《環(huán)氧樹(shù)脂綜述》PPT課件

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1、1環(huán)氧樹(shù)脂第一節(jié)概述第二節(jié)環(huán)氧樹(shù)脂分類第三節(jié)環(huán)氧樹(shù)脂的性質(zhì)與特性指標(biāo)第四節(jié)環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑及固化反應(yīng)第五節(jié)環(huán)氧樹(shù)脂的合成第六節(jié)新型環(huán)氧樹(shù)脂固化劑的合成第七節(jié)環(huán)氧樹(shù)脂的改性第八節(jié)水性環(huán)氧樹(shù)脂第九節(jié)環(huán)氧樹(shù)脂的應(yīng)用第十節(jié)結(jié)語(yǔ)2第一節(jié)概述環(huán)氧樹(shù)脂（EpoxyResin）是指分子結(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)試劑存在下能形成三維網(wǎng)狀固化物的化合物的總稱，是一類重要的熱固性樹(shù)脂。環(huán)氧樹(shù)脂既包括環(huán)氧基的低聚物，也包括含環(huán)氧基的低分子化合物。環(huán)氧樹(shù)脂作為膠粘劑、涂料和復(fù)合材料等的樹(shù)脂基體，廣泛應(yīng)用于水利、交通、機(jī)械、電子、家電、汽車及航空航天等領(lǐng)域。一、

2、環(huán)氧樹(shù)脂及其固化物的性能特點(diǎn)(1)力學(xué)性能高。環(huán)氧樹(shù)脂具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力，分子結(jié)構(gòu)致密，所以它的力學(xué)性能高于酚醛樹(shù)脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹(shù)脂。(2)附著力強(qiáng)。環(huán)氧樹(shù)脂固化體系中含有活性極大的環(huán)氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性基團(tuán)，賦予環(huán)氧固化物對(duì)金屬、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等極性基材以優(yōu)良的附著力。(3)固化收縮率小。一般為1％～2％。是熱固性樹(shù)脂中固化收縮率最小的品種之一(酚醛樹(shù)脂為8％～10％；不飽和聚酯樹(shù)脂為4％～6％；有機(jī)硅樹(shù)脂為4％～8％)。線脹系數(shù)也很小，一般為6×10-5/℃。所以固化后體積變化不大。3(4)工藝性好。環(huán)氧樹(shù)脂固

3、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(wú)溶劑、高固體、粉末涂料及水性涂料等環(huán)保型涂料。(5)優(yōu)良的電絕緣性優(yōu)良。環(huán)氧樹(shù)脂是熱固性樹(shù)脂中介電性能最好的品種之一。(6)穩(wěn)定性好，抗化學(xué)藥品性優(yōu)良。不合堿、鹽等雜質(zhì)的環(huán)氧樹(shù)脂不易變質(zhì)。只要貯存得當(dāng)(密封、不受潮、不遇高溫)，其貯存期為1年。超期后若檢驗(yàn)合格仍可使用。環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。其耐堿、酸、鹽等多種介質(zhì)腐蝕的性能優(yōu)于不飽和聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等熱固性樹(shù)脂。因此環(huán)氧樹(shù)脂大量用作防腐蝕底漆，又因環(huán)氧樹(shù)脂固化物呈三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，又能耐油類等的浸漬，大量應(yīng)用于油

4、槽、油輪、飛機(jī)的整體油箱內(nèi)壁襯里等。(7)環(huán)氧固化物的耐熱性一般為80～100℃。環(huán)氧樹(shù)脂的耐熱品種可達(dá)200℃或更高。4環(huán)氧樹(shù)脂也存在一些缺點(diǎn)，比如耐候性差，環(huán)氧樹(shù)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，所以通常的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂固化物在戶外日曬，易失去光澤，逐漸粉化，因此不宜用作戶外的面漆。另外，環(huán)氧樹(shù)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。二、環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)展簡(jiǎn)史環(huán)氧樹(shù)脂的研究始于20世紀(jì)30年代。1934年德國(guó)I.G.Farben公司的的P.Schlack

5、發(fā)現(xiàn)用胺類化合物可使含有多個(gè)環(huán)氧基團(tuán)的化合物聚合成高分子化合物，生成低收縮率的塑料，從而獲得德國(guó)專利。稍后，瑞士Gebr.deTrey公司的PierreCastan和美國(guó)Devoe&Raynolds公司的S.O.Greelee用雙酚A和環(huán)氧氯丙烷經(jīng)縮聚反應(yīng)制得環(huán)氧樹(shù)脂，用有機(jī)多元胺或鄰苯二甲酸酐均可使樹(shù)脂固化，并具有優(yōu)良的粘接性。不久，瑞士的Ciba公司、美國(guó)的Shell公司以及DowChemical公司都開(kāi)始了環(huán)氧樹(shù)脂的工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用開(kāi)發(fā)研究。進(jìn)入20世紀(jì)50年代，在普通雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)應(yīng)用的同時(shí)，一些新型的環(huán)氧樹(shù)脂相繼問(wèn)世。1960年前后，相繼

6、出現(xiàn)了熱塑性酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、鹵代環(huán)氧樹(shù)脂、聚烯烴環(huán)氧樹(shù)脂。5中國(guó)研制環(huán)氧樹(shù)脂始于1956年，在沈陽(yáng)、上海兩地首先獲得了成功。1958年上海、無(wú)錫開(kāi)始了工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀(jì)60年代中期開(kāi)始研究一些新型的脂環(huán)族環(huán)氧：酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、聚丁二烯環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油酯環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油胺環(huán)氧樹(shù)脂等，到70年代末期中國(guó)已形成了從單體、樹(shù)脂、輔助材料，從科研、生產(chǎn)到應(yīng)用的完整的工業(yè)體系。近年來(lái)我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂開(kāi)發(fā)和應(yīng)用研究發(fā)展迅速，產(chǎn)量不斷增加，質(zhì)量不斷提高，新品種不斷涌現(xiàn)，由年產(chǎn)能力不足1.5萬(wàn)噸發(fā)展到目前的20萬(wàn)噸左右，預(yù)計(jì)到2010年將達(dá)到30萬(wàn)噸左右。返回6第二節(jié)環(huán)氧

7、樹(shù)脂分類環(huán)氧樹(shù)脂種類較多，且新品種不斷增多，因此到目前為此還沒(méi)有一種較明確的分類方法。一、按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類按化學(xué)結(jié)構(gòu)差異，環(huán)氧樹(shù)脂可分為縮水甘油類環(huán)氧樹(shù)脂和非縮水甘油類環(huán)氧樹(shù)脂2大類。(1)縮水甘油類環(huán)氧樹(shù)脂縮水甘油類環(huán)氧樹(shù)脂可看成縮水甘油（）的衍生化合物。主要有縮水甘油醚類、縮水甘油酯類和縮水甘油胺類3種。①縮水甘油醚類縮水甘油醚類環(huán)氧樹(shù)脂是指分子中含縮水甘油醚的化合物，常見(jiàn)的主要有以下幾種：雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂（簡(jiǎn)稱DGEBA樹(shù)脂）：是目前應(yīng)用最廣的環(huán)氧樹(shù)脂，約占實(shí)際使用的環(huán)氧樹(shù)脂中的85%以上。7其化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂（簡(jiǎn)稱DGEBF樹(shù)脂）：

8、8雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂（簡(jiǎn)稱DGEBS樹(shù)脂）：氫化雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂：線性酚醛型環(huán)氧樹(shù)脂：9脂肪族縮