环氧树脂课件
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环氧树脂应用课件
可循环利用
通过循环利用技术，实现环氧树脂的再生利用，降低资源消耗和环 境污染。
低碳化
在可持续发展要求下，环氧树脂的低碳化也是未来的重要发展方向 ，如降低生产过程中的碳排放和水资源消耗。
市场发展前景与挑战
市场需求持续增长
随着经济的发展和产业升级，环 氧树脂在建筑、电子、航空航天 等领域的应用需求将持续增长。
复合化
通过与其他材料的复合，环氧树脂可以获得更优异的性能 ，如与碳纤维、玻璃纤维等增强材料的复合，提高其力学 性能和耐久性。
智能化
随着智能材料的发展，环氧树脂有望实现智能化，如温度 、压力等感应和响应性能的引入，使其具有更广泛的应用 前景。
环保与可持续发展要求
绿色化
随着环保意识的提高，环氧树脂的绿色化成为未来的重要发展方 向，如无溶剂型、水性化等环保型环氧树脂的开发。
保持通风良好
在操作过程中，保持工作区域通风良好，以 降低有害气体浓度。
避免儿童接触
将环氧树脂存放在儿童无法触及的地方，避 免误食或误用。
THANKS
感谢观看
固化工艺
固化剂选择
根据环氧树脂的种类和用途选择合适的固化剂，如胺类、酸酐类 、咪唑类等。
固化条件
控制固化温度、时间和压力等工艺参数，确保环氧树脂完全固化。
固化设备
常用的固化设备包括烘箱、压力釜、加热炉等。
CHAPTER
04
环氧树脂的发展趋势与未来展 望
新材料与新技术的发展
高性能化
随着新材料技术的不断发展，环氧树脂的高性能化成为未 来的发展趋势，如高强度、高韧性、耐高温等性能的提升 。
建筑结构加固
01
环氧树脂可以作为加固剂，用于增强混凝土结构的强度和耐久
通过循环利用技术，实现环氧树脂的再生利用，降低资源消耗和环 境污染。
低碳化
在可持续发展要求下，环氧树脂的低碳化也是未来的重要发展方向 ，如降低生产过程中的碳排放和水资源消耗。
市场发展前景与挑战
市场需求持续增长
随着经济的发展和产业升级，环 氧树脂在建筑、电子、航空航天 等领域的应用需求将持续增长。
复合化
通过与其他材料的复合，环氧树脂可以获得更优异的性能 ，如与碳纤维、玻璃纤维等增强材料的复合，提高其力学 性能和耐久性。
智能化
随着智能材料的发展，环氧树脂有望实现智能化，如温度 、压力等感应和响应性能的引入，使其具有更广泛的应用 前景。
环保与可持续发展要求
绿色化
随着环保意识的提高，环氧树脂的绿色化成为未来的重要发展方 向，如无溶剂型、水性化等环保型环氧树脂的开发。
保持通风良好
在操作过程中，保持工作区域通风良好，以 降低有害气体浓度。
避免儿童接触
将环氧树脂存放在儿童无法触及的地方，避 免误食或误用。
THANKS
感谢观看
固化工艺
固化剂选择
根据环氧树脂的种类和用途选择合适的固化剂，如胺类、酸酐类 、咪唑类等。
固化条件
控制固化温度、时间和压力等工艺参数，确保环氧树脂完全固化。
固化设备
常用的固化设备包括烘箱、压力釜、加热炉等。
CHAPTER
04
环氧树脂的发展趋势与未来展 望
新材料与新技术的发展
高性能化
随着新材料技术的不断发展，环氧树脂的高性能化成为未 来的发展趋势，如高强度、高韧性、耐高温等性能的提升 。
建筑结构加固
01
环氧树脂可以作为加固剂，用于增强混凝土结构的强度和耐久
环氧树脂 PPT
粉末分散于树脂中，它在高温下可很快固化环氧树脂。 ②湿固化体系 胺和酮生成亚胺，它在水的作用下可分解出胺。如丁酮与
胺的反应生成丁酮亚胺，它和环氧树脂配合在密封条件下是 稳定的，但涂布后，漆膜吸收空气中的H2O，于是有胺生成， 并和环氧基反应，形成交联结构：
2
配方中的几个问题 （1）泛白
原因：用双组份胺固化体系时，经常由于胺吸收空气中的 CO2，生成无反应性的胺的碳酸盐，在表面上形成白霜。
