环氧树脂基本知识.docx

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环氧树脂基本知识

环氧树脂基本知识

增韧剂与稀释剂是什么？

增韧剂

增韧剂是具有降低复合材料脆性和提高复合材料抗冲击性能的一类助剂。

可分为活性增韧剂与非活性增韧剂两类，活性增韧剂是指其分子链上含有能与基体树脂反应的活性基团，它能形成网络结构，增加一部分柔性链，从而提高复合材料的抗冲击性能。

非活性增韧剂则是一类与基体树脂很好相溶、但不参与化学反应的增韧剂。

　　增韧剂可分为橡胶类增韧剂和热塑性弹性体类增韧剂：

（1）橡胶类增韧剂 该类增韧剂的品种主要有液体聚硫橡胶、液体聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶及丁苯橡胶等。

（2）热塑性弹性体 热塑性弹性体是一类在常温下显示橡胶弹性、在高温下又能塑化成型的合成材料。

因此，这类聚合物兼有橡胶和热塑性塑料的特点，它既可以作为复合材料的增韧剂，又可以作为复合材料的基体材料。

这类材料主要包括聚氨酯类、苯乙烯类、聚烯烃类、聚酯类、间规1，2-聚丁二烯类和聚酰胺类等产品，目前作为复合材料的增韧剂用得较多的是苯乙烯类和聚烯烃类。

　　（3）其它增韧剂 适用于复合材料的其它增韧剂还有低分子聚酰胺和低分子的非活性增韧剂，如苯二甲酸酯类。

对于非活性的增韧剂也可称为增塑剂，它不参与树脂的固化反应。

稀释剂

　　稀释剂是一类使液体树脂粘度变稀薄时的液体物质。

这不能溶解树脂，但能部分代替溶剂。

稀释剂的作用是降低树脂粘度，使树脂具有流动性，改善树脂对增强材料、填料等的浸润性；控制固化时的反应热；延长树脂固化体系的适用期；填料用量增加，降低成本。

按不同的树脂需要，所用的稀释剂也不同。

（1）不饱和聚酯树脂用的稀释剂 主要是交联剂单体，并能使树脂粘度变稀薄。

不饱和聚酯用的稀释剂主要是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸单体等。

（2）酚醛树脂用稀释剂 主要是酒精、丙酮等溶剂。

　　（3）环氧树脂用稀释剂 有活性稀释剂和非活性稀释剂：

①非活性稀释剂 这种稀释剂只共混于树脂中，不参与树脂的固化反应，仅仅是降低树脂粘度，如添加邻苯二甲酸二丁酯的双酚A环氧树脂。

②活性稀释剂 这类稀释剂主要指含有环氧基团的低分子化合物，能与固化剂反应，并参与环氧树脂的固化反应，成为交联树脂结构的一部分。

活性稀释剂可分为单环氧基和双环氧基两类。

还有不含环氧基的亚磷酸三苯酯、γ-内丁酯两种化合物。

稀释剂的总类

