环 氧 树 脂 的 增 韧
环氧树脂-百度百科
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。
简介英文术语: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，也生产各种类型的新型环氧树脂，以满足国防建设及国家经济各部门的急需。
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。
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。
脂环族环氧树脂的特点及应用
脂环族环氧树脂的特点及应用脂环族环氧树脂通常指分子结构中有环状碳链结构的一类环氧树脂。
工业上一般采用含有两个双键的脂环烯烃化合物经过过氧化物（如过氧化乙酸）的氧化作用形成环氧化脂环烯烃化合物。
脂环族环氧树脂与固化剂反应后生成交联网络结构的聚合物。
由于脂环族环氧树脂的活性基团直接连接在脂环上，反应活性要低于普通双酚A型环氧树脂，所以多使用酸酐固化剂加温固化。
脂环族环氧树脂的结构中不存在羟基，反应过程中可以使用促进剂提高反应速度。
脂环族环氧树脂的特点：热稳定性好脂环族环氧树脂的突出优势是具有良好的热稳定性能。
由于脂环族环氧树脂的环氧基团直接连接在脂环上，固化后交联密度增大，具有紧密的刚性结构，固化物的耐热温度高。
∙耐候性好因普通双酚A型环氧树脂结构中存在苯环，耐候性不良是双酚A型环氧树脂的普遍缺陷。
而脂环族环氧树脂中以稳定的脂环结构代替苯环，脂环族环氧树脂具有良好的耐候性和抗黄变性能。
∙介电性能好脂环族环氧树脂的合成中不使用环氧氯丙烷，不含有氯离子，钠离子等副产物，因此脂环族环氧树脂较双酚A型环氧树脂具有更好的介电性能。
∙低粘度脂环族环氧树脂的粘度较小，浇注和灌封操作方便，具有良好的工艺性。
脂环族环氧树脂可用作环氧稀释剂，因其具有优异的耐热稳定性能，可避免普通稀释剂产品高温下热变形温度降低，造成固化物的耐热温度下降的问题。
脂环族环氧树脂的应用：∙电子灌封材料脂环族环氧树脂具有良好的介电性和耐候性，可用作户外高压变电装置的灌封材料，具有耐磨损，抗冲击强度好，热变形温度高的特点。
∙复合材料脂环族环氧树脂具有粘度低，热变形温度高，耐候性好的特点，可广泛应用在模具材料和耐高温复合材料中。
∙涂料脂环族环氧树脂的耐温性能和耐候性能，可使面漆保持色泽持久不黄变。
脂环族环氧树脂具有硬度高，耐磨损，抗冲击性能好，耐化学品腐蚀及附着力好的特点，可应用于线路板涂层。
∙胶粘剂脂环族环氧树脂具有良好的附着力，随着固化温度的升高，粘接强度也会随之升高。
环氧树脂
二、环氧稀腻子（粘玻璃丝布用）
环氧树脂 6101
100
二甲苯
15~20
邻苯二甲酸二丁脂
15
乙二胺
10
水泥
1
锌钡白（立德粉）
0.9 或碳酸钙 3.5~4.5
加入立德粉和碳酸钙是为了改变外观和色调，还可以考虑加一些其它颜料。
三、还氧浆液（裂纹注浆用）
环氧树脂 6101
100
二甲苯
15
501（活性稀释剂）
为降低成本，可在环氧树脂中加入较多的稀释剂和某些液态材料，可以增加填充料
的数量，这样做对早期强度（1~2 天）固化和粘结能力有较大的影响，但后期（3 天以
后）随着稀释料的挥发，强度还是比较高的。
配制环氧砼稀料必须把所有的粗细集料包起来，常用的材料（环氧树脂+稀释剂+
增韧剂+液态材料）和粗细集料的比例在 1：4~1：10 之间。温度的变化影响填充料的
提高抗磨性
石英粉、二硫化钼
提高抗冲击性
石棉纤维、玻璃纤维、钼粉、云母
改善加工性能
滑石粉
（二）树脂混凝土
环氧砼中粗细填充料的多寡，对环氧砼强度有着明显影响。已抗压强度为例，当稀
料和填料的比例较小时（在一定范围内）环氧砼强度较高，可达 80Mpa，当填料增多，
其强度则随之降低，当达到一定程度时其性能和普通砼相似。
10~14
此胶粘结强度，在水下可达 2Mpa。这是由于聚酰胺有亲水性的极性聚酰胺基团，有表