解决方法：预先将胺和环氧树脂混合放置1h后再用，使其 部分发生反应，消除伯胺，这样可以降低胺的吸水性。
(2)溶剂的选择 环氧树脂的溶剂一般是醇和芳烃或酮和芳烃的混合溶液，应注
意配方中要尽量避免用醇，特别是伯醇做溶剂，因他们在室温下 可缓慢的和环氧树脂发生反应：
溶剂中的水也可和环氧基反应：
（3）颜料 由于二氧化钛表面上常吸有水并有酸性，环氧基易发生反应，
酸酐受叔胺影响而开环
酸酐类与胺类固化剂性能比较
环氧树 脂改性
改性是使环氧树脂(EP)成为合成树脂中性能最优的重要渠道， 因为环氧树脂虽然拥有优异的粘绔性能和良好的机械性能等而 被广泛应用，但耐热性较差、脆性大等限制了其在高性能领域 的应用，这就需要对其进行改性。最近研究人员在PI/EP共聚 (混)方面，进一步取得了有效改善环氧树脂韧性的新效果。
胺固化体系的环氧树脂的组成对其性质的影响
环氧树脂的影响
当相对分子质量增加时，固化体系中溶剂量需增加， 固含量减少；由于环氧基含量减小，交联密度减小，柔顺 性增加，但固化速度慢，使用寿命长。
使用脂肪族环氧化合物，固化比BPA树脂慢，操作寿命 长，但用氢化双酚A树脂，它的交联固化速度与BPA树脂几 乎相同，这是因为决定固化速度的另一因素是玻璃化温度， 氢化BPA树脂玻璃化温度低，所以反应速度增加。
胺的反应生成丁酮亚胺，它和环氧树脂配合在密封条件下是 稳定的，但涂布后，漆膜吸收空气中的H2O，于是有胺生成， 并和环氧基反应，形成交联结构：
2
配方中的几个问题 （1）泛白
原因：用双组份胺固化体系时，经常由于胺吸收空气中的 CO2，生成无反应性的胺的碳酸盐，在表面上形成白霜。
解决方法：预先将胺和环氧树脂混合放置1h后再用，使其 部分发生反应，消除伯胺，这样可以降低胺的吸水性。
(2)溶剂的选择 环氧树脂的溶剂一般是醇和芳烃或酮和芳烃的混合溶液，应注
意配方中要尽量避免用醇，特别是伯醇做溶剂，因他们在室温下 可缓慢的和环氧树脂发生反应：
溶剂中的水也可和环氧基反应：
（3）颜料 由于二氧化钛表面上常吸有水并有酸性，环氧基易发生反应，
酸酐受叔胺影响而开环
酸酐类与胺类固化剂性能比较
环氧树 脂改性
改性是使环氧树脂(EP)成为合成树脂中性能最优的重要渠道， 因为环氧树脂虽然拥有优异的粘绔性能和良好的机械性能等而 被广泛应用，但耐热性较差、脆性大等限制了其在高性能领域 的应用，这就需要对其进行改性。最近研究人员在PI/EP共聚 (混)方面，进一步取得了有效改善环氧树脂韧性的新效果。
胺固化体系的环氧树脂的组成对其性质的影响
环氧树脂的影响
当相对分子质量增加时，固化体系中溶剂量需增加， 固含量减少；由于环氧基含量减小，交联密度减小，柔顺 性增加，但固化速度慢，使用寿命长。
使用脂肪族环氧化合物，固化比BPA树脂慢，操作寿命 长，但用氢化双酚A树脂，它的交联固化速度与BPA树脂几 乎相同，这是因为决定固化速度的另一因素是玻璃化温度， 氢化BPA树脂玻璃化温度低，所以反应速度增加。
环氧树脂的生产工艺课件(共 56张PPT)
CH3 (n+1) HO C CH3 CH3 CH2 O CH3 O C CH3 O CH2 CH CH2 + (n+2) NaCl + (n+2) H2O O CH CH2 O C CH3 O CH2 CH CH2 OH n OH +(n+2) CH2 Cl CH CH2 +(n+2)NaOH O
◆聚合：47℃时一次加入环氧氯丙烷；在80-85℃反应 1h，85-90℃ (高分子量树脂为95℃)反应2-3h。 ◆中和：水洗至树脂呈中性。
◆脱水：常压脱水至115℃，减压脱水至135-140℃ 。
二 环氧树脂的交联固化
