脂环族环氧树脂的特性及用途
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脂环族环氧树脂的特点及应用脂环族环氧树脂通常指分子结构中有环状碳链结构的一类环氧树脂。
工业上一般采用含有两个双键的脂环烯烃化合物经过过氧化物(如过氧化乙酸)的氧化作用形成环氧化脂环烯烃化合物。
脂环族环氧树脂与固化剂反应后生成交联网络结构的聚合物。
由于脂环族环氧树脂的活性基团直接连接在脂环上,反应活性要低于普通双酚A型环氧树脂,所以多使用酸酐固化剂加温固化。
脂环族环氧树脂的结构中不存在羟基,反应过程中可以使用促进剂提高反应速度。
脂环族环氧树脂的特点:热稳定性好脂环族环氧树脂的突出优势是具有良好的热稳定性能。
由于脂环族环氧树脂的环氧基团直接连接在脂环上,固化后交联密度增大,具有紧密的刚性结构,固化物的耐热温度高。
∙耐候性好因普通双酚A型环氧树脂结构中存在苯环,耐候性不良是双酚A型环氧树脂的普遍缺陷。
而脂环族环氧树脂中以稳定的脂环结构代替苯环,脂环族环氧树脂具有良好的耐候性和抗黄变性能。
∙介电性能好脂环族环氧树脂的合成中不使用环氧氯丙烷,不含有氯离子,钠离子等副产物,因此脂环族环氧树脂较双酚A型环氧树脂具有更好的介电性能。
∙低粘度脂环族环氧树脂的粘度较小,浇注和灌封操作方便,具有良好的工艺性。
脂环族环氧树脂可用作环氧稀释剂,因其具有优异的耐热稳定性能,可避免普通稀释剂产品高温下热变形温度降低,造成固化物的耐热温度下降的问题。
脂环族环氧树脂的应用:∙电子灌封材料脂环族环氧树脂具有良好的介电性和耐候性,可用作户外高压变电装置的灌封材料,具有耐磨损,抗冲击强度好,热变形温度高的特点。
∙复合材料脂环族环氧树脂具有粘度低,热变形温度高,耐候性好的特点,可广泛应用在模具材料和耐高温复合材料中。
∙涂料脂环族环氧树脂的耐温性能和耐候性能,可使面漆保持色泽持久不黄变。
脂环族环氧树脂具有硬度高,耐磨损,抗冲击性能好,耐化学品腐蚀及附着力好的特点,可应用于线路板涂层。
∙胶粘剂脂环族环氧树脂具有良好的附着力,随着固化温度的升高,粘接强度也会随之升高。
脂环族环氧树脂的特性及用途因为脂环族环氧树脂分子结构中的环氧基不是来自环氧丙烷,环氧基直接连接在脂环上,所以,脂环族环氧树脂与双酚A型环氧树脂相比较,具有以下特点:1.热稳定性良好:由于脂环族环氧树脂的环氧基直接连接在脂环上,能形成紧密的刚性分子结构,固化后交联密度增大,因而热变形温度比较高,马丁耐热可以达到190℃以上,热分解温度大于360℃。
固化收缩率小,拉伸强度高。
但是由于环氧当量小,交联密度高,固化物较脆,韧性差。
2.耐侯性好:脂环族环氧树脂的分子结构中不含苯环,具有良好的耐侯性能和抗紫外辐射。
3.电绝缘性能优异:由于合成的过程中不含氯、钠等离子,因此脂环族环氧树脂都具有良好的介电性能,无论是从比电阻还是从介电损耗角正切值看,均较双酚A型环氧树脂为优。
4.工艺性能好:脂环族环氧树脂的粘度都比较小,因此,在浇注和压制制件时作业较方便,这一点,尤其是对大部件的制件加工时,更显得重要。
另外,由于脂环族环氧树脂具有黏度小的特点.还可以将它作为良好的环氧树脂活性稀释刑。
5.安全性高:脂环族环氧树脂对有机酸和酸酐的反应活性比对胺类的反应活性大.因此,在酸性固化剂中便能充分固化。
这样一来就避免了使用毒性大、挥发性大的胺类固化则,对操作人员比较安全。
脂环族环氧树脂主要用途:1. 稀释剂可用作活性稀释剂的脂环族环氧化合物有环氧-269、206、201及221。
其中,环氧269、206都是高沸点、低粘度的液体,即使是在-60℃仍保持液体状态,是环氧树脂很好的稀释剂。
且随着用量的增加,环氧体系粘度显著下降,但热变形温度几乎是恒定的,这是一般环氧稀释剂不能与之相比的。
各种稀释剂对固化物性能的影响如表7所示。
环氧269是一种双环氧基的活性稀释剂,固化后交联度高,并保持原有环状结构,所以耐热温度高、机械性能好。
2. 绝绕灌封材料由脂环族环氧化合物制造的有机绝缘体代替了户外高压装置中的陶瓷制品。
与陶瓷相比,它具有重量轻、体积小,抗冲击性好等优点,而且可以较经济地制成大小、形状各异的产品。