面活性剂的作用，改善了站结剂与有水界面物体的粘结性能，粘结键通过水膜到达粘结表面。
另外，聚酰胺还有一定的憎水性（含脂肪烃碳链），从另一方面也利于潮湿表面的粘结。
①还氧树脂（6101#）
增塑的名词解释
增塑的名词解释增塑是指向塑料产品中添加一种或多种化学物质，以改变塑料的硬度、柔软度、延展性等性质的过程。
这些化学物质被称为增塑剂，它们可以使塑料更易于加工和成型，增强其弹性和韧性，并使塑料产品更符合实际应用需求。
一、增塑剂的分类增塑剂可根据其化学结构和应用特点进行分类。
常见的增塑剂分为以下几类：1. 酯类增塑剂：如环氧酯、过渡金属酯等。
这类增塑剂通过与塑料分子间的相互作用，改变塑料链的运动性质，从而增加塑料的延展性和柔软度。
2. 脂肪族增塑剂：如邻苯二甲酸酯、过渡金属脂肪酸盐等。
脂肪族增塑剂通过与塑料分子键合或物理吸附作用，改变塑料的分子排列方式，提高塑料的可加工性和柔软性。
3. 环状增塑剂：如环氧化物、环氧树脂等。
这类增塑剂通过与塑料分子间的键合，形成交联结构，使塑料具有较好的弹性和拉伸能力。
4. 液晶增塑剂：如苯烷基、苯基和烷基液晶聚合物等。
液晶增塑剂通过控制液晶分子的排列方式，可使塑料具有很高的弹性和柔软性，适用于电子产品等领域。
二、增塑剂的应用领域增塑剂广泛应用于塑料制品的生产加工中，为各类塑料产品赋予不同的性能和特点。
以下是一些常见的增塑剂应用领域：1. 建筑材料领域：增塑剂常被用于制造塑料管道、塑料地板、塑料瓦等建筑材料。
加入增塑剂可以增强这些材料的柔软度、抗冲击性和耐热性，使其更适合室外环境的使用。
2. 包装领域：增塑剂被广泛应用于制造食品包装材料、医药包装材料等。
增塑剂可以增加塑料薄膜的柔软度和延展性，提高其密封性和可塑性，保护包装物的完整性和新鲜度。
3. 汽车工业：增塑剂在汽车内饰和外观件的制造中发挥重要作用。
增塑剂可以使汽车塑料件更具弹性和韧性，提高抗冲击性和耐磨性，同时降低生产成本。
4. 电子产品领域：增塑剂被广泛应用于电子产品的外壳、电缆和插头等部件的制造中。
增塑剂可以改善电子产品外壳的韧性和耐高温性，延长使用寿命。
三、增塑剂的环境和健康问题尽管增塑剂在塑料制品中发挥了重要作用，但其存在一些环境和健康问题需要引起关注。
脂环族环氧树脂 Word 文档
脂环族环氧树脂（环氧化脂环烯烃化合物）是含有两个脂环环氧基的低分子化合物。
其本身并不是聚合物，但是与固化剂作用后能生成性能优异的三维体型结构的聚合物。
它的合成原理与缩水甘油型环氧树脂不同，分子中的环氧基是利用不饱和脂环化合物的双键环氧化形成的。
工业上通常是由含有两个双键的脂环烯烃化合物经过过氧化物（如过氧化乙酸）的氧化作用形成环氧化脂环烯烃化合物。
1、脂环族环氧树脂的特性（１）分子结构脂环族环氧树脂的分子结构中没有苯环和羟基，但含有脂环。
环氧基直接连在脂环上，而不是像双酚%型环氧树脂那样通过醚键连在苯环上。
（2）反应活性化学结构决定了脂环族环氧树脂与双酚%型环氧树脂之间的一个重要差别是它们与固化剂的反应活性有很大的不同。
脂环族环氧树脂的反应活性比双酚A型环氧脂的小。
用酸酐固化时，二者差别不大。
而与胺类反应时，脂环族环氧树脂的反应速度要慢得多。
胺类难以固化脂环族环氧树脂的原因是由于双酚%型环氧树脂中具有下列结构：（2）树脂及固化物的性能脂环族环氧树脂是低分子化合物，环氧当量小，交联密度大，再加上有热稳定性好的刚性脂环，因此耐热性高，但较脆，韧性差，固化收缩小，拉伸强度高。
由于合成过程中不含Cl、Na等离子，所以电性能好，尤其是高温电性能及耐弧性好。
不含苯环，因而耐紫外线及耐候性好。
2、脂环族环氧树脂的用途（1）活性稀释剂许多种脂环族环氧化合物都可作为活性稀释剂。
尤其是环氧269和环氧206都是高沸点、低黏度的液体，与环氧树脂混合后不仅环氧体系的黏度显著下降，而且固化后的热变形温度几乎是恒定的，力学性能也不降低，这是一般环氧稀释剂不能与之相比的。
（2）绝缘材料、灌封材料及浇注材料脂肪族环氧树脂耐候性好，可制成户外高压绝缘子以取代陶瓷制品。