环氧树脂分子的两端具有环氧基，可以根据环氧基含 量估算环氧树脂的分子量。工业上常以环氧当量、环 氧值来衡量分子量的大小。 环氧值：100克树脂含环氧基的摩尔数。 环氧当量：1摩尔的环氧基所相当的树脂重量。 环氧值=100克/环氧当量 环氧值越小，环氧当量越大，分子量越大。 当n=0，则M=340；一个分子有两个环氧基， 则环氧当量340/2=170， 其环氧值等于100/170分子量树脂的生产 配料：双酚A:环氧氯丙烷:NaOH＝1:2.75:2.42（摩尔） NaOH浓度：30％ 溶解：溶解温度：70℃，30min。 第一次加碱：4h，50~55℃。 在55-60℃下反应4h，减压回收环氧氯丙烷，温度低 于85℃，真空度＞600mmHg，约2h，70℃左右时加苯 溶解，约30min。 第二次加碱：温度55~70℃，约1h。并在此温度下维持3h。 冷却后分出水，使苯溶液透明，再静置4h。然后先常压 脱苯，至液温110℃，再减压脱苯至140~143℃无苯馏出 为止。
O C R C O O C 2R C O O C R C O O + H 2O R O C C O OH OH O+ HO R' OH R O + R' OH R O C C O O C C O OH O HO R' O O C R C O OH OR '
◆聚合：47℃时一次加入环氧氯丙烷；在80-85℃反应 1h，85-90℃ (高分子量树脂为95℃)反应2-3h。 ◆中和：水洗至树脂呈中性。
◆脱水：常压脱水至115℃，减压脱水至135-140℃ 。
二 环氧树脂的交联固化
环氧树脂分子的两端具有环氧基，可以根据环氧基含 量估算环氧树脂的分子量。工业上常以环氧当量、环 氧值来衡量分子量的大小。 环氧值：100克树脂含环氧基的摩尔数。 环氧当量：1摩尔的环氧基所相当的树脂重量。 环氧值=100克/环氧当量 环氧值越小，环氧当量越大，分子量越大。 当n=0，则M=340；一个分子有两个环氧基， 则环氧当量340/2=170， 其环氧值等于100/170分子量树脂的生产 配料：双酚A:环氧氯丙烷:NaOH＝1:2.75:2.42（摩尔） NaOH浓度：30％ 溶解：溶解温度：70℃，30min。 第一次加碱：4h，50~55℃。 在55-60℃下反应4h，减压回收环氧氯丙烷，温度低 于85℃，真空度＞600mmHg，约2h，70℃左右时加苯 溶解，约30min。 第二次加碱：温度55~70℃，约1h。并在此温度下维持3h。 冷却后分出水，使苯溶液透明，再静置4h。然后先常压 脱苯，至液温110℃，再减压脱苯至140~143℃无苯馏出 为止。
O C R C O O C 2R C O O C R C O O + H 2O R O C C O OH OH O+ HO R' OH R O + R' OH R O C C O O C C O OH O HO R' O O C R C O OH OR '
环氧树脂PPTPPT课件
使用环境的差异限制了材料的广泛使用，同样固化剂的选择也需要随使 用环境及材料所预期的性能的不同而异。例如，外墙涂层要求材料具有较好 的耐候性，同时也限制了高温固化类固化剂的应用。
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六 环氧树脂的基本性能
环氧树脂的种类众多，性能也各有差异，但是一般来说，环氧树脂的特征 结构使其具有以下基本性能：
两步法工艺是将低分子量液态环氧树脂和双酚A加热溶解后，在高温
或者催化剂作用下进行加成反应，不断扩链，最后形成高分子量的固态环氧树 脂。该法合成时，反应呈均相进行，链增长反应较平稳，因而制得的树脂分子 量分布较窄，有机氯含量较低，环氧值和软化点可通过配比和反应温度来控制 和调节，具有工艺简单、操作方便、无三废、产品质量易控制等优点。
在欧洲，工业化脂环族环氧树脂于20世纪60年代初问世，1963年通过汽 巴公司引入美国，1965年汽巴引进联碳塑料的许多多官能团环氧的品种，大 约1960年FMC CORP．开始经销环氧化聚丁二烯。