660A 丁基缩水甘油醚 无色透明液体 2mPAS 0.65 0.01 0.005 145 10-15 

660B 无色透明液体 5mPAS 0.6 0.01 0.005 120 10-15 

660C 浅黄色透明液体 7mPAS 0.4 0.01 0.005 >190 10-15 

690 苯缩水甘油醚 浅黄色透明液体 7mPAS 0.6 0.01 0.005 >130 10-15 

691 甲苯基缩水甘油醚 浅黄色透明液体 6-7

mPAS 0.50-0.57 0.01 0.005 >130 20-25 

692 苄基缩水甘油醚 浅黄色透明液体 50s 0.4 0.01 0.005 >130 15-20 

680 烯丙基缩水甘油醚 浅黄色透明液体 1-2

mPAS 0.78 0.01 0.005 >130 10-15 

669 乙二醇二缩水甘油醚 浅黄色透明液体 25s 0.65 0.01 0.005 >130 10-30 

678 新戊二醇二缩水甘油醚 浅黄色透明液体 15s 0.64-0.7 0.01 0.005 >150 15-35 

622 丁二醇二缩水甘油醚 浅黄色透明液体 15-20mPAS 0.7

 0.01 0.005 >150 15-35 

662 丙三醇缩水甘油醚 无色透明液体 100mPAS 0.55-0.7 0.01 0.005 >150 15-35 

环氧树脂胶粘剂

人类使用胶粘剂已有几千年的历史，然而环氧树脂胶粘剂（简称环氧胶粘剂或环氧胶）从1950年左右出现至今，仅仅只有50多年。

但是随着20世纪中叶各种胶粘理论的相继提出，以及胶粘界面化学、胶粘剂流变学和胶粘破坏机理等基础研究工作的深入进展，使胶粘剂阶性能、品种和应用有了突飞猛进的发展。

环氧树脂及其固化体系也以其独特的、优异性能（详见第2章和第3章）和新型环氧树脂、新型固化剂和添加剂的不断涌现，而成为性能优异、品种众多、适应性广泛的一类重要的胶粘剂。

由于环氧胶粘剂的粘接强度高、通用性强，曾有“万能胶”、“大力胶”之称。

已在航空、航天、汽车、机械、建筑、化工、轻工、电子、电器以及日常生活等领域得到广泛的应用。

    环氧胶粘剂是由环氧树脂、固化剂、促进剂、改性剂、稀释剂、填料等组成的液态或固态胶粘剂。

环氧胶粘剂的胶粘过程是一个复杂的物理和化学过程，包括浸润、粘附、固化等步骤，最后生成三维交联结构的固化物，把被粘物结合成一个整体。

胶接性能（强度、耐热性、耐腐蚀性、抗渗性等）不仅取决于胶粘剂的结构和性能以及被粘物表面的结构和胶粘特性，而且和接头设计、胶粘剂的制备工艺和贮存以及胶接工艺等密切相关，同时还受周围环境（应力、温度、湿度、介质等）的制约。

