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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。
环氧树脂具有伸羟基和环氧基,伸羟基可以与异氰酸酯反应。环氧树脂作为多元醇直接加入聚氨酯胶黏剂含羟基的组分中,使用此方法只有羟基参加反应,环氧基未能反应。用酸性树脂的、羧基,使环氧开环,再与聚氨酯胶黏剂中的异氰酸酯反应。还可以将环氧树脂溶解于乙酸乙酯中,添加磷酸加温反应,其加成物添加到聚氨酯胶黏剂中;胶的初黏;耐热以及水解稳定性等都能提高0 r还可用 醇胺或胺反应生成多元醇,在加成物中有叔氮原子的存在,可加速NCO反应。用环氧树脂作多羟基组分结合了聚氨酯与环氧树脂的优点,具有较好的粘接强度和耐化学性能,制造聚氨酯胶黏剂使用的环氧树脂一般采用EP-12、EP-13、EP-16和EP-20等品种。
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。
不同的环氧树脂固化体系分别能在低温、室温、中温或高温固化,能在潮湿表面甚至在水中固化,能快速固化、也能缓慢固化,所以它对施工和制造工艺要求的适应性很强。环氧树脂可低压成型或接触压成型,因此可降低对成型设备和模具的要求,减少投资,降低成本。在三大通用型热固性树脂中,环氧树脂的价格偏高,从而在应用上受到一定的影响。但是,由于它的性能,所以主要用于对使用性能要求高的场合,尤其是对综合性能要求高的领域。
由于不同配方的环氧树脂固化体系的固化原理不完全相同,所以环氧树脂的固化历程,即固化工艺条件对环氧固化物的结构和性能影响。相同的配方在不同的固化工艺条件下所得产品的性能会有非常的大的差别。所以正确地作出佳材料配方设计和工艺设计是环氧树脂应用技术的关键,也是技术机密所在。就深入了解和掌握环氧树脂及其固化剂、改性剂等的结构与性能、它们之间的反应机理以及对环氧固化物结构及性能的影响。这样才能在材料配方设计和工艺设计中得心应手,运用自如,取得佳方案,生产和开发出性能佳、成本低的环氧材料和制品。
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。
环氧树脂具有粘接、防腐蚀、成型性和热稳定性(对PVC塑料)的机能,在机械、热、电气和耐药性方面的性能非常,利用这些机能和性能,可以作为涂料、胶粘剂、成型材料,在电气、电子、光学机械、汽车、飞机、船舶、铁道车辆、钢铁、工程技术、土木建筑及文体用品制造等广泛的工业领域中得到应用。
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