环氧树脂种类及性能一、定义1、环氧树脂(Epoxy Resin)是泛指含有两个或两个以上环氧基,以脂肪族、脂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化产物的高分子低聚体(Oligomer)。
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脂虽不完全满足严格的定义但因具有环氧树脂的基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树脂。
典型的环氧树脂结构如下式。
2、环氧基是环氧树脂的特性基团,它的含量多少是这种树脂最为重要的指标。
描述环氧基含量有以下几种不同的表示法:⑴环氧当量:是指含有1 mol环氧树脂的质量,低相对分子质量(分子量)环氧树脂的环氧当量为175〜200,随着分子量的增大环氧基间的链段越长,所以高分子量环氧树脂的环氧当量就相应的高。
⑵环氧值:每100g树脂中所含有环氧基的物质的量(摩尔)。
这种表示方法有利于固化剂用量的计量和用量的表示。
因为固化剂用量的含义是每100g环氧树脂中固化剂的加入量(part perhundred of resin缩写成phr)。
我国采用环氧值这一物理量。
环氧当量=100/环氧值3、粘度的定义粘度:液体在流动时,在其分子间产生的内摩擦的性质,称为液体的黏性,黏性的大小用黏度表示,是用来表征液体性质相关的阻力因子。
粘度单位有两种:1、厘泊(cps)2、毫帕秒(m-pas)1厘泊(cps)= 1毫帕秒(m-pas)二、种类及性能1、双酚A型环氧树脂:双酚A (即二酚基丙烷)型环氧树脂即二酚基丙烷缩水甘油醚。
在环氧树脂中它的原材料易得、成本最低,因而产量最大(在我国约占环氧树脂总产量的90%,在世界约占环氧树脂总产量的75%〜80%),用途最广,被称为通用型环氧树脂。
由双酚A型环氧树脂的分子结构决定了它的性能具有以下特点:⑴是热塑性树脂,但具有热固性,能与多种固化剂,催化剂及添加剂形成多种性能优异的固化物,几乎能满足各种使用需求。
线型脂肪族类环氧树脂一、概述线型脂肪族类环氧树脂是一种具有优异性能的高分子材料,具有较高的耐化学腐蚀性、耐热性和机械强度。
它们通常用于涂料、胶粘剂和复合材料等领域。
二、结构与合成1. 结构线型脂肪族类环氧树脂的结构中含有一个或多个环氧基团,这些基团通过环氧化反应与其他分子中的亲核试剂发生反应,形成交联聚合物。
这些聚合物通常是由芳香族或脂肪族环氧树脂单体组成的。
2. 合成线型脂肪族类环氧树脂的合成通常采用两步法。
首先,通过酸催化下的醇醚化反应制备出含有羟基的前驱体。
然后,在碱催化下进行环氧化反应,将羟基转化为环氧基团。
三、性能与应用1. 性能线型脂肪族类环氧树脂具有以下优异性能:(1)耐化学腐蚀性:由于其分子结构中含有环氧基团,使其具有良好的耐酸碱性、耐蚀性和耐化学品腐蚀性。
(2)耐热性:线型脂肪族类环氧树脂具有较高的热稳定性,能够在高温下保持其物理和化学性质。
(3)机械强度:线型脂肪族类环氧树脂具有良好的机械强度,能够承受较大的拉伸和压缩力。
2. 应用线型脂肪族类环氧树脂广泛应用于以下领域:(1)涂料:由于其优异的耐化学品腐蚀性和耐热性,线型脂肪族类环氧树脂常被用作涂料的基础材料。
它们可以用于汽车、建筑物、船舶等领域。
(2)胶粘剂:由于其优异的机械强度和粘附力,线型脂肪族类环氧树脂常被用作胶粘剂。
它们可以用于制造复合材料、电子元件等。
(3)复合材料:线型脂肪族类环氧树脂可以与其他材料如玻璃纤维、碳纤维等组成复合材料,具有优异的机械性能和耐化学腐蚀性。
四、总结线型脂肪族类环氧树脂是一种优异的高分子材料,具有优异的耐化学腐蚀性、耐热性和机械强度。
它们广泛应用于涂料、胶粘剂和复合材料等领域。
其合成方法主要采用酸催化下的醇醚化反应和碱催化下的环氧化反应。
环氧树脂简介环氧树脂是一种分子内含有两个或两个以上的环氧基,并以脂肪族、脂环族或芳香碳键为骨架并能通过环氧基团反应形成热固性树脂的低聚物。
