阴离子型聚合历程合成。1,2-聚丁二烯树脂大分子链完全由碳氢组成,因此树脂固化后有优良的电性能、弯曲强度较好、耐水性优良。

四、有机硅树脂

在有机硅聚合物中,具有实用价值和得到广泛应用的主要是由有机硅单体(如有机卤硅烷)经水解缩聚而成的主链结构为硅氧键的高分子有机硅化合物。这种主链由硅氧键构成,侧链通过硅原子与有机基团相连的聚合物,称为聚有机硅氧烷。

有机硅树脂则是聚有机硅氧烷中一类分子量不高的热固性树脂。用这类树脂制造的玻璃纤维增强复合材料,在较高的温度范围内(200~250℃)长时间连续使用后,仍能保持优良的电性能,同时,还具有良好的耐电弧性能及憎水防潮性能。有机硅树脂的性能如下:

(1)热稳定性。有机硅树脂的Si-O键有较高的键能(363kJ/mol),所以比较稳定,耐热性和耐高温性能均很高。一般说来其热稳定性范围可达200~250℃,特殊类型的树脂可以更高一些。

(2)力学性能。有机硅树脂固化后的力学性能不高,若在大分子主链上引进氯代苯基,可

提高力学性能。有机硅树脂玻璃纤维层压板的层间粘接强度较差,受热时弯曲强度有较大幅度的下降。若在主链中引入亚苯基,可提高刚性、强度及使用温度。

(3)电性能。有机硅树脂具有优良的电绝缘性能,它的击穿强度、耐高压电弧及电火花性能均较优异。受电弧及电火花作用时,树脂即使裂解而除去有机基团,表面剩下的二氧化硅同样具有良好的介电性能。

(4)憎水性。有机硅树脂的吸水性很低,水珠在其表面只能滚落而不能润湿。因此,在潮湿的环境条件下,有机硅树脂玻璃纤维增强复合材料仍能保持其优良的性能。

(5)耐腐蚀性能。有机硅树脂玻璃纤维增强复合材料可而浓度(质量)10%~30%硫酸、10%盐酸、10%~15%氢氧化钠、2%碳酸钠及3%过氧化氢。醇类、脂肪烃和润滑油对它的影响较小,但耐浓硫酸及某些溶剂(如四氯化碳、丙酮和甲苯)的能力较差。

(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:

环氧树脂浇注工艺设计

1、目的 线圈的环氧树脂浇注是一项工艺性强、技术难度较高的生产工序。为确保变压器质量,每个操作人员必须严格按本作业指导书的规定进行操作。未经技术部门同意,任何人不得擅自更改。 2、适用围 指导书适用于10~35kV级树脂绝缘干式电力变压器。 3、工艺装备: 3.1真空浇注设备: 真空浇注罐:可调温度在0~150℃,有恒温控制装置,温度控制精度 ±3℃,真空度小于50Pa。 电动混料罐:可调温度在0~150℃,有恒温控制装置,温度控制精度 ±3℃。 抽真空设备:应具备油水滤清器、冷凝器、真空泵及增压泵等。 3.2专用固化箱:可调温度在0~250℃,并有恒温控制装置,温度控制精度±2℃。 3.3称量工具:50kg电子称 3.4通风、起重等常用设备 4、工作场所的安全防护 4.1工作场所环境要保持整洁与通风,配备。 4.2工作场所溅出物的处理,用锯末或回丝吸干,弃于废物箱。

