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1、环氧树酯(Epoxy Resin)是泛指含有两个或两个以上环氧基,以脂肪族酯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性产物的高分子低聚体(01igolner)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酯虽不完全满足严格的定义但因具有环氧树酯的基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树酯在工业技术领域中,有些例外与上述定义不符,例如制造飞行器涂料所用芳香基多元醇,尽管每个分子中环氧基含量低于2,甚至是零,传统上也称之为环氧树酯,它与高分子质量酚氧化合物非常相似,其合成的原料与主要的工业环氧树酯相同,因而也称为环氧树酯上述定义不包括
2、环氧化天然油及其相关品种这些环氧化物基本上用作聚氯乙烯等树酯的稳定剂和增塑剂虽然他们也含有两个或两个以上的环氧基,但在环氧树酯通用的固化条件下不能充分反应得到有用的热固化产物在欧洲,环氧树酯被称为环氧化合物树酯(Epoxide Resin)依据它们的化学性质,文献上分类为:环氧化聚烯烃过醋酸环氧树酯环氧烯烃聚合物环氧氯丙烷树酯双酚A树酯环氧氯丙烷一双酚A缩聚物双环氧氯丙烷树酯以及2,2一双(对羟苯基)丙烷二缩水甘油醚环氧树酯是一种从液态到黏稠态固态多种形态的物质它几乎没有单独的使用价值,只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值,因此环氧树酯归属于热固性树酯属于网络聚合物范畴
3、环氧树酯简介 环氧树酯是分子结构中至少含有两个环氧基的单体(或其预聚物)与固化剂反应所形成的热固性树酯。环氧树酯的品种繁多，其中双酚A型树酯是最主要的品种。双酚A型树酯随分子量或聚合度n不同,其性状呈粘稠液体至脆性固体。分子结构中双酚A成分赋予树酯以坚韧性和耐热性，醚键赋予耐化学药品性和粘合性，羟基和环氧基使其具有粘合性和与多种固化剂的反应性。它是一类综合性能优良的多品级树酯，较重要的性能是：粘合性高。原始树酯中极性羟基和醚键的存在以及固化期间轻微的收缩，使环氧树酯具有很高的粘合强度。收缩性低。树酯分子在液态就有高度缔合，固化过程中又不放出副产物，故收缩率低，未改性树酯体系的收缩率小于 2。易
4、变性。环氧树酯体系的性能，可通过多种类型树酯的并合、多种固化剂的选择、改性剂和填料的添加而得到改进，能够加工成为许多不同性能的品种。良好的操作特性。很多树酯体系都可在室温操作，有些混合过程只需一般的加热即可。优良的电性能、力学性能、耐化学药品性能。材料简介环氧树酯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。环氧树酯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。应用特性1、形式多样
5、。各种树酯、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求，其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。2、固化方便。选用各种不同的固化剂，环氧树酯体系几乎可以在0180温度范围内固化。3、粘附力强。环氧树酯分子链中固有的极性羟基和醚键的存在，使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树酯固化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强度。4、收缩性低。环氧树酯和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树酯分子中环氧基的开环聚合反应来进行的，没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树酯、酚醛树酯相比，在固化过程中显示出很低的收缩性（小于2%）。5、力学性能。固化后的环氧树酯体系具有优良的力
6、学性能。6、电性能。固化后的环氧树酯体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。7、化学稳定性。通常，固化后的环氧树酯体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能一样，化学稳定性也取决于所选用的树酯和固化剂。适当地选用环氧树酯和固化剂，可以使其具有特殊的化学稳定性能。8、尺寸稳定性。上述的许多性能的综合，使环氧树酯体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。9、耐霉菌。固化的环氧树酯体系耐大多数霉菌，可以在苛刻的热带条件下使用。类型分类根据分子结构，环氧树酯大体上可分为五大类：1、 缩水甘油醚类环氧树酯2、 缩水甘油酯类环氧树酯3、 缩水甘油胺类环氧树酯4、 线型酯肪
7、族类环氧树酯5、 酯环族类环氧树酯复合材料工业上使用量最大的环氧树酯品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树酯，而其中又以二酚基丙烷型环氧树酯（简称双酚A型环氧树酯）为主。其次是缩水甘油胺类环氧树酯。1、 缩水甘油醚类环氧树酯缩水甘油醚类环氧树酯是由含活泼氢的酚类或醇类与环氧氯丙烷缩聚而成的。（1）二酚基丙烷型环氧树酯 二酚基丙烷型环氧树酯是由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成。工业二酚基丙烷型环氧树酯实际上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多数的分子是含有两个环氧基端的线型结构。少数分子可能支化，极少数分子终止的基团是氯醇基团而不是环氧基。因此环氧树酯的环氧基含量、氯含量等对树酯的固化及固化物的性能
8、有很大的影响。工业上作为树酯的控制指标如下：环氧值。环氧值是鉴别环氧树酯性质的最主要的指标，工业环氧树酯型号就是按环氧值不同来区分的。环氧值是指每100g树酯中所含环氧基的物质的量数。环氧值的倒数乘以100就称之为环氧当量。环氧当量的含义是：含有1mol环氧基的环氧树酯的克数。无机氯含量。树酯中的氯离子能与胺类固化剂起络合作用而影响树酯的固化，同时也影响固化树酯的电性能，因此氯含量也环氧树酯的一项重要指标。有机氯含量。树酯中的有机氯含量标志着分子中未起闭环反应的那部分氯醇基团的含量，它含量应尽可能地降低，否则也要影响树酯的固化及固化物的性能。挥发分。粘度或软化点。（2）酚醛多环氧树酯 酚醛多环
9、氧树酯包括有苯酚甲醛型、邻甲酚甲醛型多环氧树酯，它与二酚基丙烷型环氧树酯相比，在线型分子中含有两个以上的环氧基，因此固化后产物的交联密度大，具有优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。它们是由线型酚醛树酯与环氧氯丙烷缩聚而成的。（3）其它多羟基酚类缩水甘油醚型环氧树酯 这类树酯中具有实用性的代表有：间苯二酚型环氧树酯、间苯二酚-甲醛型环氧树酯、四酚基乙烷型环氧树酯和三羟苯基甲烷型环氧树酯，这些多官能缩水甘油醚树酯固化后具有高的热变形温度和刚性，可单独或者与通用E型树酯共混，供作高性能复合材料（ACM）、印刷线路板等基体材料。（4）酯族多元醇缩水甘油醚型环氧树酯 酯族多元醇缩水甘油
10、醚分子中含有两个或两个以上的环氧基，这类树酯绝大多数粘度很低；大多数是长链线型分子，因此富有柔韧性。2、其它类型环氧树酯（1）缩水甘油酯类环氧树酯 缩水甘油酯类环氧树酯和二酚基丙烷环氧化树酯比较，它具有粘度低，使用工艺性好；反应活性高；粘合力比通用环氧树酯高，固化物力学性能好；电绝缘性好；耐气候性好，并且具有良好的耐超低温性，在超低温条件下，仍具有比其它类型环氧树酯高的粘结强度。有较好的表面光泽度，透光性、耐气候性好。（2）缩水甘油胺类环氧树酯 这类树酯的优点是多官能度、环氧当量高，交联密度大，耐热性显著提高。上前国内外已利用缩水甘油胺环氧树酯优越的粘接性和耐热性，来制造碳纤维增强的复合材料（
11、CFRP）用于飞机二次结构材料。（3）酯环族环氧树酯 这类环氧树酯是由酯环族烯烃的双键经环氧化而制得的，它们的分子结构和二酚基丙烷型环氧树酯及其它环氧树酯有很大差异，前者环氧基都直接连接在酯环上，而后者的环氧基都是以环氧丙基醚连接在苯核或酯肪烃上。酯环族环氧树酯的固化物具有以下特点：较高的压缩与拉伸强度；长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能；耐电弧性、耐紫外光老化性能及耐气候性较好。（4）酯肪族环氧树酯 这类环氧树酯分子结构里不仅无苯核，也无酯环结构。仅有酯肪链，环氧基与酯肪链相连。环氧化聚丁二烯树酯固化后的强度、韧性、粘接性、耐正负温度性能都良好。使用指南环氧树酯及环氧树酯胶粘剂本身无
12、毒，但由于在制备过程中添加了溶剂及其它有毒物，因此不少环氧树酯因此“有毒”，近年国内环氧树酯业正通过水性改性、避免添加等途径，保持环氧树酯“无毒”本色。目前绝大多数环氧树酯涂料为溶剂型涂料,含有大量的可挥发有机化合物(VOC),有毒、易燃,因而对环境和人体造成危害。环氧树酯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，否则环氧树酯不能固化。由于用途性能要求各不相同，对环氧树酯及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加物也
13、有不同的要求。现将它们的选择方法简介于下：（一）环氧树酯的选择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）的树酯，如6101、634；作浇注料时最好选用高环氧值（0.40）的树酯，如618、6101；作涂料用的一般选用低环氧值（0.25）的树酯，如601、604、607、609等。2、 从机械强度上选择环氧值过高的树酯强度较大，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，希望环氧树酯能快干，不易流失
14、，可选择环氧值较低的树酯；如希望渗透性也，强度较好的，可选用环氧值较高的树酯。（二）、固化剂的选择1、固化剂种类：常用环氧树酯固化剂有酯肪胺、酯环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树酯类、叔胺，另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树酯固化。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。环氧值是鉴定环氧树酯质量的最主要指标，环氧树酯的型号划分就是根据环氧值的不同来区分的。环氧值是指100克树酯中所含环氧基的克当量数。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克环氧树酯中所含的环氧当量数）改变的范
15、围不多于10-20%，若用过量的胺固化时，会使树酯变脆。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（0.61）/100式中：M=酸酐分子量G=环氧值（0.61）为实验系数3、 选择固化剂的原则：固化剂对环氧树酯的性能影响较大，一般按下列几点选择。（1）、从性能要求上选择：有的要求耐高温，有的要求柔性好，有的要求耐腐蚀性好，则根据不同要求选用适当的固化剂。（2）、从固化方法上选择：有的制品不能加热，则不能选用热固化的固化剂。（3）、从适用期上选择：所谓适用期，就是指环氧树酯加入固化剂时起至不能使用时止的时间。要适用期长的，一般选用酸酐类或潜伏性固化剂。（4）、从安全上选择：一般要求毒性小的为好，便于安全生产。（5）、从成本上选择。（三）、改性剂的选择改性剂的作用是为了改善环氧树酯的鞣性、抗剪、抗弯、抗冲、提高绝缘性能等。常用改性剂有：（1）、聚硫橡胶：可提高冲击强度和抗剥性能。（2）、聚酰胺树酯：可改善脆性，提高粘接能力。（3）、聚乙