它具有良好的粘接性、电绝缘性、低收缩性、化学稳定性、耐高低温性、耐磨性等优异性能。
环氧树脂通常作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体,广泛应用于建筑、机械、电子电气、航空航天等领域。
全球各品种占环氧树脂总量的比例顺次为:双酚A型环氧树脂、阻燃溴化环氧树脂、酚醛型环氧树脂、脂环族环氧树脂等。
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。
环氧树脂使用时必须加入固化剂,优良的固化剂能赋予环氧树脂固化产物具有优异性能,通过固化反应,使环氧树脂生成立体网状结构的产物,成为具有真正使用价值的环氧树脂材料。
开发新型固化剂远比开发新型环氧树脂更为重要。
1环氧固化剂的分类(1) 按酸碱性质分为碱性和酸性两类碱性固化剂:包括脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、双氰双胺、咪唑类、改性胺类。
酸性固化剂:包括有机酸酐、三氟化硼及其络合物。
(2) 按固化机理分为加成型和催化型加成型固化剂:包括脂肪胺类、芳香族、脂肪环类、改性胺类、酸酐类、低分子聚酰胺和潜伏性胺;催化型固化剂:包括三级胺类和咪唑类。
(3) 根据多元分类法分为显在型和潜伏型显在型固化剂:芳香胺、脂环胺、聚酰胺、酸酐、酚醛、聚硫醇及催化型;潜伏型固化剂:双氰胺、有机酸酰肼及酮亚胺微胶囊。
2固化剂改性研究目前,有关环氧树脂固化剂的研究内容主要是改善环氧树脂的脆性、耐温性、耐候性、固化速度等方面的缺陷,提高其性能。
固化剂改性的主要方法是通过化学反应在原有固化剂结构中引入新的官能团或特殊结构以及合成新的固化剂品种。
(1)多元胺类固化剂改性研究在环氧树脂固化剂中,胺类固化剂种类多、用量大、用途广。
环氧树脂目录材料简介应用特性类型分类使用指南国内主要厂商环氧树脂应用领域环氧树脂行业材料简介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。
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。
环氧树脂目录材料简介应用特性类型分类使用指南国内主要厂商环氧树脂应用领域环氧树脂行业材料简介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。
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。
脂环族类环氧树脂脂环族类环氧树脂是一种广泛应用于化工、材料等领域的重要材料。
它具有优异的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于涂料、粘合剂、复合材料等领域。
本文将详细介绍脂环族类环氧树脂的特性、制备方法以及应用领域。
脂环族类环氧树脂是一种具有环状结构的高分子化合物。
它的特点是具有较高的玻璃化转变温度、强度和刚度,同时还具有优良的耐化学品性能和耐热性。
脂环族类环氧树脂的分子中含有环氧基团,这使得它具有较好的胶接性能和可塑性,可通过热硬化反应形成三维网络结构,从而获得较高的综合性能。
脂环族类环氧树脂的制备方法多样,常见的方法包括酚醛法、环氧化法和酸酐法等。
酚醛法是通过酚与醛的缩聚反应得到树脂前驱体,再通过环氧化反应形成环氧树脂。
环氧化法则是通过环氧化剂与双键化合物反应得到环氧树脂。
酸酐法是通过酸酐与酸醇反应生成环酸酐,再与环氧树脂基团反应形成环氧树脂。
这些方法各有优缺点,可以根据具体需求选择合适的方法进行制备。
脂环族类环氧树脂的应用十分广泛。
在涂料领域,脂环族类环氧树脂可以作为主要的固化剂,能够提供涂层的硬度、耐化学品性能和耐热性。
在粘合剂领域,脂环族类环氧树脂可以与其他树脂进行共混,形成具有优异性能的胶粘剂。
在复合材料领域,脂环族类环氧树脂可以与纤维增强材料进行复合,形成具有高强度和高刚度的复合材料,广泛应用于航空航天、汽车等领域。
脂环族类环氧树脂还可以用于电子封装材料、电子胶粘剂、防腐涂料等领域。