70年代中期，美国、加拿大、英国、瑞士、西德、比利时、阿根廷、墨 西哥、波兰、捷克斯洛伐克和苏联都开始制造双酚A环氧树脂和一些新型环氧 树脂。70年代开始了低氯含量的电子级应用，相继五元环海因环氧、氢化双 酚A环氧等耐老化树脂和四溴双酚A环氧、含溴环氧化合物等阻燃型环氧树脂 得到发展。
通常认为，低分子量环氧树脂的数均分子量在400以下，高分子量环氧树 脂分子量在1400以上，中分子量环氧树脂介于两者之间。
第17页/共42页
四 环氧树脂的合成
（1）液态双酚A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种：一步法和两 步法。
① 一步法又分一次加碱和两次加碱法。 ② 两步法又分间歇法和连续法。 A.一步法工艺是将双酚A和环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚，即开环和 闭环在同一反应条件下进行。目前国内产量最大的E-44双酚A环氧树脂就是采 用一步法工艺合成的。 B.两步法工艺是双酚A和环氧氯丙烷在催化剂作用下，第一步通过加成反 应生成二酚基丙烷氯醇醚中间体，第二步在NaOH存在下进行闭环反应，生成 环氧树脂。两步法的优点是：反应时间短、操作稳定、温度波动小、易于控 制、避免环氧氯丙烷大量水解、产率高。E51、E54环氧树脂就是采用两步法 制备而成的。
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六 环氧树脂的基本性能
环氧树脂的种类众多，性能也各有差异，但是一般来说，环氧树脂的特征 结构使其具有以下基本性能：
两步法工艺是将低分子量液态环氧树脂和双酚A加热溶解后，在高温
或者催化剂作用下进行加成反应，不断扩链，最后形成高分子量的固态环氧树 脂。该法合成时，反应呈均相进行，链增长反应较平稳，因而制得的树脂分子 量分布较窄，有机氯含量较低，环氧值和软化点可通过配比和反应温度来控制 和调节，具有工艺简单、操作方便、无三废、产品质量易控制等优点。
在欧洲，工业化脂环族环氧树脂于20世纪60年代初问世，1963年通过汽 巴公司引入美国，1965年汽巴引进联碳塑料的许多多官能团环氧的品种，大 约1960年FMC CORP．开始经销环氧化聚丁二烯。
70年代中期，美国、加拿大、英国、瑞士、西德、比利时、阿根廷、墨 西哥、波兰、捷克斯洛伐克和苏联都开始制造双酚A环氧树脂和一些新型环氧 树脂。70年代开始了低氯含量的电子级应用，相继五元环海因环氧、氢化双 酚A环氧等耐老化树脂和四溴双酚A环氧、含溴环氧化合物等阻燃型环氧树脂 得到发展。
通常认为，低分子量环氧树脂的数均分子量在400以下，高分子量环氧树 脂分子量在1400以上，中分子量环氧树脂介于两者之间。
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四 环氧树脂的合成
（1）液态双酚A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种：一步法和两 步法。
① 一步法又分一次加碱和两次加碱法。 ② 两步法又分间歇法和连续法。 A.一步法工艺是将双酚A和环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚，即开环和 闭环在同一反应条件下进行。目前国内产量最大的E-44双酚A环氧树脂就是采 用一步法工艺合成的。 B.两步法工艺是双酚A和环氧氯丙烷在催化剂作用下，第一步通过加成反 应生成二酚基丙烷氯醇醚中间体，第二步在NaOH存在下进行闭环反应，生成 环氧树脂。两步法的优点是：反应时间短、操作稳定、温度波动小、易于控 制、避免环氧氯丙烷大量水解、产率高。E51、E54环氧树脂就是采用两步法 制备而成的。