4.3参与该项工作的作业人员应穿防护服,戴护目镜、手套,在加料、混料时使用呼吸罩。 4.4皮肤保护:开始工作前先清洗后对暴露皮肤涂防护霜,若皮肤被浇注原料粘污,用吸纸擦掉,然后用温水和无碱皂清洗。眼睛沾染了树脂、固化剂或混合料时,应立即用清水进行冲洗10~15分钟,然后请医生诊治。 4.5如作业人员呼吸道吸入原料蒸汽出现不适异兆,应立即将人员转移至通风处并请医生处理。 5、材料及配方 5.1树脂配方(按重量比) 5.1.1采用或化工厂固化剂和增韧剂 树脂:硅微粉:固化剂:增韧剂:色浆:促进剂 百分比20% :60% : 15% : 5% : 0.2% : 0.03% (围0.03~0.04%) 重量比100 :300 :75 :25 : 1 :0.15 (围0.15~0.2) 5.1.2采用清洋化学固化剂和增韧剂 树脂:硅微粉:固化剂:增韧剂:色浆:促进剂 百分比20.7% :62.1% : 13.9% : 3.3% : 0.207% : 0.03% (围0.02~0.31%) 重量比100 :300 :67 :16 : 1 :0.145 (围0.0015~0.002)

干式变压器和油浸式变压器的优缺点

干式变压器和油浸式变压器的优缺点 令狐采学 价格上干变比油变贵。容量上,大容量的油变比干变多。在综合建筑内(地下室、楼层中、楼顶等)和人员密集场所需使用干变。油变采用在独立的变电场所。箱变内变压器一般采用箱变。户外临时用电一般采用油变。在建设时根据空间来选择干变和油变,空间较大时可以选择油变,空间较为拥挤时选择干变。区域气候比较潮湿闷热地区,易使用油变。如果使用干变的情况下,必须配有强制风冷设备。 1、外观 封装形式不同,干式变压器能直接看到铁芯和线圈,而油式变压器只能看到变压器的外壳; 2、引线形式不同干式变压器大多使用硅橡胶套管,而油式变压器大部分使用瓷套管; 3、容量及电压不同干式变压器一般适用于配电用,容量大都在1600KVA以下,电压在10KV以下,也有个别做到35KV电压等级的;而油式变压器却可以从小到大做到全部容量,电压等级也做到了所有电压;我国正在建设的特高压1000KV试验线路,采用的一定是油式变压器。 4、绝缘和散热不一样干式变压器一般用树脂绝缘,靠自然风冷,大容量靠风机冷却,而油式变压器靠绝缘油进行绝缘,靠绝缘油在变压器内部的循环将线圈产生的热带到变压器的散热器

(片)上进行散热。 5、适用场所干式变压器大多应用在需要“防火、防爆”的场所,一般大型建筑、高层建筑上易采用;而油式变压器由于“出事”后可能有油喷出或泄漏,造成火灾,大多应用在室外,且有场地挖设“事故油池”的场所。 6、对负荷的承受能力不同一般干式变压器应在额定容量下运行,而油式变压器过载能力比较好。 7、造价不一样对同容量变压器来说,干式变压器的采购价格比油式变压器价格要高许多。 干式变压器型号一般开头为SC(环氧树脂浇注包封式)、SCR (非环氧树脂浇注固体绝缘包封式)、SG(敞开式) 干式变压器与变压器有什么区别? “当然相同的是都是电力变压器,都会有作磁路的铁芯,作电路的绕组。而最大的区别是在“油式”与“干式”。也就是说两者的冷却介质不同,前者是以变压器油(当然还有其它油如β油)作为冷却及绝缘介质,后者是以空气或其它气体如SF6等作为冷却介质。油变是把由铁芯及绕组组成的器身置于一个盛满变压器油的油箱中。干变常把铁芯和绕组用环氧树脂浇注包封起来,也有一种现在用得多的是非包封式的,绕组用特殊的绝缘纸再浸渍专用绝缘漆等,起到防止绕组或铁芯受潮。(又因为两者因工艺、用途、结构方面的分类方法不同派生出不同的类别,所以我们从狭义的角度来说) 就产量和用量来说,目前干变电压等级只作到35kV,容量相对油