它在这些领域中的应用能够提供优异的电气绝缘性能和化学稳定性,确保器件和设备的长期稳定工作。
脂环族类环氧树脂是一种重要的高分子材料,具有优异的性能和广泛的应用领域。
随着科学技术的不断进步,脂环族类环氧树脂的性能和应用领域将会得到进一步拓展和完善,为各个领域的发展提供更多可能性。
脂环族环氧树脂(环氧化脂环烯烃化合物)是含有两个脂环环氧基的低分子化合物。
其本身并不是聚合物,但是与固化剂作用后能生成性能优异的三维体型结构的聚合物。
它的合成原理与缩水甘油型环氧树脂不同,分子中的环氧基是利用不饱和脂环化合物的双键环氧化形成的。
工业上通常是由含有两个双键的脂环烯烃化合物经过过氧化物(如过氧化乙酸)的氧化作用形成环氧化脂环烯烃化合物。
1、脂环族环氧树脂的特性(1)分子结构脂环族环氧树脂的分子结构中没有苯环和羟基,但含有脂环。
环氧基直接连在脂环上,而不是像双酚%型环氧树脂那样通过醚键连在苯环上。
(2)反应活性化学结构决定了脂环族环氧树脂与双酚%型环氧树脂之间的一个重要差别是它们与固化剂的反应活性有很大的不同。
脂环族环氧树脂的反应活性比双酚A型环氧脂的小。
用酸酐固化时,二者差别不大。
而与胺类反应时,脂环族环氧树脂的反应速度要慢得多。
胺类难以固化脂环族环氧树脂的原因是由于双酚%型环氧树脂中具有下列结构:(2)树脂及固化物的性能脂环族环氧树脂是低分子化合物,环氧当量小,交联密度大,再加上有热稳定性好的刚性脂环,因此耐热性高,但较脆,韧性差,固化收缩小,拉伸强度高。
由于合成过程中不含Cl、Na等离子,所以电性能好,尤其是高温电性能及耐弧性好。
不含苯环,因而耐紫外线及耐候性好。
2、脂环族环氧树脂的用途(1)活性稀释剂许多种脂环族环氧化合物都可作为活性稀释剂。
尤其是环氧269和环氧206都是高沸点、低黏度的液体,与环氧树脂混合后不仅环氧体系的黏度显著下降,而且固化后的热变形温度几乎是恒定的,力学性能也不降低,这是一般环氧稀释剂不能与之相比的。
(2)绝缘材料、灌封材料及浇注材料脂肪族环氧树脂耐候性好,可制成户外高压绝缘子以取代陶瓷制品。
它具有质轻、体积小、冲击性好、制作简便等特点。
由于它具有优良的电气性能和颜色稳定性,可用作发光二极管的封装材料。
用多元醇增塑后在变压器、高压线圈及各种小型电子元件的灌封方面应用广泛。
环氧树脂的性能及应用特点环氧树脂、酚醛树脂及不饱和聚酯树脂被称为三大通用型热固性树脂。
它们是热固性树脂中用量最大、应用最广的品种。
环氧树脂中含有独特的环氧基,以及轻基、醚键等活性基团和极性基团,因而具有许多优异的性能。
与其他热固性树脂相比较,环氧树脂的种类和牌号最多,性能各异。
环氧树脂固化剂的种类更多,再加上众多的促进剂、改性剂、添加剂等,可以进行多种多样的组合和组配。
从而能获得各种各样性能优异的、各具特色的环氧固化体系和固化物。
几乎能适应和满足各种不同使用性能和工艺性能的要求。
这是其他热固性树脂所无法相比的。
1、环氧树脂及其固化物的性能特点(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/℃。
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80~100℃。
环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。
脂环族类环氧树脂脂环族类环氧树脂是一种重要的高分子材料,具有广泛的应用前景。
本文将介绍脂环族类环氧树脂的特性、制备方法以及应用领域。
脂环族类环氧树脂是一类具有环状结构的聚合物材料,其分子结构中含有环氧基团。
环氧基团的存在赋予了脂环族类环氧树脂优异的性能。
首先,脂环族类环氧树脂具有良好的化学稳定性,能够抵抗酸、碱等化学物质的腐蚀。
其次,脂环族类环氧树脂具有优异的物理性能,如高强度、低收缩率和良好的耐热性。
此外,脂环族类环氧树脂还具有优异的电绝缘性能和耐候性能。
制备脂环族类环氧树脂的方法主要有两种,一种是通过环氧化反应合成,另一种是通过环氧基团的开环聚合反应制备。
其中,环氧化反应是将含有双键的化合物与过氧化物反应,生成环氧基团的过程。