它具有质轻、体积小、冲击性好、制作简便等特点。
由于它具有优良的电气性能和颜色稳定性，可用作发光二极管的封装材料。
用多元醇增塑后在变压器、高压线圈及各种小型电子元件的灌封方面应用广泛。
环氧树脂种类和性能
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。
环氧树脂的品种分类表
环氧树脂的品种分类表（附录六?）一、缩水甘油基型环氧树脂
二、特种环氧树脂
1、高韧性螺旋结构环氧树脂国外产品为EXRR-1259,环氧基含量为13. 5-15. 5%,可用顺丁烯二酸酹、邻苯二甲酸酹、甲基四氢苯二甲酸肝和间苯二胺固化，固化条件为160°C/6h + 2 00°C/2h,其固化物的=45-5IMPa,因此制作玻璃钢的韧性和热稳定性好。
2、苯撑基醸环氧树脂在49°C/数天或116°C/数小时固化，经260°C老化500h后，性能不变。
在液氧中冲击敏感试验合格，能耐强氧化剂NO的腐蚀。
3、三聚氯化磷膳环氧树脂(B)为粘稠暗量液体，用脂肪胺室温固化，也可在高温180°C/
15-20h自固化,其fe=35-40MPa,布氏硬度为25-30。
4、耐高低温环氧和环氧弹性体
4.1耐高低温环氧：
4.2环氧弹性体一一环氧氯丙烷橡胶掺入普通环氧中可使6抗冲击提高近30倍，并降低体系的粘度。
5、有机硅环氧树脂
5.1665s有机硅环氧树脂，其粘度为100-5000厘泊，用脂肪胺固化，在烘箱内一80°C3 0分；一一120°C (6h) ―150°C处理4h,最后在200°C处理4-6h,用于耐热防潮良好绝缘性，而且对硅橡胶的粘接强度极高。
5. 2有机硅环氧树脂，用脂肪胺固化，100-150°C/l-24h。
三、脂环族环氧树脂。
灌封(密封)工艺技术详解-精
一、灌封工艺灌封产品的质量，主要与产品设计、元件选择、组装及所用灌封材料密切相关，灌封工艺也是不容忽视的因素。
环氧灌封有常态和真空两种灌封工艺。
环氧树脂．胺类常温固化灌封料，一般用于低压电器，多采用常态灌封。
环氧树脂．酸酐加热固化灌封料，一般用于高压电子器件灌封，多采用真空灌封工艺，是我们本节研究的重点。
目前常见的有手工真空灌封和机械真空灌封两种方式，而机械真空灌封又可分为A、B组分先混合脱泡后灌封和先分别脱泡后混合灌封两种情况。
其工艺流程如下：(1)手工真空灌封工艺(2)机械真空灌封工艺先混合脱泡后灌封工艺A、B先分别脱泡后混合灌封工艺相比之下，机械真空灌封,设备投资大，维护费用高，但在产品的一致性、可靠性等方面明显优于手工真空灌封工艺。
无论何种灌封方式，都应严格遵守给定的工艺条件，否则很难得到满意的产品。
二、灌封产品常出现的问题及原因分析(1)局部放电起始电压低，线间打火或击穿电视机、显示器行输出变压器，汽车、摩托车点火器等高压电子产品，常因灌封工艺不当，工作时会出现局部放电(电晕)、线间打火或击穿现象，是因为这类产品高压线圈线径很小，一般只有0.02～0.04mm，灌封料未能完全浸透匝间，使线圈匝间存留空隙。
由于空隙介电常数远小于环氧灌封料，在交变高压条件下，会产生不均匀电场，引起界面局部放电，使材料老化分解，引起绝缘破坏。
从工艺角度分析，造成线间空隙有以下两方面原因：1)灌封时真空度不够高，线间空气未能完全排除，使材料无法完全浸渗。
2)灌封前试件预热温度不够，灌人试件物料黏度不能迅速降低，影响浸渗。
对于手工灌封或先混合脱泡后真空灌封工艺，物料混合脱泡温度高、作业时间长或超过物料适用期，以及灌封后产品未及时进入加热固化程序，都会造成物料黏度增大，影响对线圈的浸渗。
据上海常祥实业有限公司的专家介绍，热固化环氧灌封材料复合物，起始温度越高，黏度越小，随时间延长，黏度增长也越迅速。
因此为使物料对线圈有良好的浸渗性，操作上应注意如下几点：1)灌封料复合物应保持在给定的温度范围内，并在适用期内使用完毕。
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不 ------