环氧树脂固化剂种类大全

一、脂肪多元胺型固化剂 环氧树脂固化物具有优良的机械性能、电器性能、耐化学药品性能,因而得到广泛的应用。固化剂是环氧树脂固化物必需的原料之一,否则环氧树脂就不会固化。为适应各种应用领域的要求, 应使用相应的固化剂。固化剂的种类很多,现介绍于下: 乙二胺 EDA H2NCH2CH2NH2 分子量60 活泼氢当量15 无色液体每100份标准树脂用6-8份性能:有毒、有剌激臭味,挥发性大、粘度低、可室温快速固化。用于粘接、浇注、涂料。 该类胺随分子量增大,粘度增加,挥发性减小,毒性减小,性能提高。但它们放热量大、适用期 短。一般而言它们分子量越大受配合量影响越小。长期接触脂肪多元胺会引起皮炎,它们的蒸汽毒性很强,操作时须十分注意。 二乙烯三胺 DETA H2NC2H4NHC2H4NH2 分子量103 活泼氢当量20.6 无色液体每100份标准树脂用8-11份。固化:20℃2小时+100℃30分钟或20℃4天。性能:适用期50克25℃45分钟,热变形温度95-124℃,抗弯强度1000-1160kg/cm2,抗压强度1120kg/cm2,抗拉强度780kg/cm2,伸长率 5.5%,冲击强度 0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-108。介电常数(50赫、23℃)4.1 功率因数(50赫、23℃)0.009 体积电阻2x1016 Ω-cm 常温固化、毒性大、放热量大、适用期短。 三乙烯四胺 TETA H2NC2H4NHC2H4NHC2H4NH2 分子量146 活泼氢当量24.3 无色粘稠液体每100份标准树脂用10-13份固化:20℃2小时+100℃30分钟或20℃7天。性能:适用期50克25℃45分钟,热变形温度98-124℃,抗弯强度950-1200kg/cm2,抗压强度1100kg/cm2,抗拉强度780kg/cm2,伸长率 4.4%,冲击强度 0.4尺-磅/寸洛氏硬度99-106。常温固化、毒性比二乙烯三胺稍低、放热量大、适用期短。 四乙烯五胺 TEPA H2NC2H4(NHC2H4)3NH2 分子量189 活泼氢当量27 棕色液体每100份标准树脂用11-15份性能同上。 多乙烯多胺 PEPA H2NC2H4(NHC2H4)nNH2 浅黄色液体每100份标准树脂用14-15份性能:毒性较小,挥发性低、适用期较长、价廉。 二丙烯三胺 DPTA H2N(CH2)3 NH(CH2)3NH2 分子量131 活泼氢当量26 浅黄色液体每100份标准树脂用12-15份性能同TETA。 二甲胺基丙胺 DMAPA (CH3)2N (CH2)3NH2 低粘度透明液体每100份标准树脂用4-7份毒性较大,具有固化和催化两个反应,粘附性能良好,柔性也好,适用期长。 二乙胺基丙胺 DEAPA (C2H5)2N (CH2)3NH2 分子量130 活泼氢当量65 低粘度透明液体每100份标准树脂用4-8份固化:60-70℃4小时。性能:适用期50克25℃4小时,