《环氧树脂应用》课件
装饰装修
环氧树脂可以制作装饰装修材料，如地坪漆 、装饰板等，具有美观、耐磨、易清洁等特 点。
电子电器领域
绝缘材料
环氧树脂具有良好的绝缘性能和耐热性能，常用于电子电器的绝 缘层和绝缘器件的制造。
电子封装
环氧树脂在电子封装中广泛应用，可以作为芯片粘结剂、灌封料等 ，提高电子产品的可靠性和稳定性。
导热材料
合成步骤
首先将多元醇和多元酚进行脱水处理，然后与环氧氯丙烷 进行反应。在反应过程中，需要严格控制温度和压力，以 确保反应的顺利进行。
影响因素
合成工艺的影响因素包括原料的选择、反应温度、反应时 间、催化剂等。这些因素都会对环氧树脂的性能产生影响 。
改性工艺
改性原理
为了改善环氧树脂的某些性能，如韧性、耐热性等，常常需要进行改性处理。改性处理 主要通过添加其他高分子材料或纳米材料来实现。
环氧树脂具有较好的耐高温性能，可 以作为航空航天领域的高温防护材料 。
汽车工业领域
汽车零部件制造
环氧树脂可以用于制造汽车零部 件，如发动机部件、刹车片、转 向器等，具有高强度、耐高温、
耐腐蚀等特点。
汽车涂料
环氧树脂可以作为汽车涂料的基料 ，具有较好的耐磨、耐候、耐腐蚀 等特点。
汽车电路板
环氧树脂可以作为汽车电路板的基 材，具有良好的绝缘性能和耐热性 能。
电子电器领域
环氧树脂具有良好的绝缘、阻燃和耐高温性能， 可用于制造电子元件、电路板和电器外壳等。
3
建筑领域
环氧树脂具有优良的粘结力、耐久性和绝缘性能 ，可用于建筑物的防水、防腐和保温等。
05
环氧树脂的环保问题与解决方案
环氧树脂的环保问题
生产过程中的环境污染
环氧树脂PPT原稿
环氧树脂及其绝缘材料● 环氧树脂概述● 双酚A 缩水甘油醚型环氧树脂 ● 环氧树脂的固化● 应用环氧树脂时的主要辅助材料 ● 环氧树脂性能与应用 ●云母制品环氧树脂概述环氧基与环氧化物环氧基：由两个碳原子和一个氧原子组成的三元环。
C HOC H环氧化物：含有环氧基的化合物，环氧乙烷C H OC H 22环氧树脂分子中含有两个或两个以上的环氧基，并在适当试剂作用下能固化得到网状结构的一类物质统称环氧树脂。
环氧树脂种类：缩水甘油醚型环氧树脂缩水甘油酯型环氧树脂 缩水甘油胺型环氧树脂 酯环族环氧树脂 酯肪族环氧树脂缩水甘油醚型环氧树脂：酚类缩水甘油醚醇类缩水甘油醚酚类缩水甘油醚型环氧树脂由含酚羟基化合物与环氧氯丙烷反应制得。
常用有两种：双酚型酚醛型。
双酚型环氧树脂双酚型环氧树脂通式：C H 2O C HC H 2OBOC H 2C HO HC H 2OnB OC H 2C HC H 2O特点：一分子含有两个环氧基，均在端部。
双酚（HO －B －OH ）结构与环氧树脂特点 双酚A ：H OC CH 3CH 3O H双酚A 型环氧树脂产量占全部环氧树脂的90%，成本低，用途广。
双酚F ：H OC H 2O H双酚F 型环氧树脂粘度低。
双酚S ：H OSO 2O H双酚S 型环氧树脂固化快，热变形温度高。
卤代双酚A ：H OC O H X XC H 3XXC H 3卤代双酚A 型环氧树脂耐电弧、阻燃。
酚醛型环氧树脂由热塑性酚醛树脂的初期缩合物与环氧氯丙烷反应制得。
通式为：OC H 2C H OC H 2C H 2OC H 2C H OC H 2C H 2OC H 2C H OC H 2n特点：环氧基含量多，固化物交联密度大，力学性能和耐热性能高。
醇类缩水甘油醚型环氧树脂由乙二醇，丙二醇，丙三醇或其缩聚物与环氧氯丙烷反应制得。
聚丙二醇缩水甘油醚型环氧树脂结构式CH 2O CHCH 2OCH 2CH CH 2OCH 2CH OCH 2n缩水甘油酯型环氧树脂由含羧基化合物与环氧氯丙烷反应制得。
环氧树脂的PPT课件
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。
.
