環(huán)氧樹脂：通常作為膠粘劑、涂料和復(fù)合材料等材料的基體，廣泛應(yīng)用于建筑、機(jī)械、電子電氣、航空航天等領(lǐng)域。一般情況下一個(gè)完整概念的環(huán)氧樹脂組成物由四個(gè)方面的成分組成（圖1）。但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，不一定四個(gè)方面的成分都要具備，但是樹脂成分必須包括固化劑，可見固化劑的重要性。
環(huán)氧樹脂之所以能得到廣泛的應(yīng)用，就是這些成分多變配合的結(jié)果。尤其是固化劑，一旦環(huán)氧樹脂確定后， 固化劑對環(huán)氧樹脂組成物的工藝性和固化產(chǎn)物的最終性能起到?jīng)Q定性作用。
一、環(huán)氧固化劑的分類
1.1 按酸堿性質(zhì)分類
1.2 按反應(yīng)性和化學(xué)結(jié)構(gòu)分類
圖2 按反應(yīng)性和化學(xué)結(jié)構(gòu)分類
1.4 按不同用途分類
二、固化劑的結(jié)構(gòu)與特性
全面了解具有相同官能基而化學(xué)結(jié)構(gòu)不同的多胺固化劑的性狀、特點(diǎn)，對選擇固化劑非常重要。其主要特性（色相、熟度、適用期等）也呈 一定規(guī)律性，具體如下圖5所示：
圖5 多胺類固化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
三、固化劑發(fā)展趨勢
固化劑作為發(fā)揮環(huán)氧樹脂價(jià)值的一個(gè)核心物質(zhì)，固化后產(chǎn)物的性質(zhì)取決于固化劑的性能，因此對固化劑的研究之路具有深遠(yuǎn)的意義。從研究固化劑至今，結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)狀，目前固化劑面臨著以下一些挑戰(zhàn)與改變。
1、開發(fā) 高活性耐熱性優(yōu)良的固化劑，改性聚醚胺、脂肪胺或混合復(fù)配制備高活性耐熱性固化體系。
2、 韌性與強(qiáng)度的結(jié)合。由于傳統(tǒng)環(huán)氧樹脂在固化后性能較差，特別是韌性低、質(zhì)脆，極大影響其使用，因此提高環(huán)氧樹脂的性能就需要改進(jìn)韌性。
3、 固化環(huán)境，克服胺固化劑揮發(fā)性與毒性，用物理或化學(xué)法改性胺以促進(jìn)室溫固化劑的發(fā)展。
4、 特殊環(huán)境的適應(yīng)性與專用性。滿足潮濕、地下低溫環(huán)境或水庫大壩補(bǔ)修的水下等特殊環(huán)境。
5、 固化劑與固化技術(shù)的匹配性。將多種固化技術(shù)（熱固化、微波固化、光固化）結(jié)合，選擇合適的固化劑或許可以得到綜合性能兼優(yōu)的固化產(chǎn)物。
6、 加熱型潛伏性固化劑具有極大的潛力，可以繼續(xù)研究雙氰胺及其改性產(chǎn)物、有機(jī)酸酰肼、硼-胺絡(luò)合物、咪唑類、微膠囊等潛伏性固化劑。
環(huán)氧樹脂膠粘劑的主要用途
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應(yīng)用領(lǐng)域 |
被粘材料 |
主要特征 |
主要用途 |
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土木建筑 |
混凝土，木，金屬，玻璃，熱固性塑 |
低黏度，能在潮濕面（或水中）固化，低溫固化性 |
混凝土修補(bǔ)（新舊面的銜接），外墻裂縫修補(bǔ)，嵌板的粘結(jié)，下水道管的連接，地板粘結(jié)，建筑結(jié)構(gòu)加固。 |
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電子電器 |
金屬、陶瓷，玻璃，F(xiàn)RP等勢固性塑料 |
電絕緣性、耐濕性，耐熱沖擊性，耐熱性，低腐蝕性 |
電子元件，集成電路，液晶屏，光盤，揚(yáng)聲器，磁頭，鐵芯，電池盒，拋物面天線，印制電路板 |
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航天航空 |
金屬，熱固性塑料，F(xiàn)RP（纖維增強(qiáng)塑料） |
耐熱，耐沖擊，耐濕性，耐疲勞，耐輻射線 |
同種金屬、異種金屬的粘接，蜂窩芯和金屬的粘接，復(fù)合材料，配電盤的粘接 |
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汽車機(jī)械 |
金屬，熱固性塑料，F(xiàn)RP |
耐濕性，防銹，油面粘接，耐磨耐久性（疲勞特性） |
車身粘結(jié)，薄鋼板補(bǔ)強(qiáng)，F(xiàn)RP粘結(jié)，機(jī)械結(jié)構(gòu)的修復(fù)、安裝 |
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體育用品 |
金屬，木，玻璃，熱固性塑料，F(xiàn)RP |
耐久性，耐沖擊性 |
滑雪板，高爾夫球桿，網(wǎng)球拍 |