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

环氧树脂及相关产品标准

挥发性有机物(VOCS)的测定固体吸附-热脱附气相色谱-质谱法 D.1 原理 本方法使用无油采样器采集废气,使废气通过装有一种或多种固体吸附剂的吸附管(采样管),然后将吸附管放入加热器中迅速加热,待测物质从吸附剂上被脱附后,由载气带入气相色谱的毛细柱中,经色谱分离后由质谱进行挥发性有机物(VOCS)的定性定量分析。 D.2 干扰及消除 本方法中只有与待测化合物有相似的质谱图和气相色谱保留时间的化合物才产生干扰。 常遇到的是同分异构体的干扰。吸附了待测化合物的采样管被污染是本方法常遇到的一个问题,因此在整个采样分析过程中对采样管的制备、储存和处理要特别小心。 D.3 方法的适用范围 本方法适用于废气中挥发性有机物的分析,当采集样品300ml时,每个分析物质的最低检出浓度≤0.5ppb。 D.4 名词解释 (1)一级脱附:吸附管被加热后,有机物从吸附剂上脱附后直接由载气带入色谱柱中进行分离测定。 (2)二级脱附:吸附管被加热后,有机物从吸附剂上脱附,载气将有机物带入仪器内部的二次吸附管中再次吸附,然后再迅速加热脱附,由载气带入色谱柱中进行分离测定。 (3)吸附管:一般由不锈钢或玻璃做成,外径为6mm长度不等的圆管,管中间填有200mg的吸附剂,用于富集气体中的VOCS。 (4)二次吸附管:细的(内径<3mm)内填有少量吸附剂的吸附管,该管一般在室温或室温以下的温度下吸附,当有机物在该管富集后,再迅速升温(一般升温速度为40℃/s),所有的有机物被快速脱附后,能形成一个窄的蒸气带进入色谱柱中。 (5)冷冻剂:一般为液氮、液体二氧化碳,用于二次吸附管在低温富集有机物。 (6)穿透体积(BV):当恒定浓度的分析物质穿过吸附剂时,在吸附剂的后端能检出分析物质5%的浓度时进入吸附剂废气的总体积。 (7)保留体积(RV):将吸附管当成色谱柱接到色谱后,通入载气能使分析物质流出吸附管时的载气体积称为保留体积,该体积减去甲烷的保留体积则为有效保留体积。 (8)安全采样体积:2/3的穿透体积定义为安全采样体积。 (9)吸附剂的强度:吸附剂的强度代表吸附剂对VOCs 的吸附能力,对所有的VOCS,强吸附剂比弱吸附剂能提供较大的采样体积。一般来讲,弱吸附剂的比表面积少于50m2/g(包括Tenax?、Carbopack?/trap C 和Anasorb? GCB2),中等强度的吸附剂的比表面积在100~500m2/g的范围内(包括Carbopack?/trap B、Anasorb? GCB1、Porapaks 和Chromosorbs),强吸附剂的比表面积在1000m2/g左右(包括Spherocarb?、Carbosieve? SⅢ、Carboxen?1000和Anasorb? CMS类的吸附剂)。 D.5 吸附剂的选择及吸附管的预处理 吸附管应为不锈钢管或玻璃管,管的外径为6mm,长度可以根据热脱附仪器的要求而定,吸附剂的选择可以根据所分析物质的特性参考表D-1、表D-2选择,吸附剂选择的原则为: (1)具有较大的比表面积,即具有较大的安全采样体积。 (2)具有较好的疏水性能,对水的吸附能力低。 (3)容易脱附,分析的物质在吸附剂上不发生化学反应。

环氧树脂的环氧值的测定及固化实验

环氧树脂的环氧值的测定及固化实验 1. 实验目的 掌握低分子量环氧树脂的环氧值测定方法及计算,以及环氧树脂的固化。 2. 实验原理 2-3、2-4 以上多官能团体系单体进行缩聚时,先形成可溶可熔的线型或支链低分子树脂,反应如继续进行,形成体型结构,成为不溶不熔的热固性树脂。体型聚合物由交联将许多低分子以化学键连成一个整体,所以具有耐热性和尺寸稳定性能的优点。 体型缩聚也遵循缩聚反应的一般规律,具有“逐步”的特性。 以2-3,2-4官能度体系的缩聚反应如酚醛、醇酸树脂等在树脂合成阶段,反应程度应严格控制在凝胶点以下。 以 2-2官能度为原料的缩聚反应先形成低分子线型树脂(即结构预聚物),分子量约数百到数千,在成型或应用时,再加入固化剂或催化剂交联成体型结构。属于这类的有环氧树脂、聚氨脂泡沫塑料等。 环氧树脂是环氧氯丙烷和二羟基二苯基丙烷(双酚 A )在氢氧化钠( NaOH )的催化作用下不断地进行开环、闭环得到的线型树脂。如下式所示