4
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是 其他热固性塑料所不具备 的。因此它能制成涂料、 复合材料、浇铸料、胶粘 剂、模压材料和注射成型 材料，在国民经济的各个 领域中得到广泛的应用。
.
20
一, PI/EP共聚(混)可有效改善环氧树脂韧性
• 交联型PI/EP共聚或共混 研究表明，双马来酰亚胺(BMI)树脂是一类性能优异的交
联型PI，兼有PI优良的耐高温，耐湿和可采用与EP类似的成 型工艺的特点，且与其它缩聚型PI相比，它在形成过程中没 有小分子物质放出。中国环氧树脂行业协会专家介绍说，向 EP中引入BMI后，由于两者聚合机理不同和相容性等方面的 原因，在聚合过程中可能形成互穿网络或两相体系，从而有 可能达到增韧和提高耐热性的目的。国内专家对BMI的引入 对Tg造成影响的原因进行了讨论，认为BMI改性EP和BMI改性 的硅氧烷化EP的Tg升高是由于BMI的自加成而不是由于发生 了迈克尔加成反应，因为迈克尔加成反应导致形成热不稳定 键连结构，且由于链延长最终会降低交联密度。
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。
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3
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。
.
23
• 例如，YH-343 系列环氧树脂是用 4，4 二氨基二苯甲 烷代替双酚 A 制成的环氧树脂，它具有 4 个环氧基， 结构如下:
环氧树脂课件
热变型温度和更好的耐热性能。氢化双酚A型环氧树脂的特点是树脂的黏度非常 低，但凝胶时间比双酚A型环氧树脂凝胶时间长两倍多，其固化物的最大特点是 耐候性好，可用于耐候性的防腐蚀涂料。酚醛环氧树脂主要包括苯酚线性酚醛环 氧树脂和邻甲酚线性酚醛环氧树脂，其特点是每分子的环氧官能度大于2，可使 涂料的交联密度大，固化物耐化学药品性、耐腐蚀性以及耐热性比双酚A型环氧 树脂好，但漆膜较脆，附着力稍低，且常常需要较高的固化温度，常用作集成电 路和电子电路、电子元器件的封装材料。溴化环氧树脂因分子中含有阻燃元素， 因此其阻燃性能高，可作为阻燃型环氧树脂使用，常用于印刷电路板、层压板等。 脂环族环氧树脂因为其环氧基直接连在脂环上，因此其固化物比缩水甘油型环氧 树脂固化物更稳定，表现在良好的热稳定性、耐紫外线性好、树脂本身的黏度低， 缺点是固化物的韧性较差，这类树脂在涂料中应用较少，主要用作防紫外线老化 涂料。
① 缩水甘油醚类
CH2 CH CH2 OH
缩水甘油醚类环氧树脂是指分子中含缩水甘油醚的化合物，常见的主要有以
下几种：
双酚A型环氧树脂（简称DGEBA树脂）：是目前应用最广的环氧树脂，约占实
际使用的环氧树脂中的85%以上。
其化学结构式为：
O CH2 CH CH2 O
CH3
CH3
C
O CH2 CH CH2 O
O
O
CH2 CH CH2 O C
CH2 CH CH2 O C
O
O
③ 缩水甘油胺类 由多元胺与环氧氯丙烷反应而得，如：
R N CH2 CH CH2
R′
O
（2）非缩水甘油类环氧树脂 非缩水甘油类环氧树脂主要是用过醋酸等氧化剂与碳-碳双键反应而得。主要 是指脂肪族环氧树脂、环氧烯烃类和一些新型环氧树脂。 ① 脂环族环氧树脂
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代号
环氧树脂类型
代号
环氧树脂类型
E
二酚基丙烷环氧树脂