因此环氧胶粘剂的应用是一个系统工程。

环氧胶粘剂的性能必须与上述影响胶接性能的诸因素相适应，才能获得最佳结果。

用相同配方的环氧胶粘剂胶接不同性质的物体，或采用不同的胶接条件、或在不同的使用环境中，其性能会有极大的差别。

应用时应充分给予重视。

由于篇幅的限制，本章主要介绍环氧胶粘剂主要品种的配方设计、胶接工艺条件、性能及应用举例。

   1、 环氧树脂胶粘剂的类型、特点、机理

    环氧树脂胶粘剂的品种很多，其分类的方法和分类的指标尚未统一。

通常按下列方法分类。

    按胶粘剂的形态分类——如无溶剂型胶粘剂、（有机）溶剂型胶粘剂、水性胶粘剂（又可分为水乳型和水溶型两种）、膏状胶粘剂、薄膜状胶粘剂（环氧胶膜）等。

（1）按固化条件分类

    1）冷固化胶（不加热固化胶）。

又分为：

    低温固化胶，固化温度＜15℃；

    室温固化胶，固化温度15—40℃。

    2）热固化胶。

又可分为：

    中温固化胶，固化温度约80—120℃；

    高温固化胶，固化温度＞150℃。

    3）其他方式固化胶，如光固化胶、潮湿面及水中固化胶、潜伏性固化胶等。

（2）按胶接强度分类

    1）结构胶，抗剪及抗拉强度大，而且还应有较高的不均匀扯离强度，使胶接接头在长时间内能承受振动、疲劳及冲击等栽荷。

同时还应具有较高的耐热性和耐候性。

通常钢-钢室温抗剪强度＞25MPa，抗拉强度≥33MPa。

不均匀扯离强度＞40kN／m。

    2）次受力结构胶，能承受中等载荷。

通常抗剪强度17—25MPa，不均匀扯离强度20—50kN／m。

    3）非结构胶，即通用型胶粘剂。

其室温强度还比较高，但随温度的升高，胶接强度下降较快。

只能用于受力不大的部位。

    （3）按用途分类

    1）通用型胶粘剂。

    2）特种胶粘剂。

如耐高温胶（使用温度≥150℃）、耐低温胶（可耐—50℃或更低的温度）、应变胶（粘贴应变片用）、导电胶（体积电阻率10-3～10-4Ω·cm）、密封胶（真空密封、机械密封用）、光学胶（无色透明、耐光老化、折光率与光学零件相匹配）、耐腐蚀胶、结构胶等。

    此外也可按固化剂的类型来分类，如胺固化环氧胶、酸酐固化胶等。

还可分为双组分胶和单组分胶，纯环氧胶和改性环氧胶（如环氧-尼龙胶、环氧-聚硫橡胶胶、环氧-丁腈胶、环氧-聚氨酯胶、环氧-酚醛胶、有机硅环氧胶、丙烯酸环氧胶等）。

    环氧树脂胶粘剂的特点——

    环氧胶粘剂与其他类型胶粘剂比较，具有以下优点：

（1）环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基，因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料，尤其是表面活性高的材料具有很强的粘接力，同时环氧固化物的内聚强度也很大，所以其胶接强度很高。

（2）环氧树脂固化时基本上无低分子挥发物产生。

胶层的体积收缩率小，约1％一2％，是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一。

加入填料后可降到0．2％以下。

环氧固化物的线胀系数也很小。

因此内应力小，对胶接强度影响小。

加之环氧固化物的蠕变小，所以胶层的尺寸稳定性好。

    （3）环氧树脂、固化剂及改性剂的品种很多，可通过合理而巧妙的配方设计，使胶粘剂具有所需要的工艺性（如快速固化、室温固化、低温固化、水中固化、低粘度、高粘度等），并具有所要求的使用性能（如耐高温、耐低温、高强度、高柔性、耐老化、导电、导磁、导热等）。