上式中 n 一般在0 ~ 12之间,分子量相当于340~3800,n=0 时为淡黄色粘滞液体, n≥2时则为固体。n 值的大小由原料配比(环氧氯丙烷和双酚A 的摩尔比)、温度条件、氢氧化钠的浓度和加料次序来控制。 环氧树脂粘结力强,耐腐蚀、耐溶剂、抗冲性能和电性能良好,广泛用于粘结剂、涂料、复合材料等。环氧树脂分子中的环氧端基和羟基都可以成为进一步交联的基团,胺类和酸酐是使其交联的固化剂。乙二胺、二亚乙基三胺等伯胺类含有活泼氢原子,可使环氧基直接开环,属于室温固化剂。酐类(如邻苯二甲酸酐和马来酸酐)作固化剂时,因其活性较低,须在较高的温度(150~160℃)下固化。 3.环氧值的测定方法 环氧值是指每 100g 树脂中含环氧基的当量数,它是环氧树脂质量的重要指标之一。也是计算固化剂用量的依据。分子量愈高,环氧值就相应降低,一般低分子量环氧树脂的环氧值在0.48~0.57之间。 分子量小于 1500 的环氧树脂,其环氧值测定用盐酸 ── 丙酮法,反应式为:HC CH 2 +HCl actone H C CH 2Cl OH 称0.5g 树脂,称量准确到千分之一于三角瓶中,用移液管加入20毫升丙酮盐酸溶液,(盐酸-丙酮溶液配制:将2ml 浓盐酸溶于80ml 丙酮中,均匀混合即成 (现配现用) 。)微微用水浴加热,摇匀后放置暗处,静止30分钟冷却后用0.1N 氢氧化钠溶液滴定,以酚酞作指示剂(1滴),并作一空白试验。 环氧值 ( 当量 /100g 树脂 )E 按下式计算:

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

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。环氧树脂涂料所采用的溶剂一般都是混合溶剂,可降低成本,改善

环氧树脂固化剂概述

环氧树脂固化剂概述 环氧树脂本身为热塑性的线型结构,受热后固态树脂可以软化、熔融,变成粘稠态或液态;液态树脂受热黏度降低。只有加入固化剂后,环氧树脂才能得到实用。一个完整概念的环氧树脂组成物应该由四个方面的成分组成。但在实际应用时,不一定四个方面的成分都要具备,但树脂成分中的固化剂必不可少,可见固化剂的重要。 环氧树脂所以能取得广泛应用,就是因为这些成分多变配合的结果。尤其是固化剂,一旦环氧树脂确定之后,固化剂对环氧树脂组成物的工艺性和固化产物(产品)的最终性能起决定性作用。 固化剂定义及分类 1、定义 环氧树脂本身是热塑性的线型结构,不能直接拿来就应用,必须在向树脂中加入第二组分,在一定温度(或湿度)等条件下,与环氧树脂的环氧基进行加成聚合反应,或催化聚合反应,生成三维网络结构(体型网状结构)的固化物后才能使用。这个充当第二组分的化合物称作固化剂,分为加成型固化剂和触媒型固化剂。 2、固化剂的分类 固化剂按反应性和化学结构分类如下 1、伯胺与环氧基的反应 当用伯胺固化环氧树脂时,在第一阶段伯胺和环氧基反应生成仲胺;在第二阶段,生成的仲胺和环氧基反应生成叔胺,并且生成的羟基亦能和环氧基反应、具有加速反应进行的倾向。 胺的化学结构不同,它们与环氧基的反应速度也不相同,在初期反应速度比较快,环氧基消耗的比较多,到达一定的时间后,环氧基的消耗不像开始那么多。环