环氧化反应可以使用不同的催化剂和条件进行,以控制反应速率和产物的特性。
而环氧基团的开环聚合反应是将环氧树脂与胺类、酸酐等化合物反应,形成交联结构的过程。
这种反应可以通过控制反应温度和时间来调节树脂的交联程度和硬化速度。
脂环族类环氧树脂具有广泛的应用领域。
首先,在航空航天领域,脂环族类环氧树脂可以用于制备复合材料,如碳纤维增强环氧树脂复合材料。
这种复合材料具有轻质、高强度、耐高温等优点,被广泛应用于飞机、火箭等航空器件中。
其次,在电子电器领域,脂环族类环氧树脂可以用于制备电路板、封装材料等。
这些材料具有优异的绝缘性能和耐高温性能,可以保护电子器件的正常工作。
此外,脂环族类环氧树脂还可以用于涂料、粘接剂、密封剂等领域,为工业生产提供了重要的材料支持。
脂环族类环氧树脂是一种具有优异性能的高分子材料。
通过合理的制备方法和应用技术,可以生产出具有特定用途的环氧树脂产品。
随着科技的不断发展和应用需求的增加,脂环族类环氧树脂的研究和应用将会得到更多的关注和推广。
高粘度脂环族环氧树脂高粘度脂环族环氧树脂:一种多功能材料的探索引言:在当代材料科学领域中,高粘度脂环族环氧树脂作为一种多功能材料,受到了广泛的关注和研究。
作为一种特殊的环氧树脂,高粘度脂环族环氧树脂在多个领域中展现出了卓越的性能和潜力。
本文将深入探讨高粘度脂环族环氧树脂的组成和特性,并对其在不同应用领域中的潜在价值进行评估。
一、高粘度脂环族环氧树脂的组成和特性1.1 组成高粘度脂环族环氧树脂是由环氧树脂基础材料和脂环族化合物组成的。
环氧树脂是一种具有环状结构的高分子化合物,具有优良的物理和化学性质。
而脂环族化合物则是一种具有特殊结构的有机化合物,可以增加环氧树脂的粘度和综合性能。
1.2 特性高粘度脂环族环氧树脂具有以下几个显著的特性:1.2.1 高粘度性与传统的环氧树脂相比,高粘度脂环族环氧树脂具有更高的黏度。
这种高粘度性使得树脂在应用过程中更易于控制,有利于涂料、胶粘剂等领域的应用。
1.2.2 优异的热稳定性高粘度脂环族环氧树脂具有优越的耐高温性能,能够在高温环境下保持较好的稳定性。
这使得它在油漆、封胶、电子材料等领域中具有广泛的应用潜力。
1.2.3 出色的耐化学性高粘度脂环族环氧树脂能够在各种化学环境下保持稳定,具有很好的耐酸碱、耐腐蚀等性能。
这使得它在化工、航空航天等领域中的应用更具吸引力。
1.2.4 优良的机械性能高粘度脂环族环氧树脂具有出色的机械强度和韧性,能够耐受较大的外力作用而不易破裂。
这使得它在建筑、汽车等领域中具有广泛的用途。
二、高粘度脂环族环氧树脂的应用领域2.1 涂料领域高粘度脂环族环氧树脂在涂料领域中有着重要的应用。
其高黏度和优异的热稳定性使得其可以作为涂料的基础材料,增加涂料的附着力和耐高温性能。
高粘度脂环族环氧树脂还可以用作涂料的助剂,提高涂料的性能和工艺性。
2.2 胶粘剂领域高粘度脂环族环氧树脂在胶粘剂领域中也有广泛的应用。
其高粘度和优秀的机械性能使得其成为胶粘剂的优质原料,可以提高胶粘剂的粘接强度和耐久性。
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。
环氧树脂的特点和作用环氧树脂,那可真是个神奇的东西呢!环氧树脂有好多超酷的特点。
它的黏合性特别强,就像超级胶水一样,能把很多东西紧紧地粘在一起。
比如说,要是你想把两块木头粘得死死的,让它们就像原本就是一块木头似的,环氧树脂就能轻松做到。
而且呀,它的强度还很高,粘好之后可结实了,不会轻易就断开或者松动。
环氧树脂还有很强的化学稳定性。
这意味着它不太容易被化学物质腐蚀,不管是在一些有点小酸性或者小碱性的环境里,它都能安然无恙。
这就好比一个坚强的小战士,在各种化学环境的“战场”上都能坚守阵地。
在耐水性方面,环氧树脂也表现得相当出色。
如果把它用在一些可能会接触到水的地方,像水管的接口处之类的,水拿它可没什么办法,不会因为泡了水就坏掉。
再说说它的绝缘性吧,这可太重要了。
在电子设备周围,如果需要一些绝缘的材料,环氧树脂就是个很棒的选择。
它就像一个保护罩,把电流好好地隔离开来,让电子设备能够安全稳定地运行。
