環(huán)氧樹脂是一種高分子聚合物，分子式為(C11H12O3)n，是指分子中含有兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的一類聚合物的總稱。它是環(huán)氧氯丙烷與雙酚A或多元醇的縮聚產(chǎn)物。由于環(huán)氧基的化學(xué)活性，可用多種含有活潑氫的化合物使其開環(huán)，固化交聯(lián)生成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此它是一種熱固性樹脂。雙酚A型環(huán)氧樹脂不僅產(chǎn)量較大，品種較全，而且新的改性品種仍在不斷增加，質(zhì)量正在不斷提高。
中文名： 環(huán)氧樹脂
分類： 環(huán)氧樹脂
外文名： Phenolic epoxy resina
應(yīng)用領(lǐng)域：制備熱固性復(fù)合材料或粘結(jié)劑
理化性質(zhì)
物質(zhì)特性:環(huán)氧樹脂具有仲羥基和環(huán)氧基，仲羥基可以與異氰酸酯反應(yīng)。環(huán)氧樹脂作為多元醇直接加入聚氨酯膠黏劑含羥基的組分中，使用此方法只有羥基參加反應(yīng)，環(huán)氧基未能反應(yīng)。 用酸性樹脂的羧基，使環(huán)氧開環(huán)，再與聚氨酯膠黏劑中的異氰酸酯反應(yīng)。還可以將環(huán)氧樹脂溶解于乙酸乙酯中，添加磷酸加溫反應(yīng)，其加成物添加到聚氨酯膠黏劑中，可使膠的初黏、耐熱性以及水解穩(wěn)定性等都得到提高。還可用醇胺或胺反應(yīng)生成多元醇，在加成物中有叔氮原子的存在，可加速NCO反應(yīng)。 用環(huán)氧樹脂作多羥基組分結(jié)合了聚氨酯與環(huán)氧樹脂的優(yōu)點(diǎn)，具有較好的粘接強(qiáng)度和耐化學(xué)性能，制造聚氨酯膠黏劑使用的環(huán)氧樹脂一般采用EP-12、EP-13、EP-16和EP-20等品種。
應(yīng)用領(lǐng)域
(1)涂料工業(yè)：環(huán)氧樹脂在涂料工業(yè)中需用量較大，目前較廣泛使用的有水性涂料、粉末涂料和高固分涂料?？蓮V泛用于管道容器、汽車、船舶、航天、電子、玩具、工藝品等行業(yè)。 (2)電子電器工業(yè)：環(huán)氧樹脂膠可用于電氣絕緣材料，例如整流器、變壓器的密封灌注;電子元器件的密封保護(hù);機(jī)電產(chǎn)品的絕緣處理與粘接;蓄電池的密封粘接;電容器、電阻、電感器的表面披覆。 (3)五金飾品，工藝品、體育用品品行業(yè)：可用于標(biāo)牌、飾品、商標(biāo)、五金、球拍、釣具、運(yùn)動(dòng)用品、工藝品等產(chǎn)品上。 (4)光電行業(yè)：可用于發(fā)光二極管(LED)、數(shù)碼管、像素管、電子顯示屏、LED燈飾等產(chǎn)品的封裝、灌注和粘接。 (5)建筑工業(yè)：在道路、橋梁、地坪、鋼鐵結(jié)構(gòu)、建筑、墻體涂料、堤壩、工程施工、文物修補(bǔ)等行業(yè)也會(huì)廣泛用到。 (6)膠粘劑、密封劑和復(fù)合材料領(lǐng)域：如風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、工藝品、陶瓷、玻璃等各種物質(zhì)之間的粘接，碳纖維板材的復(fù)合、微電子材料的密封等等。
基本分類
1、按其主要組成 分為純環(huán)氧樹脂膠黏劑和改性環(huán)氧樹脂膠黏劑； 2、按其專業(yè)用途 分為機(jī)械用環(huán)氧樹脂膠黏劑、建筑用環(huán)氧樹脂膠黏劑、電子環(huán)氧樹脂膠黏劑、修補(bǔ)用環(huán)氧樹脂膠黏劑以及交通用膠、船舶用膠等； 3、按其施工條件 分為常溫固化型膠、低溫固化型膠和其他固化型膠； 4、按其包裝形態(tài) 可分為單組分型膠、雙組分膠和多組分型膠等； 還有其他的分法，如無溶劑型膠、有溶劑型膠及水基型膠等。但以組分分類應(yīng)用較多。
使用方法
用量：根據(jù)用戶配方計(jì)量添加和使用。 貯存：本品在5℃-35℃長(zhǎng)期室內(nèi)保存性能穩(wěn)定。 包裝產(chǎn)品：25公斤塑料桶包裝。
分類詳解
類型分類 根據(jù)分子結(jié)構(gòu)，環(huán)氧樹脂大體上可分為五大類： 1． 縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂 2． 縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂 3． 縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂 4． 線型脂肪族類環(huán)氧樹脂 5． 脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂 復(fù)合材料 工業(yè)上使用量較大的環(huán)氧樹脂品種是上述第一類縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂，而其中又以二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂（簡(jiǎn)稱雙酚A型環(huán)氧樹脂）為主。其次是縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂。 