氧基的反应程度在3周的期间内非常低,聚酰胺只有40%,二亚乙基三胺也只不过65%,要进一步提高环氧基的反应程度,有必要在高温下进行固化反应。 当多胺固化环氧树脂时,醇或酚的存在会促进反应加快,但不能改变最后的反应程度。醇、酚的羟基和环氧基的氧原子形成氢键而促进开环,醇羟基容易开成这种键,因此显示更大的从促进作用。除了酚、醇之外,有机酸、硫酰胺等对反应也有促进作用。但邻苯二甲酸、顺丁烯二酸没有促进作用,这是由于它们和胺反应和成了酰亚胺之故。有些基团具有抑制作用。 如:,OR、,COOR、,SO3R、,CON2R、,SO2NR2、,CN、,NO2等。 2、叔胺与环氧基的反应 叔胺是强碱性化合物。叔胺固化环氧树脂按阴离子聚合反应进行。阴离子聚合固化剂首先作用环氧基,使其开环,生成氧阴离子,氧阴离子攻击环氧基,开环加成,这种开环加成连锁 反应进行下去固化环氧树脂。 3、咪唑化合物与环氧基反应 咪唑化合物为五元杂环化合物。结构式中含有两个氮原子,一个氮原子处于仲胺,另一个氮原子为叔胺。首先仲胺基的活泼氢和环氧基反应生成加成物,该加成物再和别的环氧基反应生成在分子内兼具?和?离子的离子络合物,生成的离子络合物的?和环氧基反应,以连锁反应的方式开环聚合固化环氧树脂。咪唑的阴离子聚合受加成物生成的制约,因此聚合速度比叔胺慢。 4、三氟化硼,胺络合物与环氧基的反应 BF3是环氧树脂的阳离子型催化剂,由于反应剧烈,无法应用,以与路易斯碱(胺类、醚类等)形成络合物的形式使用。BF3胺络合物是应用最早的潜伏型固化剂之一。它的阳离子聚合反应历程引发环氧基开环聚合,在和环氧基反应时,环氧基

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

環氧樹脂概論 環氧樹脂(Epoxy),又稱作人工樹脂、人造樹脂、樹脂膠等。是一類重要的熱固性塑料,廣泛用於黏合劑,塗料等用途。 人造樹脂(Epoxy resins/Epoxy/Polyepoxide)是熱固性環氧化物聚合物。大多數人造樹脂由氯環氧丙烷(epichlorohydrin)(C3H5ClO)和雙酚A(酚甲烷)(bisphenol-A)(C15H16O2)產生化學反應而成。環氧樹脂得名於其結構上的環氧基。雙酚A型環氧樹脂是最常用的環氧樹脂。通過如同固化劑反應,環氧樹脂可以形成三維交聯高分子網路。 基於胺類固化劑的固化反應 胺類固化劑可以打開環氧基。若所使用的胺類固化劑(常用的固化劑為雙氰胺,DICY)有兩個以上的功能團則可以生成交聯網路。基於酐類固化劑的固化反應 酐類固化劑在胺催化劑的作用下可以和環氧基反應。酐類固化劑還可以在氫氧根的催化作用下和環氧基反應。

化學性質 環氧樹脂固化過程為放熱反應,當使用快速催化劑鑄造大型零件時需要注意散熱,防止溫度上升過高達到小分子沸騰溫度。 環氧基會與人體內的多種基團反應,因此通常被認為是有毒或者致癌物質,在使用的時候應該避免皮膚接觸。環氧樹脂的固化劑大多也是有毒物質。 氯環氧丙烷(C3H5ClO)易燃,含毒性和致癌物質。 雙酚A(酚甲烷)(C15H16O2)是內分泌干擾素(也就是擾亂生殖系統的化學物質) 。 環氧樹脂一般和添加物同時使用,以獲得應用價值。添加物可按不同用途加以选择,常用添加物有以下几类: (1)固化剂;(2)改性剂;(3)填料;(4)稀释剂。 其中固化剂是必不可少的添加物,无论是作粘接剂、涂料、淺注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。