N
酚酞环氧树脂
ET 有机钛改性二酚基丙烷环氧树脂 S
四酚基环氧树脂
EG 有机钛改性二酚基丙烷环氧树脂 J
间苯二酚环氧树脂
EX
溴改性二酚基丙烷环氧树脂
A
三聚氰酸环氧树脂
EL
氯改性二酚基丙烷环氧树脂
R
二氧化双环戊二烯环氧树脂
EI
二酚基丙烷侧链型环氧树脂
环氧树脂的性能指标
环氧树脂的性能指标包括外观、环氧值与环氧当量、 羟基值、氯含量、软化点、黏度、挥发物、热变形温度、 平均相对分子质量及其分布等。这些指标将直接影响工艺 性能和固化物的物理力学性能。
PPT学习交流
2
环氧树脂的分类
环氧树脂的种类很多，且在不断地增加。 对于环氧树脂的分类与代号详见下表。
PPT学习交流
8
胺的选择 （1）DETA（二亚乙基三胺）有毒、有臭味、当量值低、易挥发
改进的方法：用它的加和物。
优点：产物的挥发度低，减少了毒性的危害，可 以防止漆膜泛白。
（2）芳香族胺如间苯二胺和二苯硫砜二胺（I），毒性很大，反 应性 则较低，它们的加合物与脂肪族的加合物比较，有较高的 玻璃化温度，交联速度慢，操作寿命长，适用于烘烤固化，所得 漆膜的耐热性好。
环氧树脂
概述
环氧树脂 的制备
环氧树脂 的固化反
应
环氧树脂 的改性
环氧树脂 的应用
PPT学习交流
1
概述
环氧树脂的定义
环氧树脂是指1个分子结构中至少含有2个环氧基， 以脂肪族、脂环族或芳香族链段为主链的低聚物。有液 体和固体状态，平均相对分子质量300~8000，为热塑 性线型结构。室温和通常加热条件下都不会固化，使之 交联形成网状结构，才会显示出各种优异的性能，具有 真正的使用价值。
(n+1)
(n+2)
NaOH
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4
除了双酚A以外，工业上还用酚的其他衍生物 来制备环氧树脂，如用可溶性的酚醛树脂和过量 的环氧氯丙烷反应得酚醛环氧树脂。芳香族的环 氧树脂，光稳定性很差。
脂肪族的环氧树脂则有较好的光稳定性，常见 的脂肪族环氧树脂有甘油和氢化双酚A与环氧氯 丙烷的反应产物。
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胺固化体系的环氧树脂的组成对其性质的影响
环氧树脂的影响
当相对分子质量增加时，固化体系中溶剂量需增加， 固含量减少；由于环氧基含量减小，交联密度减小，柔顺 性增加，但固化速度慢，使用寿命长。
使用脂肪族环氧化合物，固化比BPA树脂慢，操作寿命 长，但用氢化双酚A树脂，它的交联固化速度与BPA树脂几 乎相同，这是因为决定固化速度的另一因素是玻璃化温度， 氢化BPA树脂玻璃化温度低，所以反应速度增加。
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环氧树脂的固化反应
环氧树脂的固化反应分类
环氧树脂的固 化反应分类
引发剂引发环氧基的开环聚合
加入能与树脂中的环氧基或羟基 反应的多功能化合物
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胺固化体系
胺固化剂通过氨基与预聚物的环氧端基发生亲 电加成反应生成交联聚合物：
胺的活性：伯胺>仲胺 脂肪胺>芳香胺
各类羟基化合物对胺固化的促进作用： 羧酸>苯酚>醇类 醇类中：伯醇>仲醇>叔醇
胺的反应生成丁酮亚胺，它和环氧树脂配合在密封条件下是 稳定的，但涂布后，漆膜吸收空气中的H2O，于是有胺生成， 并和环氧基反应，形成交联结构：
2
配方中的几个问题
（1）泛白
原因：用双组份胺固化体系时，经常由于胺吸收空气中的
