环氧树脂及其固化剂
环氧树脂胶和环氧树脂固化剂

环氧树脂胶环氧树脂胶(epoxy resin adhesive)一般是指以环氧树脂为主体所制得的胶粘剂,环氧树脂胶一般还应包括环氧树脂固化剂,否则这个胶就不会固化。
中文名环氧树脂胶外文名epoxy resin adhesive种类软胶和硬胶特性双组份胶水,需AB混合使用种类环氧树脂胶又分为软胶和硬胶。
1、环氧树脂软胶:它是一种液型,双组份、软性自干型软胶,无色、透明、具有弹性,轻度划擦表面即自行恢复原形。
适用于涤纶、纸张、塑料等标牌装饰。
2、环氧树脂硬胶:它是一种液型,双组份硬性胶,无色、透明,适用于金属标牌同时可制作各种水晶钮扣、水晶瓶盖、水晶木梳、水晶工艺品等高档装饰品。
分类环氧树脂的分类目前尚未统一,一般按照强度、耐热等级以及特性分类,环氧树脂的主要品种有16种,包括通用胶、结构胶、耐温胶、耐低温胶、水下,潮湿面用胶、导电胶、光学胶、点焊胶、环氧树脂胶膜、发泡胶、应变胶、软质材料粘接胶、密封胶、特种胶、被固化胶、土木建筑胶16种。
对环氧树脂胶黏剂的分类在行业中还有以下几种分法:1、按其主要组成,分为纯环氧树脂胶黏剂和改型环氧树脂胶黏剂;2、按其专业用途,分为机械用环氧树脂胶黏剂、建筑用环氧树脂胶黏剂、电子眼环氧树脂胶黏剂、修补用环氧树脂胶黏剂以及交通用胶、船舶用胶等;3、按其施工条件,分为常温固化型胶、低温固化型胶和其他固化型胶;4、按其包装形态,可分为单组分型胶、双组分胶和多组分型胶等;还有其他的分法,如无溶剂型胶、有溶剂型胶及水基型胶等。
但以组分分类应用较多。
特性1. 基本特性:双组份胶水,需AB混合使用,通用性强,可填充较大的空隙2. 操作环境:室温固化,室内、室外均可,可手工混胶也可使用AB胶专用设备(如AB胶枪3. 适用温度一般都在-50至+150度4. 适用于一般环境,防水、耐油,耐强酸强碱5. 放置于避免阳光直接照射的阴凉地方,保质期限12个月1、环氧树脂胶是在环氧树脂的基础上对其特性进行再加工或改性,使其性能参数等符合特定的要求,通常环氧树脂胶也需要有固化剂搭配才能使用,并且需要混合均匀后才能完全固化,一般环氧树脂胶称为A胶或主剂,固化剂称为B胶或固化剂(硬化剂)。
环氧树脂胶成分

环氧树脂胶成分
环氧树脂胶的成分主要包括环氧树脂和固化剂。
1. 环氧树脂:是一种双官能团化合物,具有环氧基团(-C-O-C-),可以在固化过程中与其他化合物发生反应,形成耐化学腐蚀的耐热、耐水、耐溶剂的聚合物材料。
常见的环氧树脂有双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂等。
2. 固化剂:环氧树脂需要与固化剂反应产生交联结构,形成固态材料。
固化剂是一种低分子量化合物,具有活性基团可以与环氧树脂上的环氧基团反应。
常见的固化剂有胺类固化剂、酸酐固化剂、酸类固化剂等。
除了环氧树脂和固化剂,环氧树脂胶中还可能包含一些辅助添加剂,如溶剂、填料、助剂等,用于调节胶体性质、增强胶黏性能、改善流变性、调整硬化速率等。
环氧树脂与固化剂反应:深度解析与应用

环氧树脂与固化剂反应:深度解析与应用一、环氧树脂与固化剂反应概述环氧树脂是一种高分子聚合物,因其优异的物理性能和化学性能而被广泛应用于各个领域。
然而,环氧树脂本身并不稳定,需要在特定的条件下进行固化,这一过程就需要用到固化剂。
环氧树脂与固化剂的反应是一种重要的化学反应,涉及到多种复杂的化学机制。
二、环氧树脂与固化剂反应的化学机制环氧树脂的固化过程可以大致分为三个阶段:凝胶阶段、硬化阶段和熟化阶段。
在这个过程中,固化剂起着至关重要的作用。
固化剂的种类繁多,根据其化学组成和用途可以分为胺类、酸酐类、聚合物类等。
这些固化剂通过与环氧树脂中的环氧基团发生反应,将环氧树脂的线性分子交联成为网状结构,从而使其固化。