甘油醚類 （1）二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂 二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂是由二酚基丙烷與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成。 工業(yè)上作為樹脂的控制指標(biāo)如下： ①環(huán)氧值。 ②無機(jī)氯含量。 ③有機(jī)氯含量。 ④揮發(fā)分。 ⑤粘度或軟化點(diǎn)。 （2）酚醛多環(huán)氧樹脂 （3）其它多羥基酚類縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂 （4）脂族多元醇縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂 脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的環(huán)氧基，這類樹脂絕大多數(shù)粘度很低；大多數(shù)是長(zhǎng)鏈線型分子，因此富有柔韌性。 其它類型 （1）縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂：縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂和二酚基丙烷環(huán)氧化樹脂比較，它具有粘度低，使用工藝性好；反應(yīng)活性高；粘合力比通用環(huán)氧樹脂高，固化物力學(xué)性能好；電絕緣性好；耐氣候性好，并且具有良好的耐超低溫性，在超低溫條件下，仍具有比其它類型環(huán)氧樹脂高的粘結(jié)強(qiáng)度。有較好的表面光澤度，透光性、耐氣候性好。 （2）縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂：國(guó)內(nèi)外已利用縮水甘油胺環(huán)氧樹脂優(yōu)越的粘接性和耐熱性，來制造碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料（CFRP）用于飛機(jī)二次結(jié)構(gòu)材料。 （3）脂環(huán)族環(huán)氧樹脂：這類環(huán)氧樹脂是由脂環(huán)族烯烴的雙鍵經(jīng)環(huán)氧化而制得的，前者環(huán)氧基都直接連接在脂環(huán)上，而后者的環(huán)氧基都是以環(huán)氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的固化物具有以下特點(diǎn)：①較高的壓縮與拉伸強(qiáng)度；②長(zhǎng)期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學(xué)性能；③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。 （4）脂肪族環(huán)氧樹脂。
使用指南
基本簡(jiǎn)介 環(huán)氧樹脂及環(huán)氧樹脂膠粘劑本身無毒，但由于在制備過程中添加了溶劑及其它有毒物，因此不少環(huán)氧樹脂“有毒”，國(guó)內(nèi)環(huán)氧樹脂業(yè)正通過水性改性、避免添加等途徑，保持環(huán)氧樹脂“無毒”本色。環(huán)氧樹脂一般和添加物同時(shí)使用，以獲得應(yīng)用價(jià)值。添加物可按不同用途加以選擇，常用添加物有以下幾類：（1）固化劑；（2）改性劑；（3）填料；（4）稀釋劑；（5）其它。 其中固化劑是必不可少的添加物，無論是作粘接劑、涂料、澆注料都需添加固化劑，否則環(huán)氧樹脂不能固化。由于用途性能要求各不相同，對(duì)環(huán)氧樹脂及固化劑、改性劑、填料、稀釋劑等添加物也有不同的要求。 操作要求 固化劑的選擇 1．固化劑種類： 環(huán)氧樹脂原材料 2．固化劑的用量 （1）胺類作交聯(lián)劑時(shí)按下式計(jì)算： 胺類用量=MG/Hn，式中：M=胺分子量；Hn=含活潑氫數(shù)目；G=環(huán)氧值（每100克環(huán)氧樹脂中所含的環(huán)氧當(dāng)量數(shù)） （2）用酸酐類時(shí)按下式計(jì)算： 酸酐用量=MG（0.6~1）/100式中：M=酸酐分子量；G=環(huán)氧值（0.6~1）為實(shí)驗(yàn)系數(shù) 3． 選擇固化劑的原則：固化劑對(duì)環(huán)氧樹脂的性能影響較大，一般按下列幾點(diǎn)選擇。 （1）從安全上選擇：一般要求毒性小的為好，便于安全生產(chǎn)。 （2）從成本上選擇。 改性劑的選擇 （1）聚硫橡膠：可提高沖擊強(qiáng)度和抗剝性能。 （2）聚酰胺樹脂：可改善脆性，提高粘接能力。 （3）聚乙烯醇縮丁醛：提高抗沖擊鞣性。 （4）丁腈橡膠類：提高抗沖擊鞣性。 （5）酚醛樹脂類：可改善耐溫及耐腐蝕性能。 （6）聚酯樹脂：提高抗沖擊鞣性。 （7）尿醛三聚氰胺樹脂：增加抗化學(xué)性能和強(qiáng)度。 （8）糠醛樹脂：改進(jìn)靜彎曲性能，提高耐酸性能。 （9）乙烯樹脂：提高抗剝性和抗沖強(qiáng)度。 （10）異氰酸酯：降低潮氣滲透性和增加抗水性。 （11）硅樹脂：提高耐熱性。 