高材151
第2小组
一、环氧树脂增韧的目的
•
环氧树脂是一种交联度很高的热固性材料，呈空间三维网状 结构，分子链间不易滑动，内应力大，从而导致固化后存在韧性 不足，耐冲性较差和容易开裂等缺点，所以增韧环氧树脂一直是 环氧树脂领域的研究热门。
二、EP的增韧机理
• 桥联约束效应 剪切屈服模式
强度和韧性得到二次提升。
• 不足之处：原料来源困难、合成工艺复杂、成本较高、不易均匀分散
4.无机纳米粒子增韧EP
• 纳米粒子具有较高的表面能，其非配对原子多，可与EP界面产生物理或化
学结合，因此与EP基体相容性好。
• 作用机理：当材料受力时，纳米材料能够承担一定的载荷，使产生的裂纹发 生偏转和钝化，还可以对裂纹起到钉锚作用，抑制其进一步的恶化，制止破
THANKS
汇报人：张XXXXX
• 不足之处：不溶于普通溶剂（乙醇、丙酮等），且流动性不好，固化后，增
韧剂和EP的相容性较差，界面作用力弱。
3.TLCP增韧EP
• TLCP是一种高度分子有序、深度分子交联的聚合物网络，呈液晶性，并且
具有规整的直链结构，冷却后分子排列方式依然保持不变。
• 作用机理：通过原位复合的方法实现的，固化后TLCP作为第二相以原纤的 形式存在于EP连续相中，这样有利于在应力作用下产生剪切滑移带和微型 纹，限制裂纹的进一步增长，很大程度的吸收体系中的断裂能，使得体系的
粒子的拉伸、锚固、空穴化效应可
以起到吸收能量的作用，从而抑制 裂纹的扩展，实现增韧的目的。
2.热塑性树脂增韧EP
• 热塑性树脂具有线型分子结构，遇热软化、遇冷硬化，而且在其过程中不起
化学反应，性能十分稳定。
• 作用机理：热塑性树脂在EP裂纹中起到桥联作用，阻碍和钝化裂纹的扩展， 从而起到增韧的目的。
坏性开裂，从而有效提高EP的冲击强度、拉伸强度和弹性模量。
• 不足之处：纳米材料很容易发生团聚，分散性差。
5.核--壳结构聚合物（CSP）增韧EP
• CSP是由两种或两种以上单体通过种子乳液聚合而得到的一种聚合物复合粒子，粒子的额内部和
外部分别富集不同成分，具有特殊的多层结构特性。
• 作用机理：核层的橡胶体对EP具有增韧作用，而壳层可以保护核体，是其保持原来的形态（利用 与EP基体的物理或化学作用提升核体在基体中的分散性和相容性）。
• 优点: ①相容性好，降低EP固化物的收缩率 • • ②活性基团能加快固化速度 ③起到很好的内增韧作用
四、环氧树脂的应用
• 环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能，与各种材料的粘接性能，以及其使
用工艺的灵活性使其他热固性塑料所不具备的。
• • • • • 涂料 胶粘剂 电子电器材料 工程塑料和复合材料 土建材料
• 特点：①增韧的同时不破坏其耐热性 • • ②可控性强 ③抗冲击强度有所提高，同时玻璃化转变温度不会明显下降
6.HBPS增韧EP
• HBPS具有伸展的树枝状分子结构，这种结构决定了其空间位阻大，链缠结少，分子间相互作用 力小，很难结晶，因此黏度相对较低。
• 作用机理：HBPS可有效调控改性EP固化物的结构和相态，也可以在其分子链上引入多种活性 端基，提高了其与EP的反应性。另外两者共混能形成均相体系，并在固化过程中产生相分离。
• 裂纹钉锚
颗粒撕裂拉伸
• 多重银纹模式
银纹---剪切屈服模式
• 空洞---剪切屈服模式
三、EP增韧改性的方法
1.热塑性树脂增韧 2.超支化聚合物（HBPS）增韧 3.热致性液晶聚合物（TLCP）增韧 4.橡胶粒子的增韧 5.核壳聚合物增韧 6.纳米粒子的增韧
.....................
1.橡胶粒子增韧EP
• 橡胶具备的条件 • 作用机理
•
• ①与EP具有较好的相容性
橡胶中的活性端基与EP中环氧
基反应形成嵌段聚合物，当其固化 时，橡胶粒子作为分散相分布于连 续相EP中，形成“海岛结构”，受到 外力冲击时会出现裂纹，此时橡胶
•
②EP固化后，橡胶粒子能够从
EP中析出， 形成两相分离结构