環(huán)氧樹脂面面觀
繁花落盡
2012-07-13
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環(huán)氧樹脂(Epoxy Resin) 指分子結(jié)構(gòu)中含有2個(gè)或2個(gè)以上環(huán)氧基并在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)劑存在下能形成三維網(wǎng)絡(luò)狀固化物的化合物總稱,是一類重要的熱固性樹脂。環(huán)氧樹脂的發(fā)展史要追溯于1938年,由P.Castam申請(qǐng)瑞士專利,由汽巴公司在1946年研制出最早的環(huán)氧粘接劑,1949年美國的S.O.Creentee研制了環(huán)氧涂料,我國于1958年開始環(huán)氧樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)。環(huán)氧樹脂的發(fā)明解決了很多的工業(yè)難題,可以說在某種程度上講,是化工史上的一次重大變革。但環(huán)氧樹脂并不是萬能的,它有優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也有自身的局限性。這種局限性的出現(xiàn)為新材料的誕生,提供了發(fā)展的動(dòng)力。下面我就著重談一下環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)。環(huán)氧樹脂的優(yōu)點(diǎn):(1)單獨(dú)的環(huán)氧樹脂應(yīng)用價(jià)值很低,它需要與固化劑配合使用才有實(shí)用價(jià)值。 (2)高粘接強(qiáng)度:在合成膠粘劑中環(huán)氧樹脂膠的膠接強(qiáng)度居前列。 (3)固化收縮率小,在膠粘劑中環(huán)氧樹脂膠的收縮率最小,這也是環(huán)氧樹脂膠固化膠接高的原因之一。例如:酚醛樹脂膠:8—10% ; 有機(jī)硅樹脂膠:6—8% 聚酯樹脂膠:4—8% ; 環(huán)氧樹脂膠:1—3% 若經(jīng)過改性加工后的環(huán)氧樹脂膠收縮率可降為0.1—0.3%,熱膨脹系數(shù)為6.0×10-5/℃ (4)耐化學(xué)性能工好:在固化體系中的醚基、苯環(huán)和脂肪羥基不易受酸堿侵蝕。在海水、石油、煤油、10%H2SO4、10%HCl、10%HAc、10%NH3、10%H3PO4和30%Na2CO3中可以用兩年;而在50%H2SO4和10%HNO3常溫浸泡半年;10%NaOH(100℃)浸泡一個(gè)月,性能保持不變。 (5)電絕緣性優(yōu)良:環(huán)氧樹脂的擊穿電壓可大于35kv/mm。(6)環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80~100℃。環(huán)氧樹脂的耐熱品種可達(dá)200℃或更高。(7)工藝性好。環(huán)氧樹脂固化時(shí)基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物,所以可低壓成型或接觸壓成型。能與各種固化劑配合制造無溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。環(huán)氧樹脂的缺點(diǎn): (1)操作粘度大,這在施工方面顯的有些不方便(2)固化物性脆,伸長(zhǎng)率小。(3)剝離強(qiáng)度低。(4)耐機(jī)械沖擊和熱沖擊差。(5)耐候性差,環(huán)氧樹脂中一般含有芳香醚鍵,固化物經(jīng)日光照射后易降解斷鏈。(6)環(huán)氧樹脂低溫固化性能差,一般需在10℃以上固化,在10℃以下則固化緩慢,對(duì)于大型物體如船舶、橋梁、港灣、油槽等寒季施工十分不便。2.3.環(huán)氧樹脂的應(yīng)用:(1)涂料工業(yè):環(huán)氧樹脂在涂料工業(yè)中需用量最大,目前較廣泛使用的有水性涂料、粉末涂料和高固分涂料??蓮V泛用于管道容器、汽車、船舶、航天、電子、玩具、工藝品等行業(yè)。 (2)電子電器工業(yè):環(huán)氧樹脂膠可用于電氣絕緣材料,例如整流器、變壓器的密封灌注;電子元器件的密封保護(hù);機(jī)電產(chǎn)品的絕緣處理與粘接;蓄電池的密封粘接;電容器、電阻、電感器的表面披覆。(3)五金飾品,工藝品、體育用品品行業(yè):可用于標(biāo)牌、飾品、商標(biāo)、五金、球拍、釣具、運(yùn)動(dòng)用品、工藝品等產(chǎn)品上。 (4)光電行業(yè):可用于發(fā)光二極管(LED)、數(shù)碼管、像素管、電子顯示屏、LED燈飾等產(chǎn)品的封裝、灌注和粘接。 (5)建筑工業(yè):在道路、橋梁、地坪、鋼鐵結(jié)構(gòu)、建筑、墻體涂料、堤壩、工程施工、文物修補(bǔ)等行業(yè)也會(huì)廣泛用到。 (6)膠粘劑、密封劑和復(fù)合材料領(lǐng)域:如風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、工藝品、陶瓷、玻璃等各種物質(zhì)之間的粘接,碳纖維板材的復(fù)合、微電子材料的密封等等。