环氧树脂的作用也是多种多样的。
在建筑行业里,它经常被用来做地面的涂层。
想象一下,一个仓库的地面,如果涂上环氧树脂,不仅会变得更加光滑,方便货物的搬运,而且还能增强地面的耐磨性,让地面能够承受更多的摩擦和压力。
在汽车制造领域,环氧树脂也有它的用武之地。
它可以用来粘结汽车的零部件,让这些零部件紧密结合,保证汽车在行驶过程中的稳定性。
而且还能用于汽车的涂装,让汽车的外观看起来更加漂亮,同时还能起到保护车身的作用。
在电子行业,环氧树脂的绝缘性就发挥得淋漓尽致了。
它被用来封装电子元件,保护这些微小又脆弱的元件免受外界的干扰和损害。
在航空航天领域,环氧树脂也是个重要的角色。
它能够满足航空航天设备对材料的高要求,既要有高强度,又要有很好的耐候性。
环氧树脂还被广泛应用于艺术创作呢。
有些艺术家会用环氧树脂来制作一些独特的雕塑或者装饰品。
它可以呈现出各种各样的颜色和质感,为艺术作品增添独特的魅力。
它在医疗领域也有一定的应用。
比如说用来制作一些医疗器械的外壳或者部分组件,因为它的化学稳定性和安全性,能够很好地适应医疗环境的要求。
脂环族环氧树脂的特性及其用途因为脂环族环氧树脂分子结构中的环氧基不是来自环氧丙烷,环氧基直接连接在脂环上,所以,脂环族环氧树脂与双酚A型环氧树脂相比较,具有以下特点:1.热稳定性良好:由于脂环族环氧树脂的环氧基直接连接在脂环上,能形成紧密的刚性分子结构,固化后交联密度增大,因而热变形温度比较高,马丁耐热可以达到190℃以上,热分解温度大于360℃。
固化收缩率小,拉伸强度高。
但是由于环氧当量小,交联密度高,固化物较脆,韧性差。
2.耐侯性好:脂环族环氧树脂的分子结构中不含苯环,具有良好的耐侯性能和抗紫外辐射。
3.电绝缘性能优异:由于合成的过程中不含氯、钠等离子,因此脂环族环氧树脂都具有良好的介电性能,无论是从比电阻还是从介电损耗角正切值看,均较双酚A型环氧树脂为优。
4.工艺性能好:脂环族环氧树脂的粘度都比较小,因此,在浇注和压制制件时作业较方便,这一点,尤其是对大部件的制件加工时,更显得重要。
另外,由于脂环族环氧树脂具有黏度小的特点.还可以将它作为良好的环氧树脂活性稀释刑。
5.安全性高:脂环族环氧树脂对有机酸和酸酐的反应活性比对胺类的反应活性大.因此,在酸性固化剂中便能充分固化。
这样一来就避免了使用毒性大、挥发性大的胺类固化则,对操作人员比较安全。
脂环族环氧树脂主要用途:1.稀释剂可用作活性稀释剂的脂环族环氧化合物有环氧-269、206、201及221。
其中,环氧269、206都是高沸点、低粘度的液体,即使是在-60℃仍保持液体状态,是环氧树脂很好的稀释剂。
且随着用量的增加,环氧体系粘度显著下降,但热变形温度几乎是恒定的,这是一般环氧稀释剂不能与之相比的。
各种稀释剂对固化物性能的影响如表7所示。
环氧269是一种双环氧基的活性稀释剂,固化后交联度高,并保持原有环状结构,所以耐热温度高、机械性能好。
2.绝绕灌封材料由脂环族环氧化合物制造的有机绝缘体代替了户外高压装置中的陶瓷制品。
与陶瓷相比,它具有重量轻、体积小,抗冲击性好等优点,而且可以较经济地制成大小、形状各异的产品。
在一些稀释剂、绝缘灌封材料、复合材料、胶黏剂和涂料的制备中,往往会用到脂环族环氧树脂。
脂环族环氧树脂有着热稳定性良好、耐候性好、电绝缘性能优异、工艺性能好和安全性高等特点。
那脂环族环氧树脂的合成方法有哪些?络合高新材料(上海)有限公司为大家带来解答,希望能帮到大家。
一.有机过氧酸及其衍生物的环氧化法1909年,Nilolaus Prilezhaev发现过氧乙酸能环氧化各种双键,不管是链端双键还是链中双键,而且能环氧化脂肪环上的双键。
此后的研究表明,有机过氧酸是一种非常有效的环氧化剂,它和烯烃的环氯化过程是静电加成。
烯烃结构、过氧酸结构、反应介质和温度影响环氧化反应的速率,催化剂对反应没有影响。
其中带吸电基团的烯烃,如羟基会降低反应速率;反之,带供电基团的,如烃基会加速反应。
过氧乙酸因结构简单、易制备、价格便宜而得到广泛使用。
根据脂环族环氧树脂制备反应过程中是否分离末反应完全的有机过氧酸,制各方法又可以分为原地环氧化法和分离环氧化法二种。