填料的選擇 常用填料 填料名稱 作用 石棉纖維、玻璃纖維 增加韌性、耐沖擊性 石英粉、瓷粉、鐵粉、水泥、金剛砂 提高硬度 氧化鋁、瓷粉 增加粘接力，增加機(jī)械強(qiáng)度 石棉粉、硅膠粉、高溫水泥 提高耐熱性 石棉粉、石英粉、石粉 降低收縮率 鋁粉、銅粉、鐵粉等金屬粉末 增加導(dǎo)熱、導(dǎo)電率 石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及潤(rùn)滑性能 金剛砂及其它磨料 提高抗磨性能 云母粉、瓷粉、石英粉 增加絕緣性能 各種顏料、石墨 具有色彩 稀釋劑的選擇 活性稀釋劑 名稱 二縮水甘油醚 多縮水甘油醚 環(huán)氧丙烷丁基醚 環(huán)氧丙烷苯基醚 二環(huán)氧丙烷乙基醚 三環(huán)氧丙烷丙基醚 牌號(hào) 600 630 660 690 669 662 用量 ~30% 同上 ~15% 同上 同上 同上 備注 需多加計(jì)算量固化劑 同上 同上 同上 同上 同上 惰性稀釋劑 名稱 二甲苯 甲苯 苯 丙酮 用量 ~15% 同上 同上 同上 備注 不需多加固化劑 同上 同上 同上
特性
環(huán)氧樹脂軟化劑應(yīng)用特性 1、 形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應(yīng)各種應(yīng)用對(duì)形式提出的要求，其范圍可以從極低的粘度到高熔點(diǎn)固體。 2、 固化方便。選用各種不同的固化劑，環(huán)氧樹脂體系幾乎可以在0～180℃溫度范圍內(nèi)固化。 3、 粘附力強(qiáng)。環(huán)氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對(duì)各種物質(zhì)具有很高的粘附力。環(huán)氧樹脂固化時(shí)的收縮性低，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力小，這也有助于提高粘附強(qiáng)度。 4、 收縮性低。環(huán)氧樹脂和所用的固化劑的反應(yīng)是通過直接加成反應(yīng)或樹脂分子中環(huán)氧基的開環(huán)聚合反應(yīng)來進(jìn)行的，沒有水或其它揮發(fā)性副產(chǎn)物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比，在固化過程中顯示出很低的收縮性(小于2%)。 5、 力學(xué)性能。固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的力學(xué)性能。 6、 電性能。固化后的環(huán)氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優(yōu)良絕緣材料。 7、 化學(xué)穩(wěn)定性。通常，固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環(huán)氧體系的其它性能一樣，化學(xué)穩(wěn)定性也取決于所選用的樹脂和固化劑。適當(dāng)?shù)剡x用環(huán)氧樹脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學(xué)穩(wěn)定性能。 8、 尺寸穩(wěn)定性。上述的許多性能的綜合，使環(huán)氧樹脂體系具有突出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。 9、 耐霉菌。固化的環(huán)氧樹脂體系耐大多數(shù)霉菌，可以在苛刻的熱帶條件下使用。 類型分類 根據(jù)分子結(jié)構(gòu)，環(huán)氧樹脂大體上可分為五大類： 1、 縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂 2、 縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂 3、 縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂 4、 線型脂肪族類環(huán)氧樹脂 5、 脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂 復(fù)合材料工業(yè)上使用量較大的環(huán)氧樹脂品種是上述第一類縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂，而其中又以二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂（簡(jiǎn)稱雙酚A型環(huán)氧樹脂）為主。其次是縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂。 1、 縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂 縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的。 （1）二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂 二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂是由二酚基丙烷與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成。 