环氧树脂的定义和优缺点介绍

环氧树脂的定义和优点介绍 什么是环氧树脂呢? 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。 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。 优点具体有: ①因固化时无小分子生成,故而密度大,固化时收缩率低,约2%。尺寸稳定,其蠕变性能比聚酯、酚醛低。 ②粘结力强,机械强度高。由于分子中有多种极性基团,如羟基(—OH)和醚基(—O—)。由于这些基团的极化,使环氧树脂分子与相邻物面产生电磁吸力,而环氧基与含有活泼氢的金属表面形成化学键粘结很牢,特别能与玻璃表面生成化学键,因此,粘结力特别强。因此,环氧树脂能与多种材料粘结,有“万能胶”之称。 ③良好的电绝缘性。在超高频下和不同温度范围℃内有良好的电性能,在电机上可作F级绝缘材料。耐电弧、耐表面漏电性能好。 ④耐水性好,室温下的吸水率约0.5%以下,经一个月高温作用,强度降低10%以下,可做防水防潮材料。 ⑤耐腐蚀性良好。酚醛、聚酯都不耐碱,而环氧树脂耐碱较好,同时对酸和有机溶剂的抗腐蚀性也良好。用酸酐作固化剂时也能耐酸。 ⑥耐热性较好。热变形温度比聚酯高。特别是热固化产品,通过改变固化剂,可大幅度提高热变形温度,有的热稳定性达到250℃以上,分子量越大,热稳定性越小。 ⑦固化成型方便。可在室温及接触压力下固化,也可在加热加压下固化成型,固化温度范围在5~180℃,环氧FRP压制温度为150~160℃,制品1mm厚加压时间为10~20min,但总的时间不少于45min。因固化剂品种多,给环氧的制品也带来多种性能。

环氧树脂固化剂用量的计算

环氧树脂固化剂用量的 计算 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

环氧树脂固化剂用量的确定 epoxy value 环氧值是100g环氧树脂中所含环氧基团的物质的量。它与环氧当量的关系为环氧值=100/环氧当量。它是鉴别环氧树脂性质的最主要的指标。epoxy equivalent per weight;EEW环氧当量含一个的树脂量(克/当量),即的除以每一分子所含环氧基数量的值。 1、胺类固化剂用量的计算 胺类固化剂用量的计算方法,其依据是以胺基上的—个活泼氢和一个环氧基相作用来考虑的。各种伯胺、仲胺的用量按下式计算求出: W=(M/Hn)×E 式中:W—一每100g环氧树脂所需胺类固化剂的质量,g;M——胺类固化剂分子量; Hn——固化剂分子中胺基上的活泼氢原子数;E一一环氧树脂的环氧值。 举例:用乙二胺作固化剂,使E-44环氧树脂固化,求每loog环氧树脂所需乙二胺的用量。 解:乙二胺的分子式为H2N—CH2一NH2乙二胺的分子量M=60乙二胺的活泼氢原子数Hn=4 从表中查出E-44环氧树脂的环氧值E=0.40~0.47,那么 W最大=60/4×0.47=7.05(g)W最小=60/4×0.40=6(g) 即每100gE-44环氧树脂需用6~7g乙二胺固化剂。实际上,随着胺分子的大小,以及反应能力和挥发情况的不同,一般比理论计算出的数值要多用10%以上。2、酸酐类固化剂的用量计算

