第三章熱固性塑料第三節(jié)環(huán)氧樹脂3.1環(huán)氧樹脂的定義與分類3.2雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成（重點）3.3環(huán)氧樹脂的固化（重點）3.4環(huán)氧樹脂的結(jié)構與性能特點3.5環(huán)氧樹脂的應用3.1環(huán)氧樹脂的定義與分類<一>定義環(huán)氧樹脂是指分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的線性有機高分子化合物。環(huán)氧基團英文名稱：epoxyresin；縮寫：ER。<二>分類縮水甘油醚類縮水甘油酯類縮水甘油胺類線性脂肪族類脂環(huán)脂肪族類環(huán)氧氯丙烷與含有活潑氫的化合物（酚類、酸類、胺類）縮聚而成含有雙鍵的烯烴類化合物經(jīng)過環(huán)氧化而成工業(yè)上用量最大的環(huán)氧樹脂品種3.2雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成<一>主要原料環(huán)氧氯丙烷雙酚A聚合單體催化劑：氫氧化鈉溶劑為方便用HO—R—OH來代表雙酚A<二>合成反應機理1.加成反應2.脫去HCl在NaOH的作用下3.環(huán)氧基與雙酚A加成反應4.與環(huán)氧氯丙烷加成5.脫HCl在分子鏈端形成環(huán)氧基團不斷重復以上的反應過程<三>雙酚A型ER的結(jié)構性能指標通過調(diào)節(jié)反應原料的配比、催化劑濃度和聚合工藝可以得到不同結(jié)構特性的雙酚A型ER。雙酚A型ER的結(jié)構式重要的結(jié)構性能指標平均聚合度<2：低分子量樹脂，軟化點<50oC2～5：中分子量樹脂，軟化點50～95oC>5：高分子量樹脂，軟化點>100oC環(huán)氧值—每100克環(huán)氧樹脂中環(huán)氧基的摩爾數(shù)3.3環(huán)氧樹脂的固化<一>固化劑的分類1.反應性固化劑——固化劑本身可以與ER上的環(huán)氧基和叔羥基反應2.催化性固化劑——本身不能與ER反應但可催化環(huán)氧基間聚合。<二>多元胺類固化劑1.反應機理伯胺

由于ER上的可反應環(huán)氧基團的數(shù)量可以用環(huán)氧值來表示，因此多元胺固化劑的用量可以較精確的計量。實際用量一般比計算值高～10％。2.多元胺固化劑的類型與特點脂肪族多元胺類：可室溫固化，固化速度快。但固化劑對人體有刺激作用，固化產(chǎn)物較脆且耐熱性差，一般不用于復合材料。乙二胺二亞乙基三胺芳香族多元胺類：反應活性低，需加熱才能固化。但產(chǎn)物的綜合性能較好。間苯二胺間苯二甲胺<三>酸酐類固化劑1.固化機理固化機理很復雜，主要發(fā)生以下幾類反應：酸酐可與ER上的羥基反應羧基與環(huán)氧基反應環(huán)氧基與羥基反應酸酐類催化劑的量也可用經(jīng)驗公式近似計算K是常數(shù)，在0.5～1之間，隨酸酐種類不同而不同，一般為0.8～0.85。鄰苯二甲酸酐順丁烯二酸酐（順酐）均苯四甲酸二酐2.固化特性毒性小，反應活性低，樹脂儲存期長；固化速度慢，可加催化劑改善；固化產(chǎn)物色澤淺固化產(chǎn)物具有良好的力學性能與電性能;固化產(chǎn)物具有更高的熱穩(wěn)定性3.5環(huán)氧樹脂的結(jié)構和性能特點ER具有多樣化的品種，可適合各種應用要求。分子結(jié)構上存在極性羥基和醚鍵——具有很高的黏附力；固化時多為加成反應——收縮率低；分子中存在大量的苯環(huán)和極性基團；醚鍵增加分子鏈柔順性——綜合力學性能優(yōu)良。固化ER化學穩(wěn)定性優(yōu)良——耐酸、堿和溶劑。固化ER具有優(yōu)良的電性能——高絕緣性、耐電弧。固化ER尺寸穩(wěn)定高；固化ER耐霉菌——可在熱帶條件下使用。ER的缺點是成本偏高，某些固化劑的毒性較大。3.5環(huán)氧樹脂的應用增強塑料——玻纖增強環(huán)氧樹脂被稱為玻璃鋼——ER的最大用途。具有玻纖與樹脂黏附力強、形狀穩(wěn)定性好的特點。用途大型殼體：游船、汽車車身、飛機升降舵電子電氣：開關裝置、印刷電路板國防軍工：導彈零部件。環(huán)氧樹脂玻璃鋼制品制造過程I.設計II.模胚制造III.ER浸漬CF布貼糊IV.固化成型ER壓制與注塑制品——汽車發(fā)動機零部件、開關殼體、線圈架、電電動機外殼。ER澆注制品——電子元件的封裝膠。ER的發(fā)泡——高耐熱絕熱、減震、吸聲材料。