工業(yè)上作為樹脂的控制指標(biāo)如下： ①環(huán)氧值。環(huán)氧值是鑒別環(huán)氧樹脂性質(zhì)的較主要的指標(biāo)，工業(yè)環(huán)氧樹脂型號(hào)就是按環(huán)氧值不同來區(qū)分的。環(huán)氧值是指每100g樹脂中所含環(huán)氧基的物質(zhì)的量數(shù)。環(huán)氧值的倒數(shù)乘以100就稱之為環(huán)氧當(dāng)量。環(huán)氧當(dāng)量的含義是：含有1mol環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的克數(shù)。 ②無機(jī)氯含量。樹脂中的氯離子能與胺類固化劑起絡(luò)合作用而影響樹脂的固化，同時(shí)也影響固化樹脂的電性能，因此氯含量也環(huán)氧樹脂的一項(xiàng)重要指標(biāo)。 ③有機(jī)氯含量。樹脂中的有機(jī)氯含量標(biāo)志著分子中未起閉環(huán)反應(yīng)的那部分氯醇基團(tuán)的含量，它含量應(yīng)盡可能地降低，否則也要影響樹脂的固化及固化物的性能。 ④揮發(fā)分。 ⑤粘度或軟化點(diǎn)。 (2)酚醛多環(huán)氧樹脂 酚醛多環(huán)氧樹脂包括有苯酚甲醛型、鄰甲酚甲醛型多環(huán)氧樹脂，它與二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂相比，在線型分子中含有兩個(gè)以上的環(huán)氧基，因此固化后產(chǎn)物的交聯(lián)密度大，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。它們是由線型酚醛樹脂與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的。 (3)其它多羥基酚類縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂 這類樹脂中具有實(shí)用性的代表有：間苯二酚型環(huán)氧樹脂、間苯二酚-甲醛型環(huán)氧樹脂、四酚基乙烷型環(huán)氧樹脂和三羥苯基甲烷型環(huán)氧樹脂，這些多官能縮水甘油醚樹脂固化后具有高的熱變形溫度和剛性，可單獨(dú)或者與通用E型樹脂共混，供作高性能復(fù)合材料(ACM)、印刷線路板等基體材料。 (4)脂族多元醇縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂 脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的環(huán)氧基，這類樹脂絕大多數(shù)粘度很低;大多數(shù)是長(zhǎng)鏈線型分子，因此富有柔韌性。 2、其它類型環(huán)氧樹脂 (1)縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂 縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂和二酚基丙烷環(huán)氧化樹脂比較，它具有粘度低，使用工藝性好;反應(yīng)活性高;粘合力比通用環(huán)氧樹脂高，固化物力學(xué)性能好;電絕緣性好;耐氣候性好，并且具有良好的耐超低溫性，在超低溫條件下，仍具有比其它類型環(huán)氧樹脂高的粘結(jié)強(qiáng)度。有較好的表面光澤度，透光性、耐氣候性好。 (2)縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂 這類樹脂的優(yōu)點(diǎn)是多官能度、環(huán)氧當(dāng)量高，交聯(lián)密度大，耐熱性顯著提高。上前國(guó)內(nèi)外已利用縮水甘油胺環(huán)氧樹脂優(yōu)越的粘接性和耐熱性，來制造碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料(CFRP)用于飛機(jī)二次結(jié)構(gòu)材料。 (3)脂環(huán)族環(huán)氧樹脂 這類環(huán)氧樹脂是由脂環(huán)族烯烴的雙鍵經(jīng)環(huán)氧化而制得的，它們的分子結(jié)構(gòu)和二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂及其它環(huán)氧樹脂有很大差異，前者環(huán)氧基都直接連接在脂環(huán)上，而后者的環(huán)氧基都是以環(huán)氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的固化物具有以下特點(diǎn)：①較高的壓縮與拉伸強(qiáng)度;②長(zhǎng)期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學(xué)性能;③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。 (4)脂肪族環(huán)氧樹脂 這類環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)里不僅無苯核，也無脂環(huán)結(jié)構(gòu)。僅有脂肪鏈，環(huán)氧基與脂肪鏈相連。環(huán)氧化聚丁二烯樹脂固化后的強(qiáng)度、韌性、粘接性、耐正負(fù)溫度性能都良好。