    （4）与多种有机物（单体、树脂、橡胶）和无机物（如填料等）具有很好的相容性和反应性，易于进行共聚、交联、共混、填充等改性，以提高胶层的性能。

    （5）耐腐蚀性及介电性能好。

能耐酸、碱、盐、溶剂等多种介质的腐蚀。

体积电阻率1013—1016Ω·cm，介电强度16—35kV／mm。

    （6）通用型环氧树脂、固化剂及添加剂的产地多、产量大，配制简易，可接触压成型，能大规模应用。

    环氧胶粘剂的主要缺点——

（1）不增韧时，固化物一般偏脆，抗剥离、抗开裂、抗冲击性能差。

（2）对极性小的材料（如聚乙烯、聚丙烯、氟塑料等）粘接力小。

必须先进行表面活化处理。

    （3）有些原材料如活性稀释剂、固化剂等有不同程度的毒性和刺激性。

设计配方时应尽量避免选用，施工操作时应加强通风和防护。

    胶接破坏机理——

    要设计出环氧胶粘剂的最佳配方，达到所要求的胶接性能，就必须了解环氧胶粘剂的粘附机理和胶接的破坏机理。

在这方面已做了大量研究，提出了许多理论，虽然都还存在一些不足之处，但是已阐明和解决了不少实际问题，大大推动了环氧胶粘剂的开发应用。

 环氧树脂可以用于如下电子元器件

◆回扫变压器（FBT） ◆CBB60、61电容器

 ◆电路模块

 数码管

◆发光二极管（LED） ◆聚焦电位器

 ◆峰鸣器

 指示灯

◆点火器 ◆转子胶

 ◆免维护式蓄电池

 像素管

◆小型变压器

 ◆网络变压器

 ◆环氧模具

 点阵、平面钜阵管

◆摩托车点火器

 ◆稳压器

 ◆空车牌

 变压器

◆温度传感器

 ◆PCB板（三防胶）

 ◆AC-DC、DC-DC、DC-AC模块开关电源

 灯饰（节日灯）专用胶

◆洗衣机电路板

 ◆潜水泵

 ◆EMI电源滤波器

 桥式整流器

◆电子电路板

 ◆谐振器

  继电器

◆环氧地坪

 ◆滤波器

  标牌（水晶胶）

◆负离子发生器 ◆刷子（环氧胶）

  IC

 ◆手机背光源

  渔杆

   沙狐球桌面

环氧树脂标准问题

环氧树脂在现代化建设中已成为一种不可缺少的化工材料，它应用于国民经济、国防建设的各个部门。

历年来全国环氧树脂应用技术学会，在各届技术交流会、学会年会、刊物上都发表过极有价值的论文、总结、信息。

使环氧树脂的生产、科研、应用各个环节有机联系成为一个“环氧树脂体系”。

要从环氧树脂体系的发展来考虑问题，提出“创品牌”使之“高纯化、系列化、精细化、专用化、高功能化和配套化”的发展方向。

    上述方向系对环氧树脂生产、科研、应用现状的总结基础上提出的。

但是目前我国双酚A型环氧树脂受国标命名的限制，大多按统一命名，没能创出自己的品牌。

对于国家标准：

GB13657-92、GB1630-89无法执行的问题，没能引起有关主管的注意，使一批用量大、用途广、经济效益显著的双酚A型环氧树脂处于“无标准”状况。

君若不信，请看E-51、E-44、E-42、E-20、E-12等“E型”命名的牌号充满环氧树脂市场。

严格讲来，由于GB13657-92的发布同时宣布“自本标准实施之日起，原中华人民共和国化学工业部部标准HG-2-741-72《E型环氧树脂》作废”。

既然《E型》的已作废了，为什么市场上还到处有《E型》环氧树脂呢？

而现今《E型》环氧树脂，由于都属“企业标准”，虽然有的牌号叫得一样，但质量差别极大，给使用带来较多的问题，特别是互换性极差。

如今我国环氧树脂的生产规模已经不小，建议出台一部能指导生产的国家标准了。

有关环氧树脂安全评价中的“闪点”如何来定？

近来接触到一些在进行“环氧树脂项目安全评价”的朋友，在安全评价中要用物质的“闪点”来判定其燃烧等级。

可是在一些标准手册中给出的环氧树脂“闪点”差别很大！

在“新编危险物品安全手册”（化学工业出版社2001年4月第一版）在428页中给出的环氧树脂闪点为4.4℃.按此手册数据值,环氧树脂火灾危险性分类为甲B类;根据GB13690-92“危险化学品安全技术全书”615页关于环氧树脂一节内容介绍，环氧树脂性能如下：

“相对分子质量350-8000，CAS号23969-06-0，危险性类别第3.2类中闪点，燃烧性易燃，闪点无意义，爆炸下限12mg/m3，引燃温度490℃，爆炸上限无资料。

”进一步查阅GB13690-92中华人民共和国国家标准，在“常用危险化学品的分类及标志” 第3.2类所列的997种常用危险化学品明细表无环氧树脂记载。

如按第3.2类中闪点来判别环氧树脂火灾危险性分类为乙类.根据环氧树脂引进技术提供的安全数据来看,双酚A型通用树脂"闪点"为大於200℃,按此数据环氧树脂火灾危险性分类为丙类.那么环氧树脂火灾危险性分类究竟是甲、乙、丙类中哪一类呢？

这类问题应该引起制订安全标准的部门重视！

如果将环氧树脂划为甲B类，那么将要加大安全设施的投资，如果划为丙类可能会使一些使用落后技术生产的环氧树脂的用户，在安全措施不到位的情况下产生事故隐患。

按照目前国内环氧树脂生产技术差距很大，以及有关环氧树脂的安全数据标准不统一的实际情况，应该对具体的生产厂出品的具体牌号实样检测其“闪点”，在积累数据的基础上适时的制订相关标准。

