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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第三章 环氧树脂(Epoxy),3.1 引言,环氧树脂具有优良的物理机械性能、,电绝缘性能,、耐化学腐蚀性能、耐热及,粘接性能,,广泛用于机械电子、化学化工(涂料、粘结剂)、航空航天、汽车、船舶、建筑等工业领域。,是应用领域最为广泛的一类热固性树脂,。,我国现在已经是环氧树脂,产量、进口量、消费量最大,的国家。,2006年我国产量52万吨,。,预计2010年我国环氧树脂生产能力将达到100万吨,占全球总产能的一半。,3.1.1 环氧树脂的定义与特征,定义:,环氧树脂,是指分子中含有,两个或两个以上,环氧基团的一类有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子量都很小。一般在,350500,之间。,结构特点:,分子链中含有,活泼的环氧基团,。环氧基团可以位于分子链的末端、中间、或成环状结构。,1、形式多样,2、固化方便,3、粘附力强,4、收缩率低,5、机械强度高,6、电绝缘性优良,7、化学稳定性强,8、尺寸稳定性好,3.1.2 环氧树脂的性能与特点,树脂与固化剂品种繁多,可选择范围非常广泛;另有多种形式的改性剂(如增韧剂、稀释剂等),1)从分子结构上可分为,缩水甘油醚类环氧、缩水甘油酯类环氧、缩水甘油胺类环氧、脂肪族环氧、脂环族环氧;,2)从形态上有低粘度,液体环氧,和,固态环氧,;,3)从功能上可分为,普通环氧,和,高性能环氧,;,4)从价位上有,低档、中档,和,高档,之分。,1、形式多样,2、固化方便,固化剂种类多、固化方便是EP的一大特色。,固化剂按固化温度可分为:,(1)低温和超低温固化剂(0),(2)室温固化剂(025),(3)中温固化剂(80120),(4)高温固化剂(160180),可覆盖,5 180,的温度范围。,3、粘附力强,EP分子中含有大量,极性羟基和醚键,,对各种物质均有很高的粘结力。除了,聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯,不能直接用EP粘结外,,对绝大多数的金属和非金属都有很好的粘结性,有“,万能胶,”之称。,它与许多非金属材料(如玻璃、陶瓷、木材)的粘结强度往往超过材料本身的强度,,是结构胶粘剂的主要成分之一。,4、收缩率低,环氧树脂的固化是通过,加成方式,进行的,固化过程中没有水和其它挥发性副产物放出。另外,环氧树脂本身具有仲羟基,再加上环氧基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,,因此环氧树脂的固化收缩率是热固性树脂中,最低,的品种之一,一般为,12。,5、机械强度高,固化后的环氧树脂具有,很强的内聚力,,而分子结构致密,所以其机械强度明显高于酚醛树脂和不饱和聚酯树脂。如树脂浇铸体的,弯曲强度,:,EP:120140 MPa,UP:80-100 MPa,PH:60-90 MPa,6、电绝缘性优良,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能。另外,EP组分单一、纯度高。,体积电阻率(v)110,1315,介电常数()34,介质损耗角正切(tg)0.004,7、化学稳定性强,固化后的环氧树脂主链是,醚键和苯环,、三向交联结构,致密又封闭,,因此具有具有优异的,耐碱性、耐酸性和耐溶剂性,性能优于UP和PH。,8、尺寸稳定性好,上述性能的综合,使得固化后环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。,3.1.3 环氧树脂的分类,按合成方法主要分两类:,1.含活泼氢的化合物与环氧氯丙烷反应,2.含不饱和双键的化合物经过过醋酸或,过氧化氢进行环氧化。,从分子结构上可分为五大类:,1.缩水甘油醚类,4.脂肪族环氧,2.缩水甘油酯类,5.脂环族环氧,3.缩水甘油胺类,1.缩水甘油醚类,2.缩水甘油酯类,3.缩水甘油胺类,4.脂肪族环氧,5.脂环族环氧,课前回顾,1、什么是环氧树脂?其结构特点是什么?,2、环氧树脂的性能特点有哪些?其中最重要的特点是什么?为什么?,3、环氧树脂的合成方法有哪几种?,4、环氧树脂从分子结构上可分为哪几类?,分别属于哪一种合成方法?,5、缩水甘油醚类环氧树脂中最主要且产量最大的是什么环氧?它有哪两类物质反应得到?,3.1.4 二酚基丙烷型环氧树脂,1、主要原料,(1),二酚基丙烷-双酚A,(2),环氧氯丙烷:,非常活泼,可与多种试剂进行反应。,与胺类反应,与羟基反应,水解反应,与羧酸反应,聚合反应,3.1.5 环氧树脂的命名方法,1.代号与型号,主要有E、F、R(二氧化双环戊二烯环氧)等。,型号“E-51”表征的意义。,2.主要指标,环氧值或环氧当量。,环氧值:,100g环氧树脂中含有环氧基团的物质的量(或克当量数)。,环氧当量:,含有1克当量环氧基的环氧树脂的克数。,环氧值环氧当量100,表征意义:反应活性,相对分子量的大小,
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