三、环氧树脂与固化剂反应的影响因素环氧树脂与固化剂的反应受到多种因素的影响,如温度、压力、固化剂的种类和用量、促进剂的种类和用量等。
在实际应用中,需要根据具体的条件和要求选择合适的固化剂和促进剂,以获得最佳的固化效果。
此外,环氧树脂的纯度、杂质含量、分子量等也会对固化效果产生影响。
四、环氧树脂与固化剂反应的应用由于环氧树脂与固化剂反应具有优异的物理性能和化学性能,因此被广泛应用于建筑、电子、航空航天、汽车制造等领域。
例如,在建筑领域中,环氧树脂可以用于制备防水材料、防腐涂料等;在电子领域中,环氧树脂可以用于制备电路板、电子元件的封装材料等;在航空航天领域中,环氧树脂可以用于制备结构材料、绝缘材料等;在汽车制造领域中,环氧树脂可以用于制备汽车零部件、刹车片材料等。
五、结论环氧树脂与固化剂反应是一种重要的化学反应,涉及到多种复杂的化学机制。
在实际应用中,需要根据具体的条件和要求选择合适的固化剂和促进剂,以获得最佳的固化效果。
未来随着科学技术的不断发展和进步,相信环氧树脂与固化剂反应的应用前景将更加广阔。
环氧树脂及固化剂用法

环氧树脂及固化剂用法
环氧树脂是一种环状结构的热固性树脂,主要由环氧醛,环氧共聚物和固化剂等组件制成,它在除温度或光照等外部因素的刺激下,可经过物理化学变化而改变形态并新的物质的形成,从而赋予材料新的性能,常用于建筑和工业制品的修复、保护和改造中。
在日常中,环氧树脂经常被用于电气装配、重型钢结构维修、防水底漆、汽车及汽艇结构修复、制作金属制品等。
环氧树脂在使用之前必须使用固化剂将其固化才能得到最佳的性能,为此,应该对固化剂的用法进行了解和熟悉。
首先,在使用固化剂之前,必须确保清洁环氧树脂的表面,然后将固化剂的粉末状或液态混合物涂抹在环氧树脂表面,以保证每个孔和每个晶粒都能得到充分的固化剂覆盖。
涂抹时,可以用刷子或喷枪等,确保固化剂均匀涂抹在环氧树脂表面。
其次,固化剂的混合比例是环氧树脂应用的关键因素,不同的混合比可以改变环氧树脂的物理性能,以及增加凝固时间,所以必须根据具体需求精确混合。
此外,温度条件也是固化剂使用的一个重要因素,当固化剂混合液温度低于规定温度时,就会降低固化速度,从而影响环氧树脂的性能。
此外,如果温度过高,也会加快凝固速度,影响环氧树脂的性能。
最后,在施工时,要更多地使用环氧树脂配套产品,包括环氧底漆,防锈漆,减模剂,填缝剂,抗冻剂,着色剂等等。
这些产品
在环氧树脂施工过程中,可以更好地达到装饰和防护的效果。
以上是关于在使用环氧树脂及固化剂的用法的介绍,希望能帮助大家做到正确的使用,以达到最好的效果。
环氧树脂是应用非常广泛的一种材料,可以用于建筑、工业制品、电气装配等多种用途,但其使用对固化剂用法掌握的要求非常高,所以要更加重视,以达到最终的目的。
环氧树脂及其固化剂

(7)提高了固化物的耐腐蚀性。
脂肪胺的改性方法
1)酚醛改性
改性原理:曼尼希反应(Mannich)
代表性品种:T31固化剂(苯酚、甲醛、乙二胺缩合物) 特点:它们可在较低温度下快速固化环氧树脂。
2)与环氧化合物加成改性 改性原理:
代表性品种:国产593固化剂(丁基缩水甘油醚改性二乙烯三胺) 特点:可赋予环氧树脂较好的粘接和延展性能
二、碱性固化剂
1. 固化机理
伯胺、仲胺、聚酰胺、多元胺 (亲核加成)
第一步:首先,伯胺进攻环氧基并使之开环,形成仲羟基和仲胺基。
第二步:随后,仲胺基进一步与环氧基反应,形成一个叔胺基和另一 个仲羟基。
第三步:上述2个过程中生成的-OH又可以在叔胺的催化下开环氧基团 生成醚键。
叔胺、咪唑 (阴离子催化)
Sun等将PAMAM接枝到碳纳米管(SWCNT)的表面,从而利用接枝上的胺基 与环氧基反应,改善了改性纳米碳管对环氧树脂的分散性,进而提高了环氧 树脂的力学性能。