酸酐类固化剂的用量通常按下式求出:W=AE·E·K 式中:W—一每100g环氧树脂所需酸酐固化剂的质量,g; AE一—酸酐摩尔质量,kg/mol; K——每摩尔质量环氧基所需酸酐的量,mol。经验数据,它在0.5~1.1范围内变动,一般取0.85。举例:对100g环氧值为0.43的环氧树脂,若用邻邦苯二甲酸酐(PA)作它的硬化剂,要用多少量合适? 解:邻苯二甲酸酐的分子式为:其分子量M=148 E=0.43经验数值取K=0.85因此其合适的用量为: W=148×0.43×0.85×=54.1(g) 即100g环氧值为0.43的环氧树脂,用54g左右的邻苯二甲酸酐作固化剂较合适。实际使用量也均比理论计算的用量值高。 固化剂用量一般比理论计算值高的原因有二,一是在配制过程和操作过程中会有挥发损失;二是不易与树脂混合均匀。但是当硬化剂用量过大时,会造成树脂链终止增长,降低硬化物的分子量,使固化后的树脂发脆。 上述计算值,都是指纯的固化剂,即含量百分之百。当达不到此纯度时,应进行换算调整。

聚合物环氧树脂的合成

合成环氧树脂的工作任务 1.环氧树脂概述 环氧树脂是分子中含有两个以上环氧基团()的合成树脂。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。环氧树脂中含有多种可发生不同功能作用的基团,如环氧基、醚键(-O-)、羟基和苯环,其中环氧基可发生交联反应,醚键耐水解性能优良,羟基发挥粘结作用,苯环发挥耐腐蚀性与耐热性好的作用。因此固化后的环氧树脂具有坚韧、收缩率低、耐水、耐化学腐蚀、耐有机溶剂、可与许多材料牢固粘结等优点。与其他热固性树脂相比,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。环氧树脂具有优良的工艺性能、机械性能和物理性能,几乎能适应和满足各种不同使用性能和工艺性能的要求,因而在电子、机械、化工、航空、交通运输等工业部门得到广泛的应用,这是其他热固性树脂所无法相比的,如今环氧树脂已成为国民经济发展中不可缺少的材料。环氧树脂的产量和应用水平,也能从一个侧面反映一个国家工业技术的发达程度。 环氧树脂的种类很多,并且不断有新品种出现。在所有环氧树脂中,生产最早、产量最大、应用最广的是双酚A型环氧树脂。因为其原材料易得、成本最低,在我国其产量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%。又因其用途最广,故被称为通用型环氧树脂。 (1)基础标准 GB/T1630—1989 环氧树脂命名 GB/T2035—1996 塑料术语及其定义 (2)产品标准 GB/T13657—1992 双酚A型环氧树脂 (3)方法标准 GB/T4612—1984 环氧化合物环氧当量的测定 GB/T4613—1984 环氧树脂和缩水甘油醚无机氯的测定 (4)、皂机氯的测定 GB/T4618—1984 环氧树脂和有关材料易皂化氯的测定 (5)加德纳色度法 GB/T12007.1—1989 环氧树脂颜色测定方法加德纳色度法 GB/T12007.2—1989 环氧树脂钠离子测定方法 GB/T12007.3—1989 环氧树脂总氯含量测定方法 GB/T12007.4—1989 环氧树脂粘度测定方法 GB/T12007.5—1989 环氧树脂密度的测定方法、比重瓶法 GB/T12007.6-1989 环氧树脂软化点测定方法环球法 GB/T12007.7—1989 环氧树脂凝胶时间测定方法 Q/5S69—94 环氧化合物环氧当量的测定—溴化氢-冰乙酸非水滴定法(中国航空总公司第014中心标准) 12.2 合成环氧树脂的工作任务分析 12.2.1 双酚A型环氧树脂及相关指标 1.双酚A型环氧树脂 双酚A型环氧树脂又称为二酚基丙烷型环氧树脂,是由二酚基丙烷(双酚A)和环氧氯丙烷在碱性催化剂(NaOH)作用下缩聚而成的树脂产品。结构如下: 分子结构中n为环氧树脂分子中重复结构单元的数目,亦称链节数。n越大,树脂的聚合度越高。双酚A型环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。工业上将软化点低于50℃(平均聚合度小于2)的称为低分子量环氧树脂或软树脂;软化点在50℃~95℃之间(平均聚合

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

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