环氧树脂安全等级？

环氧树脂是否属危险物品？

在“新编危险物品安全手册”（化学工业出版社2001年4月第一版）p428是这样写的：

“危规分类及编号 易燃液体 GB3.2类32197------。

危险特性 易燃 闪点4.4℃”按此闪点环氧树脂属甲类火灾危险物品。

而在中华人民共和国国家标准“危险货物品名表”（GB12268-90）这个标准中，环氧树脂是否属危险物品划定得非常详细。

在本标准编号为32197栏目中是这样划定的：

“含一级易燃溶剂的合成树脂（闪点-18—23℃）如：

醇酸树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、环氧树脂。

”由标准的描述，可非常清楚地知道含一级易燃溶剂的合成树脂（闪点-18—23℃）的环氧树脂才属于危险物品的范畴。

哪些闪点大于23℃的环氧树脂就不在此列。

为此不分清红皂白地将环氧树脂统统作为危险物品来处理，是不符合国家标准的规定的。

环氧树脂是什么?

一、概论

凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。

固化后的环氧树脂具有良好的物理化学性能，它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能良好，变定收缩率小，制品尺寸稳定性好，硬度高，柔韧性较好，对碱及大部分溶剂稳定，因而广泛应用于国防、国民经济各部门，作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。

   我国自1958年开始对环氧树脂进行了研究，并以很快的速度投入了工业生产，至今已在全国各地蓬勃发展，除生产普通的双酚A-环氧氯丙烷型环氧树脂外，尚生产各种类型的新型环氧树脂，以满足国防建设及国发经济各部门的急需。

   环氧树脂的制备方法大致有下列几种类型：

1、  活性氢化物与环氧氯丙烷反应；

2、  以过氧化氢或过酸（例过醋酸）将双键进行液相氧化；

3、  双键化合物的空气氧化；

4、  其它。

   由于它的性能并不是十分完美的，同时应用环氧树脂的对象也不是千遍一律的，根据使用的对象不同，对环氧树脂的性能也有所要求，例如有的要求低温快干，有的要求绝缘性能优良------。

因而要有的放矢对环氧树脂加以改性，改性的方法大致有下列几种：

1、  选择固化剂；

2、  添加反应性稀释剂；

3、  添加填充剂；

4、  添加别种热固性或热塑性树脂；

5、  改良环氧树脂本身。

环氧树脂固化剂大全

环氧树脂本身是一个线性结构的化合物，性能很稳定，必须与固化剂一块使用才能具有实用价值。

因此固化剂是环氧树脂在使用过程中必不可少的重要组成部分。

    环氧树脂的固化剂种类很多，如下：

固化剂明细 

16 8 15 25 14 40 22 24 11 

脂肪胺类   脂环胺类  芳香胺类 酸酐   聚酰胺类   改性胺类  潜伏性类  树脂类  叔胺类 

◆固化剂原材料汇总:

品名及型号

 生产厂家

环氧树脂固化剂系列（H-113B系列）--高性能的改性芳香胺固化剂

 无锡惠利合成材料有限公司

改性胺固化剂 593

 无锡惠利合成材料有限公司

环氧咪唑类促进剂（日本四国化成）--中国地区独家代理

 无锡绍惠贸易有限责任公司

甲基六氢邻苯二甲酸酐（MHHPA）（意大利LONZA）--无色透明酸酐固化剂

 无锡惠利合成材料有限公司

H-316-5环氧树脂硬化剂 -甲基四氢邻苯二甲酸酐

 无锡惠利合成材料有限公司

环氧树脂固化剂系列--T-31、593

 您的位置

聚酰树脂胺树脂 650、651、300#

 您的位置

环氧树脂固化剂6955--无色、可用于地坪

 无锡绍惠贸易有限责任公司

环氧树脂固化剂6822--耐候性佳

 无锡绍惠贸易有限责任公司

环氧树脂固化剂6821-可适用于接着剂、注型、涂料、积层及地坪材料

 无锡绍惠贸易有限责任公司

对，对一二胺基二苯基甲烷（简称二胺）--DDM

 您的位置

甲基四氢苯酐（MTHPA）

 您的位置

泥土固化剂

 您的位置

四氢苯酐（THPA）--其它名称：

四氢化邻苯二甲酸酐，THPA

 您的位置

3,4,5,6-四氢苯酐-其它名称：

四甲撑马来酸酐，转位四氢苯酐，TMMA

 您的位置

4-甲基四氢苯酐--4-MTHPA

 您的位置

六氢苯酐--其它名称：

六氢化邻苯二甲酸酐，HHPA

 您的位置

甲基六氢邻苯二甲酸酐-MHHPA

 您的位置

丁二酸酐--其它名称：

琥珀酸酐

 您的位置

NA酸酐-其它名称：

内次甲基四氢苯酐，降冰片烯二酸酐，纳迪克酸酐

 您的位置

1,2,3,6-四氢化邻苯二甲酰亚胺--亚胺

 您的位置

胺  醇--N-羟甲基-3,4,5,6-四氢化邻苯二甲酰亚胺

 您的位置

二（2、3-二甲基）丁烯三胺----新型环氧胶粘剂固化剂用原料

 您的位置

甲基环戊二胺--（甲基环戊二胺）是制造高档环氧固化剂的脂环胺

 您的位置

TTA—羟基三嗪----有效提高固化制品耐热强度

 您的位置

顺丁烯二酸酐（maleic anhydride，简称MA）

 您的位置

CM-04胺类增韧固化剂

 您的位置

增韧抗开裂固化剂聚癸二酸酐（PSPA）

 您的位置

<味之素精细化学公司固化剂特性>

 您的位置

Air-Products（气体公司）固化剂产品介绍

 您的位置

杜邦二胺固化剂

清大奇士新材料技术有限公司产品

NEUTO 固化剂系列

Huntsman-Product-series

D-230\D-400\D-2000------- polyoxyalkylene-amine

 无锡光明环氧树脂固化剂系列

聚氨酯弹性地坪特点

特点 

易施工，无公害，附着力强，弹性好，耐候、耐水、耐药品，防腐蚀。

适用范围 

屋顶防水，墙面防渗，底层防水，管道防腐，运动场所游乐场所。

施工步骤 

素地处理——测定地面含水率——施工底涂——施工面涂。

　　氨酯地坪是以改性聚醚树脂、异氰酸酯固化剂等材料组成的。

专门用天室内外水泥混凝土地表面的坪涂装。

　　特点：

本地坪具有良好的弹性，耐候性好，施工简便、可低浊施工、干燥迅速，适应必强，表面平整，耐磨损，不起尘，耐机械冲击等特点。

　　适用范围：

适用于各种运动场、步行广场、儿童活动场所、健身房等要求具有一定弹性、洁净无尘的场合的地坪涂装。

技术指标：

弹性聚氨酯地坪

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项目 　　　　　　　 　技术参数

－－－－－－－－－－－－－－－－－－

漆膜外观 　　　　　　 平整光滑

　　　　　　　　　　　符合要求

－－－－－－－－－－－－－－－－－－

不透水性 　　　　　　未见渗漏

拉伸强度　　　　　　　1.6mpa

断裂伸长率　　　　　　350%

耐汽油性 　　　　　　 24H无变化

底温柔性　　　　　　　-30摄氏度无变化

耐5％HCL　　　　　　　30天无变化

－－－－－－－－－－－－－－－－－－

物理性质：

树脂体系：

改性聚醚树脂

固化剂：

异氰酸酯加成物

助剂：

采用各种进口专用助剂

固体含量：

９０％以上

使用时限：

２小时

干燥时间：

（25摄氏度）

表干：

３０分钟

实干：

24小时

复涂时间：

２４小时

完全干燥时间：

4天