Wei等制备了四对氨基苯基金刚烷(TAPA),以作为环氧树脂固化剂使 用。研究发现,用TAPA固化的双酚A环氧树脂较用DDS具有更高的热稳定性, 显示出优异的高频介电性能。其原因主要是:TAPA具有金刚烷核心和稠密 的苯环的分子骨架以及高度对称的分子结构。然而,TAPA固化环氧树脂的 活性很弱,反应温度很高,因此,加工工艺性能有待进一步改善。
(2)固化速度较快,放热剧烈,不宜大量配制使用; (3)配比要求严格,固化后的环氧树脂脆性较大,不耐冲击; (4)极易吸收空气中的水、CO2形成碳酸盐,使配合料浑浊不透明,固 化物表面出现白化、“发汗”现象,影响其美观; (5)有些多胺是固体,常温下与环氧树脂混合时,很难混合均匀,需 要加热或者加入溶剂,操作很不方便; (6)直接采用多胺固化剂己不能满足现代建筑业、电子工业和环境保 护等多方面的要求。
环氧树脂及固化剂用法

环氧树脂的用途环氧树脂一般和添加物同时使用,以获得应用价值。
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;(5)其它。
其中固化剂是必不可少的添加物,无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。
由于用途性能要求各不相同,对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加物也有不同的要求。
现将它们的选择方法简介于下:(一)环氧树脂的选择1、从用途上选择作粘接剂时最好选用中等环氧值(0.25-0.45)的树脂,如6101、634;作浇注料时最好选用高环氧值(>0.40)的树脂,如618、6101;作涂料用的一般选用低环氧值(<0.25)的树脂,如601、604、607、609等。
2、从机械强度上选择环氧值过高的树脂强度较大,但较脆;环氧值中等的高低温度时强度均好;环氧值低的则高温时强度差些。
因为强度和交联度的大小有关,环氧值高固化后交联度也高,环氧值低固化后交联度也低,故引起强度上的差异。
3、从操作要求上选择不需耐高温,对强度要求不大,希望环氧树脂能快干,不易流失,可选择环氧值较低的树脂;如希望渗透性也,强度较好的,可选用环氧值较高的树脂。
(二)、固化剂的选择1、固化剂种类:常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺,另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。
常温或低温固化一般选用胺类固化剂,加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。
2、固化剂的用量(1)胺类作交联剂时按下式计算:胺类用量=MG/Hn式中:M=胺分子量Hn=含活泼氢数目G=环氧值(每100克环氧树脂中所含的环氧当量数)改变的范围不多于10-20%,若用过量的胺固化时,会使树脂变脆。
若用量过少则固化不完善。
(2)用酸酐类时按下式计算:酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:M=酸酐分子量G=环氧值(0.6~1)为实验系数3、选择固化剂的原则:固化剂对环氧树脂的性能影响较大,一般按下列几点选择。
环氧树脂与固化剂
环氧树脂与固化剂下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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环氧树脂的固化机理及其常用固化剂
3.8 环氧树脂通过逐步聚合反应的固化环氧树脂的固化剂,大致分为两类:(1)反应型固化剂可与EP分子进行加成,并通过逐步聚合反应的历程使它交联成体型网状结构。
特征:一般都含有活泼氢原子,在反应过程中伴有氢原子的转移。
如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚等。