1.原地环氧化法原地环氧化法是指合成有机过氧酸和烯烃的环氧化反应在同一体系中进行,这样生成的有机过氧酸立即和烯烃反应,没有过氧酸富集的过程。
例如,乙酸先和含烯链的化合物混合,再向体系中加入双氧水,乙酸和双氧水反应生成过氧乙酸立即和含烯键的底物环氧化,从而得到产物。
此方法的特点是工艺简单,设备投资少,而且不存在过氧化物富集产生的安全隐患。
2.分离环氧化法分离环氧化法和原地环氧化法不同,它是指合成有机过氧酸和环氧化过程分离。
这种方法的特点是两个过程分离,有利于对两个过程分别检测控制,因而适合工业化大生产。
美国UCC公司和上海石油化工总厂都用此方法生产环氧树脂。
二.卤醇及其衍生物的环氧化法最常见的卤醇是次氯酸H0-C1+。
反应机理可以推广到溴和碘.先是亲电的卤正离于进攻烯键,形成卤翁离子,然后亲核基团从背后进攻卤翁正离子,这个亲核基团可能是0H-、H20,然后在碱的作用下,氧负子背后进攻和卤相连的碳原子,卤负离子离去形成环氧基。
脂环族环氧树脂的特性及用途
因为脂环族环氧树脂分子结构中的环氧基不是来自环氧丙烷,环氧基直接连接在脂环上,所以,脂环族环氧树脂与双酚A型环氧树脂相比较,具有以下特点:1.热稳定性良好:由于脂环族环氧树脂的环氧基直接连接在脂环上,能形成紧密的刚性分子结构,固化后交联密度增大,因而热变形温度比较高,马丁耐热可以达到190℃以上,热分解温度大于360℃。
固化收缩率小,拉伸强度高。
但是由于环氧当量小,交联密度高,固化物较脆,韧性差。
2.耐侯性好:脂环族环氧树脂的分子结构中不含苯环,具有良好的耐侯性能和抗紫外辐射。
3.电绝缘性能优异:由于合成的过程中不含氯、钠等离子,因此脂环族环氧树脂都具有良好的介电性能,无论是从比电阻还是从介电损耗角正切值看,均较双酚A型环氧树脂为优。
4.工艺性能好:脂环族环氧树脂的粘度都比较小,因此,在浇注和压制制件时作业较方便,这一点,尤其是对大部件的制件加工时,更显得重要。
另外,由于脂环族环氧树脂具有黏度小的特点.还可以将它作为良好的环氧树脂活性稀释刑。
5.安全性高:脂环族环氧树脂对有机酸和酸酐的反应活性比对胺类的反应活性大.因此,在酸性固化剂中便能充分固化。
这样一来就避免了使用毒性大、挥发性大的胺类固化则,对操作人员比较安全。
脂环族环氧树脂主要用途:
1. 稀释剂
可用作活性稀释剂的脂环族环氧化合物有环氧-269、206、201及221。
其中,环氧269、206都是高沸点、低粘度的液体,即使是在-60℃仍保持液体状态,是环氧树脂很好的稀释剂。
且随着用量的增加,环氧体系粘度显著下降,但热变形温度几乎是恒定的,这是一般环氧稀释剂不能与之相比的。
各种稀释剂对固化物性能的影响如表7所示。
环氧269是一种双环氧基的活性稀释剂,固化后交联度高,并保持原有环状结构,所以耐热温度高、机械性能好。
2. 绝绕灌封材料
由脂环族环氧化合物制造的有机绝缘体代替了户外高压装置中的陶瓷制品。
与陶瓷相比,它具有重量轻、体积小,抗冲击性好等优点,而且可以较经济地制成大小、形状各异的产品。
由于它具有优良的电气特性和颜色稳定性,可用作发光二极管的封装材料。
加入多元醇增塑剂后,在变压器、高压线圈以及各种小型电子元件的灌封方面应用广泛,这类产品可以同时满足热冲击电阻良好、热变形温度高、临界电气特性优良的要求。
3. 复合材料
脂环族环氧化合物的耐热性、力学性能及耐候性好,尤其是黏度小,适用期长,
特别适用于湿法层压成型和缠绕成型制造高强度耐热复合材料。
以脂环族环氧化合物做的玻璃钢层压制品,固化后的材料结构紧密,具有高热变形温度(300℃以上),优良的热稳定性及耐候性,冲击强度高、电绝缘性好。
4. 模具制造
脂环族环氧化合物还可作塑料模具中的树脂组分,所得的固化物耐热性好,有较好的机械强度,体积收缩率小,精确度较高,适合做精密铸模和模具。
比起金属模具,它具有易于加工、价格低、重量轻、利于模塑操作等优点。
日本专利报道了用ZH92-21、铝粉、甲基四氢苯酐在促进剂作用下分步固化制作出热传导性好、表面光洁度高的真空成型模具、低压浇铸模具、注塑反应成型模具、吹塑及发泡模具等。
5. 胶粘剂
脂环族环氧化合物因其可与不洁表面甚至于油质金属表面形成高强度化学键而在粘接应用上独具特色,明显忧于缩水甘油醚类环氧树脂。
以ZH207制成的胶粘剂粘接铝片时有这样的特点:室温下粘接强度一般,但在逐步升温时,粘接强度有所提高。
6. 涂料
脂环族环氧化合物在涂料应用方面也很有特色。
以这类树脂为基料制得的涂料可耐高温,如ZH68-01耐温230℃以上,ZH 206达250℃以上,ZH207则可达300℃.脂环族结构赋与电气涂料的表面电阻和漏电痕阻,有助于户外涂料颜色的保持和耐久。
由脂环族环氧和含按基的树脂混合交联得到性能优良的涂料,可用于罩面漆、汽车底漆以及需要相对高成膜性的工业涂装等。
紫外光固化涂料以其固化快、无需高温、不产生气泡、膜面光泽好等优点日益受到广泛重视。
以脂环族环氧为主要成分制得的这类涂料耐候性强、硬度高、耐磨、抗冲击、耐化学腐蚀、粘接性好,可用于印刷线路板阻焊油墨、光盘的外涂料及金属、塑料的罩面保护等。
环氧树脂在工艺品制备上的应用
众所周知环氧树脂具有好的可操作性,能采用粘、涂、浇灌等多种方法成型,因而是制备工艺品的很好材料。
可以用它来粘结贝壳、玻璃、卵石、绒布使之成为各种造型的工艺品;可以用它将各种植物、动物放在一定形状的模具中浇灌成标本式的工艺品;也可以将它浇灌在模具中制成佛像、动物及各种造型的彷玉器、铜器、石器的工艺品;还可以用它将照片、图画封贴在工艺制品上;当然可以用环氧树脂涂料在玻璃、瓷器、石板上绘画了。
环氧树脂粘接剂配方很简单,可根据粘接对象将6101环氧树脂(或634环氧树脂)、脂肪胺类固化剂、滑石粉等制成液状、糊状的粘接剂。
环氧树脂涂料则还要加一些颜料、溶剂之类的原料,使之适合涂刷对象的要求。
浇灌模制品的浇注料应根据工艺品的透明度、色彩、软硬度、固化制度、模形的复杂程度来设计浇注料的配方。
环氧树脂的改性
1、概述
环氧树脂具有良好的综合力学性能、高度的粘合力、收缩率小、稳定性好、优异的电绝缘性能,作为涂料、胶粘剂、复合材料树脂基体、电子封装材料等在机械、电子、电器、航天、航空、涂料、粘接等领域得到了广泛的应用。
然而,由于固化后的环氧树脂交联密度高,内应力大,因而存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点,难以满足工程技术的要求,使其应用受到一定的限制。
特别是制约了环氧树脂不能很好地用于结构材料等类型的复合材料,为此,国内外学者对环氧树脂进行了大量改性研究。
其中,最主要的是改善环氧树脂的脆性、耐湿热性。
环氧树脂可通过化学方法改性和物理方法进行改性。
化学方法改性主要是合成新型结构的环氧树脂及新型结构的固化剂;物理方法改性主要是通过与改性剂形成共混结构来达到提高性能的目的。
两种方法比较起来,第一种方法从工艺、成本及难易程度来讲都比第二种方法处于劣势。
因此,目前对环氧树脂的改性主要是通过共混结构实现的。
环氧树脂的增韧途径主要有三类:①刚性无机填料、橡胶弹性体和热塑性塑料聚合物等形成两相结构进行增韧。
②用热塑性塑料连续贯穿于环氧树脂网络中形成半互穿网络型聚合物来增韧改性。
③通过改变交联网络的化学结构组成(如在交联网络中引入“柔性段”)以提高交联网络的活动能力。
环氧树脂的耐湿热性能的改善,主要是通过在环氧树脂分子中引入含稠环的结构单元和合成含氟的环氧树脂,以及采用新的固化剂代替传统的DDS等。
改性后的环氧树脂,由于耐湿热性和韧性的提高,将进一步扩大环氧树脂在电子电器产品、复合材料受力构件以及高性能结构胶粘剂等方面的应用。
另一方面,尽管环氧树脂具有良好的加工工艺性,但对于不同的应用,其操作工艺需要作适当的改善。
如二酚基丙烷型环氧树脂,由于黏度较大,在某些操作中工艺性差,就需要在固化体系中加入稀释剂来降低黏度,改善操作工艺性能。
因此,为了满足不同的应用,需要加入稀释刘、填料、增强剂等不同的添加剂。
环氧树脂流动性的调节:环氧树脂配合物的流动性,对于涂料,衬里,浇铸等用途是很重要的。
为适应这些要求必须降低粘度,或者提高黏度,或者赋予触变性,能达到这些要求的配合材料称为流动性调节剂。