环氧树脂的理化性质和应用特性环氧树脂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。
环氧树脂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.理化性质1、化学性质反应性：环氧树脂中环氧基和羟基是活泼的反映基团。
环氧基可与伯胺、仲胺、叔胺、酚类、羧基、无机酸反应。
羟基可与酸酐、羧酸、热固性酚醛树脂、氨基树脂、异氰酸酯和硅醇等反应。
溶解性：环氧树脂的溶解性随分子量增加而降低，可溶于酮类、酯类、醇醚类氯化烃类溶剂。
高分子量的环氧树脂一般难溶于芳烃类、醇类溶剂。
双酚A型环氧树脂分子式(C11H12O3)n2、化学分析（1）环氧值：用盐酸丙酮法和光谱分析。
（2）软化点测定：采用环球法。
（3）羟值：用乙酰氯法和红外光谱分析。
（4）氯含量：环氧树脂的氯有无机氯和有机氯两种。
采用硫氰化钾和铁矾指采剂进行测定。
3、物理性质环氧树脂按分子量和化学结构可从液体到固体。
固化前为黄色至青铜色热塑性物质。
(1)力学性能高。
环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。
(2)粘接性能优异。
环氧树脂固化体系中活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性集团赋予环氧固化物以极高的粘接强度。
再加上它有很高的内聚强度等力学性能，因此它的粘接性能特别强，可用作结构胶。
(3)固化收缩率小。
一般为1％～2％。
是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8％～10％；不饱和聚酯树脂为4％～6％；有机硅树脂为4％～8％)。
线胀系数也很小，一般为6×10-5/oC。
所以其产品尺寸稳定，内应力小，不易开裂。
(4)工艺性好。
环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，所以可低压成型或接触压成型。
配方设计的灵活性很大，可设计出适合各种工艺性要求的配方。
(5)电性能好。
是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。
(6)稳定性好。
不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。
只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温)，其贮存期为1年。
超期后若检验合格仍可使用。
环氧固化物具有优良的化学稳定性。
其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。
(7)环氧固化物的耐热性一般为80～100oC。
环氧树脂的耐热品种可达200oC或更高。
(8)在热卧性树脂中，环氧树脂及其固化物的综合性能最好。
应用特性1、形式多样。
各种树脂、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，环氧树脂体系几乎可以在0～180℃温度范围内固化。
3、粘附力强。
环氧树脂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。
环氧树脂固化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强度。
4、收缩性低。
环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂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脂、酚醛树脂相比，在固化过程中显示出很低的收缩性（小于2%）。
5、力学性能。
固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。
6、电性能。
固化后的环氧树脂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，固化后的环氧树脂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脂和固化剂。
适当地选用环氧树脂和固化剂，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，使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。
9、耐霉菌。
固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌，可以在苛刻的热带条件下使用。
类型分类环氧树脂的种类很多，并且不断有新品种出现。
环氧树脂的分类方法也很多。
通常按其化学结构和环氧基的结合方式大体上分为五大业。
这种分类方法有利于了解和掌握环氧树脂在固化过程中的行为和固化物的性能。
(1)缩水甘油醚类，(2)缩水甘油酯类，(3)缩水甘油胺类，(4)脂肪族环氧化合物，(5)脂环族环氧化合物。
此外，还有混合型环氧树脂，即分子结构中同时具有两种不同类型环氧基的化合物。
例如：TDE—85环氧树，AFG-90环氧树脂。
也可以按官能团(环氧基)的数量分为双官能团环氧树脂和多官能团环氧树脂。
对反应性树脂而言，官能团数的影响是非常重要的。
还可以按室温下树脂的状态分为液态环氧树脂和固态环氧树脂。
这在实际使用时很重要。
液态树脂可用作浇注料、无溶剂胶粘剂和涂料等。
固态树脂可用于粉末涂料和固态成型材料等。
这里所说的固态环氧树脂不是己达到，b阶段的环氧树脂固化体系，也不是达到C阶段的环氧树脂固化物(已固化的树脂)，而是相对分子质量较大的单纯的环氧树脂，是一种热塑性的固态低聚物环氧树脂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。
环氧树脂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。
根据分子结构，环氧树脂大体上可分为五大类：1、缩水甘油醚类环氧树脂2、缩水甘油酯类环氧树脂3、缩水甘油胺类环氧树脂4、线型脂肪族类环氧树脂5、脂环族类环氧树脂复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂，而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂（简称双酚A型环氧树脂）为主。
其次是缩水甘油胺类环氧树脂。
1、缩水甘油醚类环氧树脂缩水甘油醚类环氧树脂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脂二酚基丙烷型环氧树脂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脂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。
因此环氧树脂的环氧基含量、氯含量等对树脂的固化及固化物的性能有很大的影响。
工业上作为树脂的控制指标如下：①环氧值。
环氧值是鉴别环氧树脂性质的最主要的指标，工业环氧树脂型号就是按环氧值不同来区分的。
环氧值是指每100g树脂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环氧基的环氧树脂的克数。
②无机氯含量。
树脂中的氯离子能与胺类固化剂起络合作用而影响树脂的固化，同时也影响固化树脂的电性能，因此氯含量也环氧树脂的一项重要指标。
③有机氯含量。
树脂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，否则也要影响树脂的固化及固化物的性能。
④挥发分。
⑤粘度或软化点。
（2）酚醛多环氧树脂酚醛多环氧树脂包括有苯酚甲醛型、邻甲酚甲醛型多环氧树脂，它与二酚基丙烷型环氧树脂相比，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脂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脂这类树脂中具有实用性的代表有：间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚-甲醛型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂和三羟苯基甲烷型环氧树脂，这些多官能缩水甘油醚树脂固化后具有高的热变形温度和刚性，可单独或者与通用E型树脂共混，供作高性能复合材料（ACM）、印刷线路板等基体材料。
（4）脂族多元醇缩水甘油醚型环氧树脂脂族多元醇缩水甘油醚分子中含有两个或两个以上的环氧基，这类树脂绝大多数粘度很低；大多数是长链线型分子，因此富有柔韧性。
2、其它类型环氧树脂（1）缩水甘油酯类环氧树脂缩水甘油酯类环氧树脂和二酚基丙烷环氧化树脂比较，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脂高，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脂高的粘结强度。
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脂这类树脂的优点是多官能度、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脂优越的粘接性和耐热性，来制造碳纤维增强的复合材料（CFRP）用于飞机二次结构材料。
（3）脂环族环氧树脂这类环氧树脂是由脂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脂及其它环氧树脂有很大差异，前者环氧基都直接连接在脂环上，而后者的环氧基都是以环氧丙基醚连接在苯核或脂肪烃上。
脂环族环氧树脂的固化物具有以下特点：①较高的压缩与拉伸强度；②长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能；③耐电弧性、耐紫外光老化性能及耐气候性较好。
（4）脂肪族环氧树脂这类环氧树脂分子结构里不仅无苯核，也无脂环结构。
仅有脂肪链，环氧基与脂肪链相连。
环氧化聚丁二烯树脂固化后的强度、韧性、粘接性、耐正负温度性能都良好。
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