(2)催化型固化剂可引发树脂中的环氧基按阳离子或阴离子聚合的历程进行固化反应。
如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物等。
3.8.1 脂肪族多元胺1、反应机理催化剂(或促进剂):质子给予体促进顺序:酸≥酚≥水>醇(催化效应近似正比于酸度)如被酸促进(先形成氢键)形成三分子过渡状态(慢)2、常用固化剂四乙烯五胺多乙烯多胺试比较它们的活性、粘度、挥发性与固化物韧性的相对大小?脂肪胺类固化剂的特点(1)活性高,可室温固化。
(2)反应剧烈放热,适用期短;(3)一般需后固化。
室温固化7d左右,再经2h/80~100℃后固化,性能更好;(4)固化物的热变形温度较低,一般为80~90 ℃;(5)固化物脆性较大;(6)挥发性和毒性较大。
课前回顾1、海因环氧树脂的结构式与主要性能特点?2、二氧化双环戊二烯基醚环氧树脂的特点?3、TDE-85环氧树脂的结构式与性能特点?4、脂肪族环氧树脂的特点及用途?5. 有机硅环氧树脂的特点?6、环氧树脂的固化剂可分为哪两类,分别按什么反应历程进行固化?特点是什么?两类固化剂的代表有哪些?7、脂肪族多元胺固化剂的催化剂有哪些?活性顺序是怎样的?8、常用的脂肪族多元胺有哪些?多乙烯多胺的结构通式?它们的活性与挥发性相对大小顺序?9、脂肪族多元胺类环氧固化剂的主要特点有哪些?3、化学计量胺的用量(phr)= 胺当量×环氧值胺当量= 胺的相对分子量÷胺中活泼氢的个数phr意义:每100份树脂所需固化剂的质量份数。
例题:分别用二乙烯三胺和四乙烯五胺固化E-44环氧树脂,试计算固化剂的用量(phr值)。
若E-44用10%的丙酮或者669(环氧值为0.75)稀释后(质量比为100:10),又如何计算? 胺当量(DETA)=103/5=20.6胺当量(TEPA)=189/7=27(1)未稀释,环氧值=0.44Phr(DETA)=0.44×20.6=9.1Phr(TEPA)=0.44×27=11.9(2)用丙酮稀释,环氧值=0.44×100/110=0.4Phr(DETA)=0.4×20.6=8.2Phr(TEPA)=0.4×27=10.8用669稀释,环氧值=0.44×100/110+0.75×10/110=0.468Phr(DETA)=0.468×20.6=9.6Phr(TEPA)=0.468×27=12.63.8.2 芳香族多元胺’二胺基二苯基甲烷(DDM)二胺基二苯砜(DDS)芳族多元胺固化剂的特点优点:固化物耐热性、耐化学性、机械强度均比脂肪族多元胺好。
环氧树脂的固化机理及其常用固化剂
环氧树脂得固化机理及其常用固化剂反应机理酸催化反应机理催化剂:质子给予体,促进顺序:酸〉酚>水>醇固化剂分类反应型固化剂▪可与EP分子进行加成,通过逐步聚合反应交联成体型网状结构▪一般含有活泼氢,反应中伴随氢原子转移,如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇与多元酚催化型固化剂▪环氧基按阳离子或阴离子聚合机理进行固化,如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物常见固化剂▪脂肪胺固化剂▪芳香族多元胺▪改性多元胺▪多元硫醇▪酸酐类固化剂脂肪胺固化剂脂肪胺固化特点:▪活性高,可室温固化▪反应剧烈放热,适用期短▪一般需后固化,室温7d再80-100℃2h ▪固化物热形变温度低,一般80—90℃▪固化物脆性大▪挥发性及毒性大芳香族多元胺芳香族多胺特点:▪固化物耐热性好,耐化学性机械强度均优于脂肪族多元胺▪活性低,大多加热固化▪氮原子因苯环导致电子云密度降低,碱性减弱,以及苯环位阻效应▪多为固体,熔点高,工艺性差▪液化,低共熔点混合,多元胺与单缩水甘油醚加成改性多元胺a、环氧化合物加成:▪加成物分子量变大,沸点粘度增加,挥发性与毒性减弱,改善原有脆性b、迈克尔加成:▪丙烯腈与多元胺▪胺得活泼氢对α,β不饱与键能迅速加成▪腈乙基化物降低活性,改善与EP相容性特别有效c、曼尼斯加成:曼尼斯反应(Mannich reaction)为多元胺与甲醛、苯酚缩合三分子缩合。
