做為聚合物的環氧樹脂(epoxy resin)是由環氧樹脂齊聚物(epoxy olgomer)與稱作固化劑(hardener)的物質反映產生的三向網狀結構聚合物。它一般呈液體狀態應用,常常溫或加溫開展固化,做到最后的應用目地。做為一種液體聚合物原材料的環氧樹脂在固化反映過程中縮水率小,固化物質的粘結性、耐溫性、耐溶劑品行及其電氣設備性能優質,缺點是耐老化和延展性較差(一些特殊種類以外)??墒沁@種缺陷可以通過環氧樹脂齊聚物和固化劑的挑選,或是選用合適的改性材料方式,在一定程度加以克服。
1、環氧樹脂的界定:
a.環氧樹脂就是指分子結構中含有兩個之上環氧基并在適度化學藥品存有下能產生三向化學交聯聚合物的有機化合物的統稱,環氧樹脂的類型許多,其相對分子質量歸屬于齊聚物范疇,為區分于固化后的環氧樹脂,有時候也把它稱之為環氧樹脂齊聚物.
b.最常用的環氧樹脂是有雙酚A(BA)和環氧氯丙烷(ECH)反映生產制造的雙酚A二縮水甘油醚(DGEBA),它并不是單一單純的有機化合物,反而是玻璃化溫度n不一樣的多分子結構混合物質,相對分子質量約700下列的DGEBA呈液體,超出700是固體物;
c.DGEBA構成中各模塊的功能:兩尾端的環氧基授予反應性,雙酚A框架給予強延展性和耐溫性,甲撐鏈授予柔韌度,醛基授予耐藥性品行,甲基授予反應性和粘結性;
2、液體聚合物原材料的環氧樹脂:
環氧樹脂歸屬于液體聚合物的范圍,此范疇的聚合物原材料除環氧樹脂外,也有很多種類。所說液體聚合物原材料就是指呈液體應用,固化后達到最后運用規定的粘結劑原材料或涂層材料的統稱,有時候也稱之為塑料薄膜成型原材料(film former)或膠黏劑(binder)。液體聚合物材料分為高反應性齊聚物、聚合物水溶液和聚合物分散液(高分子材料保濕乳液)。反應性齊聚物管理體系的固化是靠齊聚物間的化學變化來產生三向化學交聯構造,而聚合物水溶液和高分子材料保濕乳液是靠有機溶劑蒸發來進行固化的。
3、環氧樹脂相互配合原材料的構成:
環氧樹脂固化前的配位化合物有環氧樹脂聚齊體和固化劑這兩個基本原材料組成,依照運用目地的不一樣,能夠添加各種各樣的添加物,比如增粘劑、耐沖擊改性材料、充填劑、油漆稀釋劑、觸變劑、色漿、有機溶劑、消泡助劑、防沉劑、增粘劑這些。
a.環氧樹脂成份:環氧樹脂按環氧基的融合方法和化學結構,可分成縮水甘油醚、縮水甘油酯、縮水甘油胺、線形脂環族環氧化物、脂環族環氧化物(環氧基間隔減少,環氧基濃度值提升,Tg就明顯升高);
b.從固化原理可將固化劑大概分成加成聚合型固化劑和促使型固化劑,在其中加成聚合型的種類占絕大部分,加成聚合型固化劑是含有活潑氫的有機化合物,從物理性質上可分成堿性和酸性固化劑,偏堿固化劑可列舉出伯胺、仲胺和丙烯酸樹脂,酸堿性固化劑多遠羧基(特別是酸酐)和酸類物質,催化反應型固化劑中,以叔胺和路易斯酸的絡離子實際意義最大。(當環氧樹脂同樣時,固化劑的反映官能團的距離越少,反映基濃度值越高,固化物的熱變形溫度HDT就會越高);
c.改性材料:普遍的有柔韌度授予劑(一般稱之為增粘劑)、耐沖擊改性材料(亦稱之為增韌劑)和填充材料。
d.流通性調理劑:環氧樹脂配位化合物的流通性,針對建筑涂料、內襯、鑄造等主要用途都很關鍵,為融入這種規定務必減少黏度,或是提升黏度,或是授予可壓縮性,能做到這種標準的相互配合原材料稱之為流通性調理劑。為減少黏度可添加油漆稀釋劑(活力和非特異性油漆稀釋劑),可壓縮性可利用添加填充料得到(可壓縮性與顆粒的樣子相關,顆粒橫縱比aspect ratio越大,規格越小,觸變性實際效果就會越高);
4、固化物的產生:
環氧樹脂配位化合物在常溫下或高溫下產生固化反映成三向網狀組織聚合物,這類網狀結構聚合物具備與眾不同的優質粘合性,防腐蝕、機械設備性能、電氣設備性能及耐藥物性能,固化的環氧樹脂的性能關鍵在于交聯密度或化學交聯點間平均分子量及其分子鏈的化學結構,僅由環氧樹脂和固化劑構成的管理體系,其性能由環氧樹脂齊聚物和固化劑的類型,他們中間的配制及固化標準來確定。