CO2，生成无反应性的胺的碳酸盐，在表面上形成白霜。
解决方法：预先将胺和环氧树脂混合放置1h后再用，使其
因此颜料最好加在胺组分中，不要加在含环氧树脂的组分中。
（4）催化剂
室温固化的双组份体系，需要催
化剂，一般为酚或三级胺。DMP-30
是一种效率很高的催化剂，同时具有
三级胺和酚的结构：
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酸与酸酐的固化体系
酸酐很难直接与环氧基作用，一般先要打开酸酐的环。酸酐 开环通常有两种形式。
酸酐开 环形式
室温或高温皆可
需较高温度
耐热性差，强度较低
耐热性好，强度较高
较大
较小
较高
较低
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环氧树 脂改性
改性是使环氧树脂(EP)成为合成树脂中性能最优的重要渠道， 因为环氧树脂虽然拥有优异的粘绔性能和良好的机械性能等而 被广泛应用，但耐热性较差、脆性大等限制了其在高性能领域 的应用，这就需要对其进行改性。最近研究人员在PI/EP共聚 (混)方面，进一步取得了有效改善环氧树脂韧性的新效果。
Y 二氧化乙烯基环己烯环氧树脂
F
酚醛多环氧树脂
L
有机磷环氧树脂
B
丙三醇环氧树脂
W
二氧化双环戊基醚树脂
ZQ
脂肪酸甘油酯环氧树脂
D
聚丁二烯环氧树脂
IQ
脂肪族缩水甘油酯
G
硅烷氧树脂
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环氧树脂的制备
最广泛使用的环氧树脂预聚物是由双酚A和过量的 氯代环氧丙烷在碱催化下聚合而得，其制备线路如 下：
聚酰亚胺(PI，包括交联型和缩聚型)是一类耐热性好、机械
性能等优异的工程塑料。用聚酰亚胺改性环氧树脂，将两者
的优势结合起来，从而成为改善环氧树脂性能的一个有潜力
的途径。聚酰亚胺(PI，包括交联型和缩聚型)作为一类性能优
异的工程塑料，在许多研究中被引入EP以提高EP的热稳定性
I
（3）聚酰胺，聚酰胺通常是指二聚酸（脂肪酸）与多元酸缩聚而
成的低相对分子质量聚酰胺树脂。
聚酰胺玻璃化温度较低，较好的柔顺性，低毒，水溶性低，可
在室温下固化。
Байду номын сангаас
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（4）潜固化剂和湿固化体系 ①潜固化剂 双氰胺在室温下是固体，难溶于环氧树脂，但可将其磨 成
粉末分散于树脂中，它在高温下可很快固化环氧树脂。 ②湿固化体系 胺和酮生成亚胺，它在水的作用下可分解出胺。如丁酮与
酸酐受活泼氢化合物的影响而开环
酸酐受叔胺影响而开环
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酸酐类与胺类固化剂性能比较
项目
混溶性 用量 配制量 适用期 操作情况 固化温度 固化产物 毒性 价格
类别
有机胺
酸酐
大部分为液体，易于互溶 大部分为固体需熔化混合
较严
较宽
不宜大量，现用现配
可配较大量
较短
较长
固化时放热大，难控制
固化时放热小，易控制
部分发生反应，消除伯胺，这样可以降低胺的吸水性。
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(2)溶剂的选择 环氧树脂的溶剂一般是醇和芳烃或酮和芳烃的混合溶液，应注
意配方中要尽量避免用醇，特别是伯醇做溶剂，因他们在室温下 可缓慢的和环氧树脂发生反应：
溶剂中的水也可和环氧基反应：
（3）颜料 由于二氧化钛表面上常吸有水并有酸性，环氧基易发生反应，