▪产物能在低温、潮湿、水下施工固化EP▪典型产品T-31:二乙烯三胺+甲醛+苯酚▪适应土木工程用于混凝土、钢材、瓷砖等材料▪粘结得快速修复与加固d、硫脲—多元胺缩合:▪硫脲与脂肪族多元胺加热至100℃缩合放出氨气▪能在极低温下(0℃以下)固化EPe、聚酰胺化:▪9,11—亚油酸与9,12—亚油酸二聚反应▪然后2分子与DETA(二乙烯三胺)进行酰胺化反应挥发性毒性很小▪与EP相容性良好,化学计量要求不严▪固化物有很好得增韧效果▪放热效应低,适用期长,固化物耐热性较低,HDT为60℃左右多元硫醇▪类似于羟基▪聚硫醇化合物(液体聚硫橡胶)就就是典型多元硫醇,单独使用活性很低,室温反应及其缓慢几乎不能进行▪适当催化剂作用下固化反应以数倍多元胺速度进行▪在低温固化更为明显酸酐类固化剂▪反应速率很慢,不能生成高交联产物,一般不作为固化剂▪低挥发性,毒性低,刺激性低▪反应缓慢,放热量小,适用期长▪固化物收缩率低,耐热性高▪固化物机械强度高,电性能优良▪需加热固化,时间长▪EP常用固化剂,仅次于多元胺主要酸酐:▪顺酐〉苯酐〉四氢苯酐>甲基四氢苯酐▪六氢苯酐〉甲基六氢苯酐▪甲基纳迪克酸酐▪均苯四甲酸二酐▪改性酸酐▪酸酐分子中负电性取代基则活性增强阴/阳离子型催化剂▪催化剂仅仅起催化作用,本身不参与交联▪用量主要以实验值为准▪催化环氧开环形成链增长常用阴离子催化剂1、叔胺类多用DMP-10(二甲氨基苯酚),DMP-30,酚羟基显著加速树脂固化速率,放热量大适用期短,EP快速固化(24h/25℃)2、咪唑类多用液态2-乙基-4-甲基咪唑(仲胺活泼氢与叔胺),适用期长(8—10h),中温固化,热形变温度高,与芳香胺耐热水平(100℃)相当阳离子型固化剂,路易斯酸链终止于离子对复合常用阳离子催化剂▪路易斯酸:BF3,SnCl4,AlCl3等,为电子接受体▪BF3使用最多,具有腐蚀性,反应活性非常高一般与胺类或醚类络合物,如三氟化硼-乙胺络合物, BF3:400,为87℃结晶物质,室温稳定,离解温度90℃,离解后活性增大环氧树脂固化得三个阶段▪液体-操作时间:树脂/固化剂混合物仍然就是液体适合应用▪凝胶-进入固化:混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段), 这时它开始凝胶或“突变”成软凝胶物。
(整理)环氧树脂的固化机理及其常用固化剂
3.8 环氧树脂通过逐步聚合反应的固化环氧树脂的固化剂,大致分为两类:(1)反应型固化剂可与EP分子进行加成,并通过逐步聚合反应的历程使它交联成体型网状结构。
特征:一般都含有活泼氢原子,在反应过程中伴有氢原子的转移。
如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚等。
(2)催化型固化剂可引发树脂中的环氧基按阳离子或阴离子聚合的历程进行固化反应。
如叔胺、咪唑、三氟化硼络合物等。
3.8.1 脂肪族多元胺1、反应机理催化剂(或促进剂):质子给予体促进顺序:酸≥酚≥水>醇(催化效应近似正比于酸度)如被酸促进(先形成氢键)形成三分子过渡状态(慢)2、常用固化剂四乙烯五胺多乙烯多胺试比较它们的活性、粘度、挥发性与固化物韧性的相对大小?脂肪胺类固化剂的特点(1)活性高,可室温固化。
(2)反应剧烈放热,适用期短;(3)一般需后固化。
室温固化7d左右,再经2h/80~100℃后固化,性能更好;(4)固化物的热变形温度较低,一般为80~90 ℃;(5)固化物脆性较大;(6)挥发性和毒性较大。