a.固化反映:環氧樹脂的固化是通過固化劑的加成聚合反映和催化反應環氧基的開環增益匯聚完成的,在固化過程中逐漸發生化學交聯構造的這一點稱之為疑膠點(凝膠時間?)。催化反應型固化反映,固化劑不介入,環氧樹脂立即以醛基相互連接;
b.機械設備性能因為固化反映而呈現:彈性模具和Tg做為固化物關鍵的性能,能夠看見他們同交聯密度產生同歩轉變,要將環氧樹脂原有的特點徹底發揮出來,必須非常長的固化時長,但是在現實使用中,大部分情形是選用小于理想化標準下開展固化,往往是環氧樹脂原本具備性能并未徹底發揮出來就結束了固化反映;
c.固化收攏和熱應力:從環氧樹脂配位化合物考慮,變為固化物再降溫至室內溫度這中間所形成的收攏就是我們觀查到的全收攏(固化收攏加制冷收攏)。環氧樹脂在固化-制冷過程中不可以隨意收攏,因此地應力便內置在其中,這就是熱應力,有熱應力存有,環氧樹脂本身早就承受了地應力,因此載入毀壞時,毀壞負載并不是環氧樹脂原有的抗壓強度(載荷),反而是原有抗壓強度(熱應力不存在的狀況)扣減熱應力后的值;
d.熱性能:玻璃化轉變環境溫度Tg是熱性能的主要規范;
5、環氧樹脂的主要用途:
環氧樹脂具備粘合、耐腐蝕、生產性和耐熱性(對PVC塑料)的功能,在機械設備、熱、電氣設備和耐藥層面的性能十分優異,運用這種功能和性能,能夠做為建筑涂料、膠黏劑、成形原材料,在電氣設備、電子器件、電子光學機械設備、車輛、飛機場、船只、鐵道車輛、鋼材、工程設計、土木工程及文具用品生產制造等普遍的工業領域中獲得運用。除做為PVC塑料的無鹵阻燃劑運用外,現將各種各樣運用方式論述如下所示:
a.建筑涂料:常溫下固化型(一般環氧樹脂建筑涂料和尼古丁改性材料環氧樹脂建筑涂料)、當然干躁型(用不飽和脂肪、松香酸、妥爾油酸等同于環氧樹脂開展酯化反應)、烘干型(環氧樹脂以脲醛樹脂、尿醛環氧樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、丙烯酸樹脂、熱固性塑料丙烯酸乳液和多丙烯酸酯做為固化劑)、正離子電泳涂料(電沉積建筑涂料)、靜電粉末(power coating 干混法、部分反映法、熔化混合法);
b.膠黏劑:環氧樹脂型膠黏劑同其他種類的膠黏劑較為,具備如下所示優勢:適應能力強,應用范圍普遍;沒有揮發物有機溶劑;低電壓粘合(觸碰壓就可以);固化收攏小;固化物應力松弛低,緩解疲勞性強;抗腐蝕、抗濕、耐化學試劑性及電氣設備絕緣性能優質。也是有存在的不足:對晶形或正負極小的聚合物(如異戊橡膠、有機硅材料、氟聚合物、亞克力塑膠、聚乙烯等)粘合力弱;抗脫離、抗開劈性、耐沖擊性欠佳。在其中的一個缺陷能夠內搭劑方式改進,針對第二個缺陷,能夠選用改性材料環氧樹脂使性能獲得改進。常見膠黏劑分成下列類型:
■通用性組份型
■耐溫性組份型
■雙組分型(基本上全是選用潛伏性固化劑或自固化性環氧樹脂)
c.化學纖維彈性體材料(FRP):將粘合力和機械性能優質的環氧樹脂與高韌性化學纖維復合型制成板、管、棒、H形鋁型材及各種各樣成形品的,稱作化學纖維彈性體材料FRP或復合材質(Composite),普遍的FRP的生產制造方式有:化學纖維盤繞成型法、持續擠出成型法、壓層成型法、輥子成型法;
d.成形原材料:環氧樹脂能夠做為各種各樣方式(液體的或固體的)成形原材料給予應用,可用的成型方法有鑄造、縮小成形、傳送成形、注塑成型、液體環氧樹脂適合于鑄造,固體原材料適合于其他成型方法。液體成形原材料由環氧樹脂、固化劑、填充料、脫膜劑、顏色和其他添加物構成,固體成形原材料大部分選用干試混合法或輥煉法生產制造的。
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