环氧树脂,又称人造树脂,是一类分子结构中含有两个以上环氧基团的有机高分子聚合物,一种热固性塑料。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,其具有优良的绝缘性能[1]、力学性能及化学稳定性等,被广泛用于黏合剂、涂料等领域。
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。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。
环氧树脂的发明曾经历了相当长的时期。早在1891年,德国的Lindmann用对苯二酚与环氧氯丙烷反应,缩聚成树脂并用酸酐使之固化。但是它的使用价值没有被揭示。1930年,瑞士的Pierre Castan和美国的S.O.Greenlee进一步进行研究,用有机多元胺使上述树脂固化,显示出很高粘接强度,这才引起了人们的重视。广泛地讲,环氧树脂可以从含有链烯基的母体化合物合成,也可以从含有活性氢原子的母体化合物合成。20世纪初报导了烯烃的环氧化,但直到20世纪40年代中期,Swern和他在美国农业部的合作伙伴开始研究聚不饱和天然油的环氧化时,此项技术也仅应用于高相对分子质量单环氧化合物的生产并引起广泛的工业化规模开发的兴趣。
我国环氧树脂产品结构单一,总体质量距国际水平有一定差距。普通环氧树脂占国内环氧树脂总产量的绝大部分,环氧树脂的比例较小,这造成上一方面普通环氧树脂供大于求,竞争激烈,产能利用率不高;另一方面电子元件封装、覆铜板、功能性粉末涂料、电工浇铸、汽车底漆和风力叶片等对适用性、稳定性要求较高的环氧树脂供不应求,大量依赖进口。
目前环氧树脂主要用于涂料行业和电子行业。复合材料成型用环氧(主要应用于电子行业的印刷电路板)占四分之一。 环氧树脂系统产品用途广泛。一是制成各种环氧树脂涂料、油墨,用于船舶、汽车底架、钢铁结构、管道容器、建筑地坪等各个方面的防护;二是制成各种粘接剂,用于各种材料之间的粘接,如建筑物裂缝的修补、室内装饰的粘接、汽车部件的粘接、飞机船舶用的结构胶等;三是制成各种浇注料,用于电子电器元器件或部件的灌封、密封,混凝土构筑物的制造或修补;四是制成塑封料,封装各种电子电器设备;五是制成复合材料,如用环氧树脂溶液(浸渍料)与玻璃布或玻纤制备层压板或敷铜板,在电器行业中作绝缘板、印刷线路板获得大量的应用;六是制有机导电材料,用于电阻发热元件、电阻器、防静电材料、高压屏蔽材料、电极材料、敏感元件转换器、导电胶等。
注意事项: 1、施工时穿戴防护器具(如手套、护目镜),避免皮肤直接接触,如有沾染应以大量清水冲洗。 2、本产品为溶剂性材料,施工时注意通风及远离火源。材料未固化前,施工区周围不得使用明火。 3、建业开启后须立即封盖,防止固化。 4、切勿将已倒出的浆料和其他溶剂又倒回桶内。 5、贮运在干燥阴凉处,防雨火、防挤压。保质期为半年。
环氧树脂胶粘剂是一类由环氧树脂基料、固化剂、稀释剂、促进剂和填料配制而成的工程胶粘剂。由于其粘接性能好、功能性好、价格比较低廉、粘接工艺简便,所以近几十年来在家电、汽车、水利交通、电子电器和宇航工业领域得到了广泛的应用。随着高新技术和纳米技术的不断发展,近年来,对环氧树脂的改性不断深入,互穿网络、化学共聚和纳米粒子 增韧等方法广泛应用,由环氧树脂配制成的各种胶粘剂品种也越来越多。
环氧树脂可以作为各种形式(液态的或固态的)成型材料提供使用,适用的成型方法有浇铸、压缩成型、传递成型、注射成型、液态树脂适合于浇铸,固态材料适合于其它成型方法。液态成型材料由环氧树脂、固化剂、填料、脱模剂、颜料和其它添加剂组成,固态成型材料基本上采用干式混合法或辊练法制造的。
环氧树脂配合物在常温或高温下发生固化反应成三向网状结构聚合物,这种网状聚合物具有特的优良粘接性,防腐蚀性、机械性能、电气性能及耐药品性能,固化的环氧树脂的性能主要取决于交联密度或交联点间平均分子量以及分子链的化学结构,仅由环氧树脂和固化剂组成的体系,其性能由环氧齐聚物和固化剂的种类,它们之间的配比及固化条件来决定。
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