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其他 |
金屬，玻璃，陶瓷 |
低毒性，不泛黃 |
文物修補(bǔ)，家庭用 |
電子電器
由于環(huán)氧樹脂的絕緣性能高、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大和密封性能好等許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已在高低壓電器、電機(jī)和電子元器件的絕緣及封裝上得到廣泛應(yīng)用，發(fā)展很快。主要用于：1．電器、電機(jī)絕緣封裝件的澆注。如電磁鐵、接觸器線圈、互感器、干式變壓器等高低壓電器的整體全密封絕緣封裝件的制造。在電器工業(yè)中得到了快速發(fā)展。從常壓澆注、真空澆注已發(fā)展到自動壓力凝膠成型。
環(huán)氧膠粘劑在土木建筑上的主要用途
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工程類別 |
粘接對象 |
典型用途 |
主要組成 |
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基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) |
巖石—巖石 金屬—石或混凝土 金屬—混凝土 金屬—金屬 |
疏松巖層的補(bǔ)強(qiáng)、基礎(chǔ)加固、預(yù)埋螺栓、底腳等，柱子、樁頭、接長、懸臂梁加粗、橋梁加固、路面設(shè)施敷設(shè) |
環(huán)氧—稀釋劑—改性胺 環(huán)氧—填料—改性胺 雙酚S環(huán)氧—縮水甘油胺樹脂—丁基橡膠—改性胺 |
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地面 |
瓷、花崗石—混凝土 金屬—混凝土 砂石—混凝土 PVC—橡膠—金屬 |
耐腐蝕地坪制造中粘結(jié)構(gòu)及勾縫；地面防滑和美化、凈化；地板的鋪設(shè) |
環(huán)氧—填料—改性胺 環(huán)氧—聚硫橡膠—改性胺 丙烯酸酯—環(huán)氧共聚乳液 |
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維修 |
混凝土、鋼筋、灰漿 |
堤壩、閘門、建筑物的裂縫、缺損、起殼的修復(fù)，新舊水泥粘接 |
環(huán)氧—糖醇—改性胺 環(huán)氧—瀝青—改性胺 環(huán)氧—活性石灰—改性胺 |
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裝潢 |
金屬、玻璃、大理石、瓷磚有機(jī)玻璃、聚碳酸酯 |
墻面、門面、招牌、廣告牌的安裝和裝潢 |
環(huán)氧—聚氯酯 環(huán)氧—有機(jī)硅橡膠 |
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給排水 |
金屬、混凝土 |
管道、水渠襯里，管接頭密封 |
環(huán)氧—改性芳香胺 |
環(huán)氧膠粘劑在汽車上的主要用途
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用途 |
被粘材料 |
粘結(jié)部位 |
典型組成 |
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卷邊、點(diǎn)焊 |
鋼板—鋼板 |
發(fā)動機(jī)罩、門、行李箱底 |
單組分、環(huán)氧—聚氯酯 |
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補(bǔ)強(qiáng) |
鋼板—FRP 鋼板—發(fā)泡材料 |
門中部 門把手 |
環(huán)氧—偏硼酸三甲酯 環(huán)氧—聚酰胺 |
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結(jié)構(gòu)粘接 |
碳、玻璃纖維，鋼，生鐵 |
驅(qū)動軸、剎車片 |
單組分環(huán)氧原漿料 |
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粘結(jié)密封 |
FRP—涂裝鋼板 |
車頂—窗框 |
環(huán)氧—聚硫橡膠 |
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裝飾粘接 |
聚丙烯酸酯—聚丙烯 |
后背燈座 |
改性環(huán)氧樹脂 |
2．廣泛用于裝有電子元件和線路的器件的灌封絕緣。已成為電子工業(yè)不可缺少的重要絕緣材料。
3．電子級環(huán)氧模塑料用于半導(dǎo)體元器件的塑封。來發(fā)展極快。由于它的性能優(yōu)越，大有取代傳統(tǒng)的金屬、陶瓷和玻璃封裝的趨勢。
4．環(huán)氧層壓塑料在電子、電器領(lǐng)域應(yīng)用甚廣。其中環(huán)氧覆銅板的發(fā)展尤其迅速，已成為電子工業(yè)的基礎(chǔ)材料之一。
此外，環(huán)氧絕緣涂料、絕緣膠粘劑和電膠粘劑也有大量應(yīng)用。