课前回顾1、海因环氧树脂的结构式与主要性能特点?2、二氧化双环戊二烯基醚环氧树脂的特点?3、TDE-85环氧树脂的结构式与性能特点?4、脂肪族环氧树脂的特点及用途?5. 有机硅环氧树脂的特点?6、环氧树脂的固化剂可分为哪两类,分别按什么反应历程进行固化?特点是什么?两类固化剂的代表有哪些?7、脂肪族多元胺固化剂的催化剂有哪些?活性顺序是怎样的?8、常用的脂肪族多元胺有哪些?多乙烯多胺的结构通式?它们的活性与挥发性相对大小顺序?9、脂肪族多元胺类环氧固化剂的主要特点有哪些?3、化学计量胺的用量(phr)= 胺当量×环氧值胺当量= 胺的相对分子量÷胺中活泼氢的个数phr意义:每100份树脂所需固化剂的质量份数。
例题:分别用二乙烯三胺和四乙烯五胺固化E-44环氧树脂,试计算固化剂的用量(phr值)。
若E-44用10%的丙酮或者669(环氧值为0.75)稀释后(质量比为100:10),又如何计算? 胺当量(DETA)=103/5=20.6胺当量(TEPA)=189/7=27(1)未稀释,环氧值=0.44Phr(DETA)=0.44×20.6=9.1Phr(TEPA)=0.44×27=11.9(2)用丙酮稀释,环氧值=0.44×100/110=0.4Phr(DETA)=0.4×20.6=8.2Phr(TEPA)=0.4×27=10.8用669稀释,环氧值=0.44×100/110+0.75×10/110=0.468Phr(DETA)=0.468×20.6=9.6Phr(TEPA)=0.468×27=12.63.8.2 芳香族多元胺’二胺基二苯基甲烷(DDM)二胺基二苯砜(DDS)芳族多元胺固化剂的特点优点:固化物耐热性、耐化学性、机械强度均比脂肪族多元胺好。
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其他:如双氰胺(DICY)
DICY做固化剂,缺点是溶解性差,而且需要很高温度固化, 为此常用于粉末涂料。也通常加入促进剂,如叔胺、咪唑、
有机脲及其衍生物等来降低反应温度,但同时带来降低贮存
稳定性的缺点。
2.2.2叔胺及咪唑类固化剂
叔胺属于阴离子型催化型固化剂,缺点是固化放热大,一般不单独使 用,作为促进剂为多。
环氧树脂及其固化剂
一:环氧树脂
1.环氧树脂的简介
2.环氧树脂的分类
3.环氧树脂的制造和分析
1.1 环氧树脂简介
环氧树脂(通称为Epoxy resin),是一种 环氧低聚物,与固化剂反应形成三维网状结构 的热固性塑料。环氧树脂固化反应过程中收缩 率小,其固化物的粘结性、耐热性、耐化学药 品性以及机械性能、电气性能优良的特点,是 热固性树脂中应用量较大的一个品种。缺点是 耐候性和韧性差(除部分特殊品种外),但可 以通过合适的方法改进和克服。
(4)分子量及其分布
环氧树脂是多分子量的低聚物,它的性质不仅 决定于分子量,同时也取决于分子量分布。即是平 均分子量相同,如果分子量分布不同,那么环氧树 脂的粘度、软化点等都不相同。这就是在环氧树脂
制造过程中分子量及其分布的控制的重要性。
二:环氧树脂的固化剂
2.1 环氧树脂的反应活性
未经固化的环氧树脂是液体或脆性固体,没有 什么实用价值,必须与固化剂反应形成三维网状结 构,才能实现最终用途。 一般环氧树脂的活性基团有: (1)环氧基 (2)羟基
1.2 环氧树脂的分类(按化学结构分)
1.2.1简称为双酚A型环氧
树脂,是应用最广的环氧树脂(如我们公司使用的SZ02、 SZ18等),其化学结构式为:
(2)双酚F型环氧树脂
(3)双酚S型环氧树脂
(4)氢化双酚A型环氧树脂 (5)酚醛型环氧树脂 (6)脂肪族缩水甘油醚 (7)溴代环氧树脂
(2)羟值与羟基值
羟值:表示100g环氧树脂中所含的羟基的摩尔数 ; 羟基值:表示含有1mol羟基的环氧树脂质量克数。 二者之间的关系为:羟基值=100/羟基 因为环氧树脂中羟基为活性基团,具有反应性,羟值是个 重要指标。
(3)粘度
