凡分子結(jié)構(gòu)中含有環(huán)氧基團的高分子化合物統(tǒng)稱為
環(huán)氧樹脂,環(huán)氧基團可以位于分子鏈的末端、中間、或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)[1]。環(huán)氧樹脂是最為重要也是最為實用的
熱固性塑料之一環(huán)氧樹脂自身分子量很低,僅為350-500左右,性能很差,但是
環(huán)氧樹脂分子中有環(huán)氧基團,該官能團具有很高的反應(yīng)活性,這樣可以通過和各種固化劑進行反應(yīng),使分子發(fā)生交聯(lián),明顯提高其物化性能,使之成為更實用的材料。環(huán)氧樹脂應(yīng)用范圍不斷推廣,在機械、水利交通、化工、汽車、航空航天等方面都有著重要的應(yīng)用。自1958年,上海樹脂廠開始工業(yè)化生產(chǎn)以來,一直對我國的國民經(jīng)濟發(fā)展起到了積極的作用ksnemo.com
環(huán)氧樹脂的性能
1)物理性能優(yōu)越:固化過程中固化劑和
環(huán)氧樹脂分子發(fā)生交聯(lián)反應(yīng),這樣固化后得到的
環(huán)氧樹脂材料具有三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),加強了分子的內(nèi)聚力,同時由于分子排列致密,機械強度高,有很好的力學(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性。由于沒有能夠游離的離子,也不再包含活性基團,因此耐表面漏電、耐電弧,是介電性質(zhì)良好的一種絕緣材料[2]。固化反應(yīng)一般都是加成反應(yīng),不生成水、氣體等一類小分子,即在反應(yīng)時沒有揮發(fā)性物質(zhì)產(chǎn)生;而且環(huán)氧樹脂分子本身具有仲羥基,再加上環(huán)氧基團在固化過程中演變出了部分殘余羥基,羥基中所含有的氫鍵發(fā)生了締合,這樣分子可以十分致密的排布,以上兩點共同的作用使得
環(huán)氧樹脂的固化收縮性相對較低,僅僅是1%-2%左右;
環(huán)氧樹脂分子中同時還包含了羥基和醚鍵,均是極性價鍵,對于各種物質(zhì),都能發(fā)揮其很強的粘結(jié)力,可以用作涂料、黏合劑等。 ksnemo.com
2)化學(xué)性能優(yōu)越:
環(huán)氧樹脂固化方便,可以使用的固化劑種類很多,固化劑的適用溫度范圍也十分廣泛,溫度范圍可達-5℃—180℃,即使是在低溫條件下也有合適的固化劑。通常,固化反應(yīng)可以使得環(huán)氧樹脂體系具備三維交聯(lián)結(jié)構(gòu),致密而且封閉,大大的提高了環(huán)氧樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性,
環(huán)氧樹脂與固化劑不同的搭配可以賦予
環(huán)氧樹脂某方面獨特的化學(xué)穩(wěn)定性,如:耐堿腐蝕、耐酸腐蝕、耐溶劑溶解等。環(huán)氧樹脂還具有耐霉菌性能,即使在較為苛刻的環(huán)境下使用,也不會對其性能造成影響,材料的使用壽命較長。
環(huán)氧樹脂也存在一些缺點:
(1)
環(huán)氧樹脂雖然具備各方面的優(yōu)秀性能,但卻是一種易燃材料,這是環(huán)氧樹脂主要的缺點之一,其應(yīng)用又如此廣泛,一旦發(fā)生火災(zāi),造成的很大的經(jīng)濟損失。目前的解決辦法就是添加阻燃劑來消除安全隱患,尋找高效的阻燃劑是科研上一項重要的任務(wù)。
(2)除某些特殊品種外,環(huán)氧樹脂材料的耐候性和韌性相對較差,例如:分子中包含了芳香醚鍵的固化產(chǎn)物在經(jīng)歷長期的日光照射后很容易退化,致使分子鏈斷裂,失去材料原本優(yōu)秀的性能ksnemo.com