环氧树脂的粘度是环氧树脂实际使用中的重要指标。 例如,环氧树脂作为浇铸和灌封材料来使用时,不同温 度下,环氧树脂粘度不同,并且影响使用期,因此环氧 树脂粘度的测定是十分必要的。 通常使用旋转粘度计测试。例如,我们的E44、 E51等在常温下是液体,粘度较小些。而一些环氧树脂, 如604环氧、153-B阻燃环氧常态下均是固体,一般采 取较高温度下表征其粘度指标。
式中: V —空白试验消耗氢氧化钠标准溶液的毫升数; V1—试样试验消耗氢氧化钠标准溶液的毫升数; V2—试样中测定酸值消耗氢氧化钠标准溶液的毫升数 N —氢氧化钠标准溶液的当量浓度; W —试样重量,克; G —测定酸值时试样的重量,克; 0.016—氧的毫克当量。 试样酸值小于0.5时, 项可忽略不计。
环氧树脂的结构和性能特点
1.3.2环氧树脂的分析
着重介绍环氧树脂的以下几个指标
环氧当量 环氧值
环氧树脂
羟值 羟基值
粘度
分子量 及其分布
(1)环氧当量与环氧值
环氧当量:含有1mol环氧基的环氧树脂的质量克数, 以EEW表示。EEW为双酚A环氧树脂一般分子量的1/2。 环氧值:100g环氧树脂中环氧基的摩尔数。 二者之间的关系: EEW=100/环氧值
Br Br
Br Br Br
Br
Br
Br
1.2.2缩水甘油酯型环氧树脂
主要有邻苯二甲酸二缩水甘油酯
1.2.3缩水甘油胺型环氧树脂 1.2.4脂环族环氧树脂 1.2.5环氧化烯烃
1.3 环氧树脂的制造和分析
1.3.1环氧树脂的合成(以双酚A型为例)
双酚A型环氧树脂是有双酚A(简称DPP)与环 氧氯丙烷(简称ECH)在氢氧化钠催化下制得 的双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)。二者的配 比根据所需环氧树脂的分子量决定。氢氧化钠 起双重作用:第一是DPP和ECH反应的催化剂; 第二使反应产物脱去氯化氢而闭环。 实际上DGEBA不是单一纯粹的化合物,而是一 种多分子量的混合物。环氧树脂分子通式中的 n=0,1,2,· · ·
环氧基与活泼氢的反应性
H C
R
CH O
CH2
+
HX
R
CH2X
OH
活泼氢类包括:胺类,醇类,酚类,羧酸类,硫醇类等。
环氧树脂固化剂种类很多,除了一般的脂 肪胺和部分脂环胺类固化剂可以在常温下反应 外,其他大部分脂环胺和芳香胺类以及全部的 酸酐类固化剂都需要在较高的温度下经过较长 的时间才能发生固化交联反应。为了降低反应 温度,使用促进剂。
反应机理:
代表性的叔胺有,例如我们最常用的DMP30(2,4,6-三[(二甲氨基)甲基]苯酚 ):
咪唑类固化剂属于一种新型固化剂,可在较 低温度下固化而得到耐热性优良的固化物, 并且具有优良的力学性能。 常见的咪唑:2MZ,2E4MZ,2PZ。 咪唑类固化剂一般价格较高,
2.2 环氧树脂固化剂的种类
2.2.1多元胺类固化剂
脂肪胺:如二乙烯三胺,三乙烯四胺等,此类固化剂气味大, 毒性大; 聚酰胺:此类固化剂固化环氧树脂机械性能均衡,耐热冲击, 固化剂量使用范围广,如650(ZJ32); 脂环胺:-芳香胺:多为固体,如,间苯二甲胺等,二氨基二苯基砜 (DDS)
分子量248.3。白色或微黄色结晶粉末,暴露于空气或见光会氧化变为淡红色。相 对密度(20 ℃)1.33,熔点170~175℃。溶于甲醇、乙醇、丙酮,几乎不溶于水。无 毒。用作环氧树脂的耐高温固化剂,参考用量30~35phr,l00g环氧树脂配合物适用 期1年。
例如E51(SZ18,三木618):表示其平均环氧值为0.51, 则
其EEW为100/0.51≈196,其分子量约为2×EEW=392
环氧值的测定(盐酸丙酮法)
精确称取试样约0.5-1克(准确至0.0002克),置于250毫升具塞磨口三 角锥形瓶中,精确加入盐酸一丙酮溶液20毫升,密塞。摇匀后放置 暗处,静止30分钟。加入混合指示液5滴,用0.15N氢氧化钠标准溶 液滴定至紫蓝色,同时作空白试验。 环氧值X按下式计算: