复合材料环氧树脂PPT教案学习课件.pptx

会计学1复合材料环氧树脂复合材料环氧树脂2n n环氧基含量环氧基含量环氧基含量环氧基含量有三种不同的表示法。有三种不同的表示法。有三种不同的表示法。有三种不同的表示法。1 1、环氧当量：、环氧当量：、环氧当量：、环氧当量：是指含有是指含有是指含有是指含有1mol1mol环氧树脂的质量。环氧树脂的质量。环氧树脂的质量。环氧树脂的质量。分子量分子量分子量分子量=环氧当量环氧当量环氧当量环氧当量22，这一公式只适用于上述理，这一公式只适用于上述理，这一公式只适用于上述理，这一公式只适用于上述理想状态。想状态。想状态。想状态。2 2、环氧值：、环氧值：、环氧值：、环氧值：每每每每100100克克克克树脂中所含有树脂中所含有树脂中所含有树脂中所含有环氧基的物质的量环氧基的物质的量环氧基的物质的量环氧基的物质的量（摩尔）。有利于固化剂用量的计算和用量的表示。（摩尔）。有利于固化剂用量的计算和用量的表示。（摩尔）。有利于固化剂用量的计算和用量的表示。（摩尔）。有利于固化剂用量的计算和用量的表示。3 3、环氧质量分数：、环氧质量分数：、环氧质量分数：、环氧质量分数：每每每每100100克树脂中含有环氧树脂的质克树脂中含有环氧树脂的质克树脂中含有环氧树脂的质克树脂中含有环氧树脂的质量（克）。量（克）。量（克）。量（克）。三种表示方式之间的换算公式如下：三种表示方式之间的换算公式如下：三种表示方式之间的换算公式如下：三种表示方式之间的换算公式如下：环氧当量环氧当量环氧当量环氧当量 =100=100环氧值，环氧值，环氧值，环氧值，环氧值环氧值环氧值环氧值 =环氧质量分数环氧质量分数环氧质量分数环氧质量分数 环氧基分子量环氧基分子量环氧基分子量环氧基分子量 环氧质量分数环氧质量分数环氧质量分数环氧质量分数 =环氧基分子量环氧基分子量环氧基分子量环氧基分子量 环氧值环氧值环氧值环氧值第1页/共59页3n n5.1.2 5.1.2 环氧树脂的环氧树脂的环氧树脂的环氧树脂的特性特性特性特性 （1 1）粘接强度高，粘接面广）粘接强度高，粘接面广）粘接强度高，粘接面广）粘接强度高，粘接面广 （2 2）收缩率低）收缩率低）收缩率低）收缩率低:尺寸稳定、内应力小、不易开裂。尺寸稳定、内应力小、不易开裂。尺寸稳定、内应力小、不易开裂。尺寸稳定、内应力小、不易开裂。（3 3）稳定性好）稳定性好）稳定性好）稳定性好 （4 4）优良的电绝缘性）优良的电绝缘性）优良的电绝缘性）优良的电绝缘性 （5 5）机械强度高）机械强度高）机械强度高）机械强度高 （6 6）良好的加工性）良好的加工性）良好的加工性）良好的加工性 （7 7）尺寸稳定性）尺寸稳定性）尺寸稳定性）尺寸稳定性 （8 8）耐化学性能）耐化学性能）耐化学性能）耐化学性能 第2页/共59页4n n5.1.3 5.1.3 环氧树脂的分类环氧树脂的分类环氧树脂的分类环氧树脂的分类 1 1分类分类分类分类 五大类：五大类：五大类：五大类：缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、线型脂肪族类和脂环族类线型脂肪族类和脂环族类线型脂肪族类和脂环族类线型脂肪族类和脂环族类。2 2型号型号型号型号 第一位第一位第一位第一位:采用主要组成物质名称，取其主要组成物质汉语拼采用主要组成物质名称，取其主要组成物质汉语拼采用主要组成物质名称，取其主要组成物质汉语拼采用主要组成物质名称，取其主要组成物质汉语拼音的第一个字母，若遇相同则加取第二个字母。音的第一个字母，若遇相同则加取第二个字母。音的第一个字母，若遇相同则加取第二个字母。音的第一个字母，若遇相同则加取第二个字母。第二位第二位第二位第二位:若有改性物质，则也用汉语拼音字母表示。若未改若有改性物质，则也用汉语拼音字母表示。若未改若有改性物质，则也用汉语拼音字母表示。若未改若有改性物质，则也用汉语拼音字母表示。若未改性则加一标记性则加一标记性则加一标记性则加一标记“”。第三和第四位第三和第四位第三和第四位第三和第四位:该产品的主要性能值：环氧值的算术平均值。该产品的主要性能值：环氧值的算术平均值。该产品的主要性能值：环氧值的算术平均值。该产品的主要性能值：环氧值的算术平均值。例如：某一牌号环氧树脂，系二酚基丙烷为主要组成物例如：某一牌号环氧树脂，系二酚基丙烷为主要组成物例如：某一牌号环氧树脂，系二酚基丙烷为主要组成物例如：某一牌号环氧树脂，系二酚基丙烷为主要组成物质，其环氧值指标为质，其环氧值指标为质，其环氧值指标为质，其环氧值指标为0.480.48 0.54mol/100g0.54mol/100g，则其算术平均，则其算术平均，则其算术平均，则其算术平均值为值为值为值为0.510.51，该树脂的全称为，该树脂的全称为，该树脂的全称为，该树脂的全称为“E51 E51 环氧树脂环氧树脂环氧树脂环氧树脂”。第3页/共59页5第4页/共59页65.2 5.2 各类环氧树脂的结构特点及性能各类环氧树脂的结构特点及性能各类环氧树脂的结构特点及性能各类环氧树脂的结构特点及性能n n5.2.1 5.2.1 缩水甘油醚型环氧树脂缩水甘油醚型环氧树脂缩水甘油醚型环氧树脂缩水甘油醚型环氧树脂 1 1二酚基丙烷型环氧树脂二酚基丙烷型环氧树脂二酚基丙烷型环氧树脂二酚基丙烷型环氧树脂（1 1）原料原料原料原料：二酚基丙烷（简称双酚：二酚基丙烷（简称双酚：二酚基丙烷（简称双酚：二酚基丙烷（简称双酚A A），易溶于丙酮），易溶于丙酮），易溶于丙酮），易溶于丙酮及甲醇，可溶于乙醚，微溶于水及苯；环氧氯丙烷。及甲醇，可溶于乙醚，微溶于水及苯；环氧氯丙烷。及甲醇，可溶于乙醚，微溶于水及苯；环氧氯丙烷。及甲醇，可溶于乙醚，微溶于水及苯；环氧氯丙烷。（2 2）性能特点性能特点性能特点性能特点：二酚基丙烷型环氧树脂是以二酚基：二酚基丙烷型环氧树脂是以二酚基：二酚基丙烷型环氧树脂是以二酚基：二酚基丙烷型环氧树脂是以二酚基丙烷和环氧氯丙烷为主要原料，以氢氧化钠为催化丙烷和环氧氯丙烷为主要原料，以氢氧化钠为催化丙烷和环氧氯丙烷为主要原料，以氢氧化钠为催化丙烷和环氧氯丙烷为主要原料，以氢氧化钠为催化剂经缩聚反应制得的，二酚基丙烷型环氧树脂的分剂经缩聚反应制得的，二酚基丙烷型环氧树脂的分剂经缩聚反应制得的，二酚基丙烷型环氧树脂的分剂经缩聚反应制得的，二酚基丙烷型环氧树脂的分子结构：子结构：子结构：子结构：第5页/共59页7第6页/共59页8 （3 3）合成原理合成原理合成原理合成原理 控制控制控制控制环氧氯丙烷与二酚基丙烷的摩尔比环氧氯丙烷与二酚基丙烷的摩尔比环氧氯丙烷与二酚基丙烷的摩尔比环氧氯丙烷与二酚基丙烷的摩尔比和和和和合适的反应条合适的反应条合适的反应条合适的反应条件，可合成不同件，可合成不同件，可合成不同件，可合成不同n n值（相对分子质量）的树脂，由此可得到值（相对分子质量）的树脂，由此可得到值（相对分子质量）的树脂，由此可得到值（相对分子质量）的树脂，由此可得到一系列不同牌号的环氧树脂。低相对分子质量树脂（一系列不同牌号的环氧树脂。低相对分子质量树脂（一系列不同牌号的环氧树脂。低相对分子质量树脂（一系列不同牌号的环氧树脂。低相对分子质量树脂（n=0n=01 1）在常温下是粘性的液体，中、高相对分子质量树脂）在常温下是粘性的液体，中、高相对分子质量树脂）在常温下是粘性的液体，中、高相对分子质量树脂）在常温下是粘性的液体，中、高相对分子质量树脂（n1n1）在常温下是固体。）在常温下是固体。）在常温下是固体。）在常温下是固体。第7页/共59页9n n主要可能反应有下列四种主要可能反应有下列四种：A A 环氧氯丙烷在碱催化下与二酚基丙烷进行加成反应，并闭环氧氯丙烷在碱催化下与二酚基丙烷进行加成反应，并闭环氧氯丙烷在碱催化下与二酚基丙烷进行加成反应，并闭环氧氯丙烷在碱催化下与二酚基丙烷进行加成反应，并闭环生成环氧化合物环生成环氧化合物环生成环氧化合物环生成环氧化合物第8页/共59页10 B B 生成的环氧化合物与二酚基丙烷反应生成的环氧化合物与二酚基丙烷反应生成的环氧化合物与二酚基丙烷反应生成的环氧化合物与二酚基丙烷反应C 含羟基的中间产物与环氧氯丙烷反应含羟基的中间产物与环氧氯丙烷反应第9页/共59页11 D D 含环氧基中间产物与含酚基中间产物之间的反应含环氧基中间产物与含酚基中间产物之间的反应含环氧基中间产物与含酚基中间产物之间的反应含环氧基中间产物与含酚基中间产物之间的反应 在缩聚过程中除了上述四个主要的反应外，还可能存在下列一些副反应：E 单体环氧氯丙烷水解单体环氧氯丙烷水解第10页/共59页12F F 树脂的环氧端基水解树脂的环氧端基水解树脂的环氧端基水解树脂的环氧端基水解G 支化反应支化反应第11页/共59页13 H H 环氧端基发生聚合反应环氧端基发生聚合反应环氧端基发生聚合反应环氧端基发生聚合反应 主要发生在高温（大于主要发生在高温（大于180）并有碱或盐存在的情况下，）并有碱或盐存在的情况下，可可交联成体型交联成体型结构的高聚物。结构的高聚物。两种单体的投料配比、氢氧化钠的用量、浓度与投料方式以两种单体的投料配比、氢氧化钠的用量、浓度与投料方式以及反应温度等条件对控制反应起着非常重要的作用。及反应温度等条件对控制反应起着非常重要的作用。第12页/共59页14n n 影响因素影响因素影响因素影响因素 A A 二酚基丙烷和环氧氯丙烷的摩尔比二酚基丙烷和环氧氯丙烷的摩尔比二酚基丙烷和环氧氯丙烷的摩尔比二酚基丙烷和环氧氯丙烷的摩尔比 B B 氢氧化钠的用量、浓度与投料方式的影响氢氧化钠的用量、浓度与投料方式的影响氢氧化钠的用量、浓度与投料方式的影响氢氧化钠的用量、浓度与投料方式的影响 C C 反应温度的影响反应温度的影响反应温度的影响反应温度的影响 D D 加料顺序的影响加料顺序的影响加料顺序的影响加料顺序的影响 E E 体系中水含量的影响体系中水含量的影响体系中水含量的影响体系中水含量的影响 第13页/共59页15n n2 2酚醛多环氧树脂酚醛多环氧树脂酚醛多环氧树脂酚醛多环氧树脂 在线型分子中含有在线型分子中含有在线型分子中含有在线型分子中含有两个以上的环氧基两个以上的环氧基两个以上的环氧基两个以上的环氧基，交联密度大交联密度大交联密度大交联密度大，具有，具有，具有，具有优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。它由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成。性。它由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成。性。它由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成。性。它由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成。合成可分为合成可分为合成可分为合成可分为一步法一步法一步法一步法和和和和二步法二步法二步法二步法两种。一步法是在线型酚醛树两种。一步法是在线型酚醛树两种。一步法是在线型酚醛树两种。一步法是在线型酚醛树脂生成后不将树脂分离出，立即投入环氧氯丙烷进行环氧脂生成后不将树脂分离出，立即投入环氧氯丙烷进行环氧脂生成后不将树脂分离出，立即投入环氧氯丙烷进行环氧脂生成后不将树脂分离出，立即投入环氧氯丙烷进行环氧化反应。二步法是在线型酚醛树脂生成后将树脂分离出，化反应。二步法是在线型酚醛树脂生成后将树脂分离出，化反应。二步法是在线型酚醛树脂生成后将树脂分离出，化反应。二步法是在线型酚醛树脂生成后将树脂分离出，再和环氧氯丙烷进行环氧化反应。再和环氧氯丙烷进行环氧化反应。再和环氧氯丙烷进行环氧化反应。再和环氧氯丙烷进行环氧化反应。第14页/共59页16第15页/共59页17n n3 3其它酚类缩水甘油醚型环氧树脂其它酚类缩水甘油醚型环氧树脂其它酚类缩水甘油醚型环氧树脂其它酚类缩水甘油醚型环氧树脂 间苯二酚型环氧树脂，间苯二酚间苯二酚型环氧树脂，间苯二酚间苯二酚型环氧树脂，间苯二酚间苯二酚型环氧树脂，间苯二酚 甲醛型环氧树脂，甲醛型环氧树脂，甲醛型环氧树脂，甲醛型环氧树脂，四酚基乙烷型环氧树脂，三羟苯基甲烷型环氧树脂，四酚基乙烷型环氧树脂，三羟苯基甲烷型环氧树脂，四酚基乙烷型环氧树脂，三羟苯基甲烷型环氧树脂，四酚基乙烷型环氧树脂，三羟苯基甲烷型环氧树脂，四溴二酚基丙烷型环氧树脂等。四溴二酚基丙烷型环氧树脂等。四溴二酚基丙烷型环氧树脂等。四溴二酚基丙烷型环氧树脂等。（1 1）间苯二酚型间苯二酚型间苯二酚型间苯二酚型环氧树脂环氧树脂环氧树脂环氧树脂 这类树脂粘度低、工艺加工性好。它是由间苯二酚这类树脂粘度低、工艺加工性好。它是由间苯二酚这类树脂粘度低、工艺加工性好。它是由间苯二酚这类树脂粘度低、工艺加工性好。它是由间苯二酚与环氧氯丙烷缩合而成的具有二个环氧基的树脂：与环氧氯丙烷缩合而成的具有二个环氧基的树脂：与环氧氯丙烷缩合而成的具有二个环氧基的树脂：与环氧氯丙烷缩合而成的具有二个环氧基的树脂：第16页/共59页18n n（2 2）间苯二酚间苯二酚间苯二酚间苯二酚 甲醛甲醛甲醛甲醛型环氧树脂型环氧树脂型环氧树脂型环氧树脂 具有具有具有具有四个环氧基四个环氧基四个环氧基四个环氧基，固化物的热变形温度可达，固化物的热变形温度可达，固化物的热变形温度可达，固化物的热变形温度可达 300300，耐浓硝酸性能优良，耐浓硝酸性能优良，耐浓硝酸性能优良，耐浓硝酸性能优良。由低相对分子质量的。由低相对分子质量的。由低相对分子质量的。由低相对分子质量的间苯二酚间苯二酚间苯二酚间苯二酚 甲醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成的甲醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成的甲醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成的甲醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成的.第17页/共59页19n n（3 3）四酚基乙烷四酚基乙烷四酚基乙烷四酚基乙烷型环氧树脂型环氧树脂型环氧树脂型环氧树脂 高的高的高的高的热变形温度和良好的化学稳定性热变形温度和良好的化学稳定性热变形温度和良好的化学稳定性热变形温度和良好的化学稳定性。由四酚基乙烷与环。由四酚基乙烷与环。由四酚基乙烷与环。由四酚基乙烷与环氧氯丙烷缩聚而成的具有四个环氧基的树脂：氧氯丙烷缩聚而成的具有四个环氧基的树脂：氧氯丙烷缩聚而成的具有四个环氧基的树脂：氧氯丙烷缩聚而成的具有四个环氧基的树脂：第18页/共59页20n n（4 4）三羟苯基甲烷三羟苯基甲烷三羟苯基甲烷三羟苯基甲烷型环氧树脂型环氧树脂型环氧树脂型环氧树脂 热变形温度可达热变形温度可达热变形温度可达热变形温度可达 260260 以上，有良好的以上，有良好的以上，有良好的以上，有良好的韧性和湿热韧性和湿热韧性和湿热韧性和湿热强度，强度，强度，强度，可耐长期高温氧化。可耐长期高温氧化。可耐长期高温氧化。可耐长期高温氧化。第19页/共59页21n n（5 5）四溴二酚基丙烷四溴二酚基丙烷四溴二酚基丙烷四溴二酚基丙烷型环氧树脂型环氧树脂型环氧树脂型环氧树脂 由四溴化钾二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成的。主要用由四溴化钾二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成的。主要用由四溴化钾二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成的。主要用由四溴化钾二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成的。主要用作作作作阻燃型阻燃型阻燃型阻燃型环氧树脂，在常温下是固体，它常与二酚基丙烷环氧树脂，在常温下是固体，它常与二酚基丙烷环氧树脂，在常温下是固体，它常与二酚基丙烷环氧树脂，在常温下是固体，它常与二酚基丙烷型环氧树脂混合使用。型环氧树脂混合使用。型环氧树脂混合使用。型环氧树脂混合使用。第20页/共59页22n n4脂肪族多元醇缩水甘油醚型环脂肪族多元醇缩水甘油醚型环氧树脂氧树脂 由环氧氯丙烷与多元醇在催化剂存在下反应。反由环氧氯丙烷与多元醇在催化剂存在下反应。反由环氧氯丙烷与多元醇在催化剂存在下反应。反由环氧氯丙烷与多元醇在催化剂存在下反应。反应的中间物脂族氯醇比芳族氯醇对碱更敏感，前者应的中间物脂族氯醇比芳族氯醇对碱更敏感，前者应的中间物脂族氯醇比芳族氯醇对碱更敏感，前者应的中间物脂族氯醇比芳族氯醇对碱更敏感，前者很易水解成二元醇或多元醇。强碱的存在也容易促很易水解成二元醇或多元醇。强碱的存在也容易促很易水解成二元醇或多元醇。强碱的存在也容易促很易水解成二元醇或多元醇。强碱的存在也容易促使脂族环氧化物聚合。因此第一步形成氯醇的反应使脂族环氧化物聚合。因此第一步形成氯醇的反应使脂族环氧化物聚合。因此第一步形成氯醇的反应使脂族环氧化物聚合。因此第一步形成氯醇的反应一般用路易士酸类（例如三氟化硼、三氯化铝）作一般用路易士酸类（例如三氟化硼、三氯化铝）作一般用路易士酸类（例如三氟化硼、三氯化铝）作一般用路易士酸类（例如三氟化硼、三氯化铝）作催化剂，第二步的脱氯化氢反应必须在碱的乙醇溶催化剂，第二步的脱氯化氢反应必须在碱的乙醇溶催化剂，第二步的脱氯化氢反应必须在碱的乙醇溶催化剂，第二步的脱氯化氢反应必须在碱的乙醇溶液中进行。液中进行。液中进行。液中进行。第21页/共59页23 （1 1）丙三醇丙三醇丙三醇丙三醇环氧树脂环氧树脂环氧树脂环氧树脂 丙三醇环氧树脂是由丙三醇与环氧氯丙烷在三氟化硼丙三醇环氧树脂是由丙三醇与环氧氯丙烷在三氟化硼丙三醇环氧树脂是由丙三醇与环氧氯丙烷在三氟化硼丙三醇环氧树脂是由丙三醇与环氧氯丙烷在三氟化硼 乙乙乙乙醚配合物的催化下进行缩合，再以氢氧化钠脱氯化氢成环醚配合物的催化下进行缩合，再以氢氧化钠脱氯化氢成环醚配合物的催化下进行缩合，再以氢氧化钠脱氯化氢成环醚配合物的催化下进行缩合，再以氢氧化钠脱氯化氢成环而得。而得。而得。而得。第22页/共59页24（2 2）季戊四醇季戊四醇季戊四醇季戊四醇环氧树脂环氧树脂环氧树脂环氧树脂 由季戊四醇与环氧氯丙烷缩合而成，具有下列结构：由季戊四醇与环氧氯丙烷缩合而成，具有下列结构：由季戊四醇与环氧氯丙烷缩合而成，具有下列结构：由季戊四醇与环氧氯丙烷缩合而成，具有下列结构：具有约具有约 2.2 个官能度，用胺类固化时比二酚基丙烷型环氧个官能度，用胺类固化时比二酚基丙烷型环氧树脂要快树脂要快28倍倍,是水溶性的。若在二酚基丙烷型环氧树脂是水溶性的。若在二酚基丙烷型环氧树脂中混合中混合20%的季戊四醇环氧树脂，可使体系粘度下降一半，的季戊四醇环氧树脂，可使体系粘度下降一半，并可粘合潮湿的表面，具有很好的粘结性能。并可粘合潮湿的表面，具有很好的粘结性能。第23页/共59页25n n（3 3）多缩二元醇多缩二元醇多缩二元醇多缩二元醇环氧树脂环氧树脂环氧树脂环氧树脂 用作二酚基丙烷型环氧树脂的增韧剂用作二酚基丙烷型环氧树脂的增韧剂用作二酚基丙烷型环氧树脂的增韧剂用作二酚基丙烷型环氧树脂的增韧剂.第24页/共59页26n n5.2.2 5.2.2 缩水甘油酯类环氧树脂缩水甘油酯类环氧树脂缩水甘油酯类环氧树脂缩水甘油酯类环氧树脂 特点特点特点特点：具有粘度低，使用工艺性好；反应活性高；粘合力比具有粘度低，使用工艺性好；反应活性高；粘合力比具有粘度低，使用工艺性好；反应活性高；粘合力比具有粘度低，使用工艺性好；反应活性高；粘合力比通用环氧树脂高，固化物力学性能好；电绝缘性、尤其是通用环氧树脂高，固化物力学性能好；电绝缘性、尤其是通用环氧树脂高，固化物力学性能好；电绝缘性、尤其是通用环氧树脂高，固化物力学性能好；电绝缘性、尤其是耐漏电痕迹性好；具有良好的耐超低温性，在耐漏电痕迹性好；具有良好的耐超低温性，在耐漏电痕迹性好；具有良好的耐超低温性，在耐漏电痕迹性好；具有良好的耐超低温性，在-196-196 253 253 超低温下，仍具有比其他类型环氧树脂高的粘结强度；超低温下，仍具有比其他类型环氧树脂高的粘结强度；超低温下，仍具有比其他类型环氧树脂高的粘结强度；超低温下，仍具有比其他类型环氧树脂高的粘结强度；有较好的表面光泽度、透光性、耐气候性好。有较好的表面光泽度、透光性、耐气候性好。有较好的表面光泽度、透光性、耐气候性好。有较好的表面光泽度、透光性、耐气候性好。合成合成合成合成：多元羧酸酰氯：多元羧酸酰氯：多元羧酸酰氯：多元羧酸酰氯 环氧丙醇法；多元羧酸环氧丙醇法；多元羧酸环氧丙醇法；多元羧酸环氧丙醇法；多元羧酸 环氧氯丙烷法；环氧氯丙烷法；环氧氯丙烷法；环氧氯丙烷法；羧酸盐羧酸盐羧酸盐羧酸盐 环氧氯丙烷法；酸酐环氧氯丙烷法；酸酐环氧氯丙烷法；酸酐环氧氯丙烷法；酸酐 环氧氯丙烷法等方法。环氧氯丙烷法等方法。环氧氯丙烷法等方法。环氧氯丙烷法等方法。第25页/共59页27n n1 1四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯 n n 2.2.间苯二甲酸二缩水甘油酯间苯二甲酸二缩水甘油酯间苯二甲酸二缩水甘油酯间苯二甲酸二缩水甘油酯第26页/共59页28n n反应历程为：反应历程为：反应历程为：反应历程为：第27页/共59页29n n5.2.3 5.2.3 缩水甘油胺类环氧树脂缩水甘油胺类环氧树脂缩水甘油胺类环氧树脂缩水甘油胺类环氧树脂 由脂肪族或芳族伯胺或仲胺和环氧氯丙烷合成。由脂肪族或芳族伯胺或仲胺和环氧氯丙烷合成。由脂肪族或芳族伯胺或仲胺和环氧氯丙烷合成。由脂肪族或芳族伯胺或仲胺和环氧氯丙烷合成。特点特点特点特点：多官能度、环氧当量高、交联密度大，耐热性显著多官能度、环氧当量高、交联密度大，耐热性显著多官能度、环氧当量高、交联密度大，耐热性显著多官能度、环氧当量高、交联密度大，耐热性显著提高。主要缺点是有一定提高。主要缺点是有一定提高。主要缺点是有一定提高。主要缺点是有一定脆性脆性脆性脆性。主要品种如下。主要品种如下。主要品种如下。主要品种如下。1.1.苯胺环氧树脂苯胺环氧树脂苯胺环氧树脂苯胺环氧树脂 苯胺环氧树脂由苯胺与环氧氯丙烷进行缩合，再以氢苯胺环氧树脂由苯胺与环氧氯丙烷进行缩合，再以氢苯胺环氧树脂由苯胺与环氧氯丙烷进行缩合，再以氢苯胺环氧树脂由苯胺与环氧氯丙烷进行缩合，再以氢氧化钠进行闭环反应而得。氧化钠进行闭环反应而得。氧化钠进行闭环反应而得。氧化钠进行闭环反应而得。用胺类固化时活性较低，但用酸酐固化时非常活泼。用胺类固化时活性较低，但用酸酐固化时非常活泼。第28页/共59页302.2.对氨基苯酚对氨基苯酚对氨基苯酚对氨基苯酚环氧树脂环氧树脂环氧树脂环氧树脂 由对氨基苯酚与环氧氯丙烷反应而得。由对氨基苯酚与环氧氯丙烷反应而得。由对氨基苯酚与环氧氯丙烷反应而得。由对氨基苯酚与环氧氯丙烷反应而得。3.4,4-二氨基二苯甲烷二氨基二苯甲烷环氧树脂环氧树脂 由由 4,4-二氨基二苯甲烷与环氧氯丙烷反应合成，二氨基二苯甲烷与环氧氯丙烷反应合成，该树脂在室温和高温下均有良好的粘结强度，固化物具有较低的电阻。该树脂在室温和高温下均有良好的粘结强度，固化物具有较低的电阻。第29页/共59页31 4.4.三聚氰酸三聚氰酸三聚氰酸三聚氰酸环氧树脂环氧树脂环氧树脂环氧树脂 由三聚氰酸和环氧氯丙烷在催化剂存在下进行缩合，再以由三聚氰酸和环氧氯丙烷在催化剂存在下进行缩合，再以由三聚氰酸和环氧氯丙烷在催化剂存在下进行缩合，再以由三聚氰酸和环氧氯丙烷在催化剂存在下进行缩合，再以氢氧化钠进行闭环反应而得。酮氢氧化钠进行闭环反应而得。酮氢氧化钠进行闭环反应而得。酮氢氧化钠进行闭环反应而得。酮 烯醇互变异构现象：烯醇互变异构现象：烯醇互变异构现象：烯醇互变异构现象：第30页/共59页32n n5.2.4 5.2.4 脂环族环氧树脂脂环族环氧树脂脂环族环氧树脂脂环族环氧树脂 由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的。由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的。由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的。由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的。特点特点特点特点：较高的抗压与抗拉强度；较高的抗压与抗拉强度；较高的抗压与抗拉强度；较高的抗压与抗拉强度；长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能和电性能；学性能和电性能；学性能和电性能；学性能和电性能；耐电弧性较好；耐电弧性较好；耐电弧性较好；耐电弧性较好；耐紫外光老化性能及耐气候性较好。耐紫外光老化性能及耐气候性较好。耐紫外光老化性能及耐气候性较好。耐紫外光老化性能及耐气候性较好。第31页/共59页33n n1.1.二氧化双环戊二烯（二氧化双环戊二烯（二氧化双环戊二烯（二氧化双环戊二烯（62076207树脂或树脂或树脂或树脂或 R122 R122 树脂）树脂）树脂）树脂）白色固体结晶粉末，熔点大于白色固体结晶粉末，熔点大于白色固体结晶粉末，熔点大于白色固体结晶粉末，熔点大于184184，环氧值为，环氧值为，环氧值为，环氧值为1.221.22当量当量当量当量/100g/100g。它是由双环戊二烯经过氧乙酸环氧化而得：。它是由双环戊二烯经过氧乙酸环氧化而得：。它是由双环戊二烯经过氧乙酸环氧化而得：。它是由双环戊二烯经过氧乙酸环氧化而得：第32页/共59页34n n5.2.5 5.2.5 脂肪族脂肪族脂肪族脂肪族环氧树脂环氧树脂环氧树脂环氧树脂 在分子结构里不仅无苯环，也无脂环结构。仅有脂肪在分子结构里不仅无苯环，也无脂环结构。仅有脂肪在分子结构里不仅无苯环，也无脂环结构。仅有脂肪在分子结构里不仅无苯环，也无脂环结构。仅有脂肪链，环氧基与脂肪链相连。链，环氧基与脂肪链相连。链，环氧基与脂肪链相连。链，环氧基与脂肪链相连。1.1.环氧化聚丁二烯树脂（环氧化聚丁二烯树脂（环氧化聚丁二烯树脂（环氧化聚丁二烯树脂（2000 2000 环氧树脂）环氧树脂）环氧树脂）环氧树脂）由低相对分子质量液体聚丁二烯树脂分子中的双键由低相对分子质量液体聚丁二烯树脂分子中的双键由低相对分子质量液体聚丁二烯树脂分子中的双键由低相对分子质量液体聚丁二烯树脂分子中的双键经环氧化而得。在它的分子结构中既有环氧基也有双经环氧化而得。在它的分子结构中既有环氧基也有双经环氧化而得。在它的分子结构中既有环氧基也有双经环氧化而得。在它的分子结构中既有环氧基也有双键、羟基和酯基侧链。键、羟基和酯基侧链。键、羟基和酯基侧链。键、羟基和酯基侧链。第33页/共59页35n n2.2.二缩水甘油醚二缩水甘油醚二缩水甘油醚二缩水甘油醚 二缩水甘油醚由环氧氯丙烷按下述反应进行制备：二缩水甘油醚由环氧氯丙烷按下述反应进行制备：二缩水甘油醚由环氧氯丙烷按下述反应进行制备：二缩水甘油醚由环氧氯丙烷按下述反应进行制备：环氧氯丙烷水解制一氯丙二醇：环氧氯丙烷水解制一氯丙二醇：环氧氯丙烷水解制一氯丙二醇：环氧氯丙烷水解制一氯丙二醇：一氯丙二醇与环氧氯丙烷进行开环醚化反应一氯丙二醇与环氧氯丙烷进行开环醚化反应二二（氯丙醇）醚脱氯化氢闭环生成二缩水甘油醚（氯丙醇）醚脱氯化氢闭环生成二缩水甘油醚 第34页/共59页365.3 5.3 固化剂固化剂固化剂固化剂 固化剂（硬化剂）：固化剂（硬化剂）：固化剂（硬化剂）：固化剂（硬化剂）：仅用环氧树脂和固化剂两种材料的不同仅用环氧树脂和固化剂两种材料的不同仅用环氧树脂和固化剂两种材料的不同仅用环氧树脂和固化剂两种材料的不同品种相组合就能组成应用方式不同和性能各异的固化产物。品种相组合就能组成应用方式不同和性能各异的固化产物。品种相组合就能组成应用方式不同和性能各异的固化产物。品种相组合就能组成应用方式不同和性能各异的固化产物。5.3.1 5.3.1 固化剂的种类固化剂的种类固化剂的种类固化剂的种类按固化温度按固化温度分：低温、快速固化固化剂、常温固化剂、分：低温、快速固化固化剂、常温固化剂、中温固化剂、高温固化剂、潜伏型固化剂。中温固化剂、高温固化剂、潜伏型固化剂。第35页/共59页37n n5.3.2 5.3.2 固化剂的用量固化剂的用量固化剂的用量固化剂的用量 加量加量加量加量太少太少太少太少，则固化，则固化，则固化，则固化不完全不完全不完全不完全，固化产物性能不佳；，固化产物性能不佳；，固化产物性能不佳；，固化产物性能不佳；若是用量若是用量若是用量若是用量太多太多太多太多，适用期变短适用期变短适用期变短适用期变短，固化时急速释放热量高，内，固化时急速释放热量高，内，固化时急速释放热量高，内，固化时急速释放热量高，内应力增大，胶层脆性增加，粘接强度降低，残留的固化剂应力增大，胶层脆性增加，粘接强度降低，残留的固化剂应力增大，胶层脆性增加，粘接强度降低，残留的固化剂应力增大，胶层脆性增加，粘接强度降低，残留的固化剂还会影响胶粘剂的其他性能。还会影响胶粘剂的其他性能。还会影响胶粘剂的其他性能。还会影响胶粘剂的其他性能。固化剂的用量通常是对固化剂的用量通常是对固化剂的用量通常是对固化剂的用量通常是对100100份环氧树脂而言，一般可先行份环氧树脂而言，一般可先行份环氧树脂而言，一般可先行份环氧树脂而言，一般可先行计算，再通过实验最后确定。计算，再通过实验最后确定。计算，再通过实验最后确定。计算，再通过实验最后确定。第36页/共59页38n n1 1胺类固化剂用量的计算胺类固化剂用量的计算胺类固化剂用量的计算胺类固化剂用量的计算 环氧树脂固化时，伯胺和仲胺对环氧基的反应是主要的，环氧树脂固化时，伯胺和仲胺对环氧基的反应是主要的，环氧树脂固化时，伯胺和仲胺对环氧基的反应是主要的，环氧树脂固化时，伯胺和仲胺对环氧基的反应是主要的，氨基与环氧基有严格的定量关系，可按下式计算出脂肪胺、氨基与环氧基有严格的定量关系，可按下式计算出脂肪胺、氨基与环氧基有严格的定量关系，可按下式计算出脂肪胺、氨基与环氧基有严格的定量关系，可按下式计算出脂肪胺、脂环胺、芳香胺的理论用量：脂环胺、芳香胺的理论用量：脂环胺、芳香胺的理论用量：脂环胺、芳香胺的理论用量：式中式中Wa100g环氧树脂所需胺固化剂的质量，环氧树脂所需胺固化剂的质量，M胺的相对分子质量；胺的相对分子质量；N胺分子中活泼氢原子数目；胺分子中活泼氢原子数目；Ac胺当量，胺当量，EV环氧树脂的环氧值环氧树脂的环氧值第37页/共59页39n n2 2低分子量聚酰胺用量的计算低分子量聚酰胺用量的计算低分子量聚酰胺用量的计算低分子量聚酰胺用量的计算 虽然低分子聚酰胺的胺值是衡量氨基多少的指标，但不能虽然低分子聚酰胺的胺值是衡量氨基多少的指标，但不能虽然低分子聚酰胺的胺值是衡量氨基多少的指标，但不能虽然低分子聚酰胺的胺值是衡量氨基多少的指标，但不能正确反映活泼氢原子数目，因而不可简单地将胺值作为计正确反映活泼氢原子数目，因而不可简单地将胺值作为计正确反映活泼氢原子数目，因而不可简单地将胺值作为计正确反映活泼氢原子数目，因而不可简单地将胺值作为计算低分子聚酰胺用量的依据，应按如下公式计算出理论用算低分子聚酰胺用量的依据，应按如下公式计算出理论用算低分子聚酰胺用量的依据，应按如下公式计算出理论用算低分子聚酰胺用量的依据，应按如下公式计算出理论用量。量。量。量。第38页/共59页40n n3 3酸酐固化剂用量的计算酸酐固化剂用量的计算酸酐固化剂用量的计算酸酐固化剂用量的计算 酸酐固化剂的用量比胺类固化剂复杂些，酸酐单独使用或酸酐固化剂的用量比胺类固化剂复杂些，酸酐单独使用或酸酐固化剂的用量比胺类固化剂复杂些，酸酐单独使用或酸酐固化剂的用量比胺类固化剂复杂些，酸酐单独使用或同时添加促进剂的情况不同。因为有促进剂存在时固化反同时添加促进剂的情况不同。因为有促进剂存在时固化反同时添加促进剂的情况不同。因为有促进剂存在时固化反同时添加促进剂的情况不同。因为有促进剂存在时固化反应历程是环氧基与酸酐的羧酸阴离子交替加成聚合，故最应历程是环氧基与酸酐的羧酸阴离子交替加成聚合，故最应历程是环氧基与酸酐的羧酸阴离子交替加成聚合，故最应历程是环氧基与酸酐的羧酸阴离子交替加成聚合，故最佳用量为理论计算量。若不使用促进剂时，则反应历程为佳用量为理论计算量。若不使用促进剂时，则反应历程为佳用量为理论计算量。若不使用促进剂时，则反应历程为佳用量为理论计算量。若不使用促进剂时，则反应历程为环氧基与羧酸（酸酐开环生成）以及环氧基与反应中生成环氧基与羧酸（酸酐开环生成）以及环氧基与反应中生成环氧基与羧酸（酸酐开环生成）以及环氧基与反应中生成环氧基与羧酸（酸酐开环生成）以及环氧基与反应中生成的羟基并行反应，因此，最佳用量一般为理论计算量的的羟基并行反应，因此，最佳用量一般为理论计算量的的羟基并行反应，因此，最佳用量一般为理论计算量的的羟基并行反应，因此，最佳用量一般为理论计算量的 0.85 0.85 倍。倍。倍。倍。单一酸酐固化剂用量的计算公式：单一酸酐固化剂用量的计算公式：单一酸酐固化剂用量的计算公式：单一酸酐固化剂用量的计算公式：第39页/共59页41n n5.3.3 固化剂的种类固化剂的种类 1.1.多元胺类固化剂多元胺类固化剂多元胺类固化剂多元胺类固化剂 多元胺类固化剂种类很多。多元胺类固化剂种类很多。多元胺类固化剂种类很多。多元胺类固化剂种类很多。第40页/共59页42n n（1 1）多元胺固化剂的固化反应）多元胺固化剂的固化反应）多元胺固化剂的固化反应）多元胺固化剂的固化反应 伯胺与环氧树脂反应，首先是伯胺的活泼氢与环氧基反伯胺与环氧树脂反应，首先是伯胺的活泼氢与环氧基反伯胺与环氧树脂反应，首先是伯胺的活泼氢与环氧基反伯胺与环氧树脂反应，首先是伯胺的活泼氢与环氧基反应，本身生成仲胺，下一步与环氧基反应生成叔胺，最后应，本身生成仲胺，下一步与环氧基反应生成叔胺，最后应，本身生成仲胺，下一步与环氧基反应生成叔胺，最后应，本身生成仲胺，下一步与环氧基反应生成叔胺，最后形成交联网络结构。反应式如下：形成交联网络结构。反应式如下：形成交联网络结构。反应式如下：形成交联网络结构。反应式如下：反应中生成的叔胺具有催化作用。因伯胺与仲胺易发生反应，加之反应中生成的叔胺具有催化作用。因伯胺与仲胺易发生反应，加之本身的空间位阻效应，其催化作用一般是难以发挥的。本身的空间位阻效应，其催化作用一般是难以发挥的。第41页/共59页43n n（2）单一多元胺的种类和特性）单一多元胺的种类和特性 直链脂肪族多元胺：这类固化剂在常温下可固化，与其直链脂肪族多元胺：这类固化剂在常温下可固化，与其直链脂肪族多元胺：这类固化剂在常温下可固化，与其直链脂肪族多元胺：这类固化剂在常温下可固化，与其相适应的添加剂量为理论量或接近理论量。如含有叔胺结相适应的添加剂量为理论量或接近理论量。如含有叔胺结相适应的添加剂量为理论量或接近理论量。如含有叔胺结相适应的添加剂量为理论量或接近理论量。如含有叔胺结构时，其用量要减少。活泼氢的量愈少，适用期愈短，放构时，其用量要减少。活泼氢的量愈少，适用期愈短，放构时，其用量要减少。活泼氢的量愈少，适用期愈短，放构时，其用量要减少。活泼氢的量愈少，适用期愈短，放热量则愈大。为了加快固化速度或在室温以下使之固化，热量则愈大。为了加快固化速度或在室温以下使之固化，热量则愈大。为了加快固化速度或在室温以下使之固化，热量则愈大。为了加快固化速度或在室温以下使之固化，则必须添加促进剂，例如酚类、则必须添加促进剂，例如酚类、则必须添加促进剂，例如酚类、则必须添加促进剂，例如酚类、DMPDMP等，均有一定效果。等，均有一定效果。等，均有一定效果。等，均有一定效果。用直链脂肪胺固化的环氧树脂产物具有韧性好、粘接性优用直链脂肪胺固化的环氧树脂产物具有韧性好、粘接性优用直链脂肪胺固化的环氧树脂产物具有韧性好、粘接性优用直链脂肪胺固化的环氧树脂产物具有韧性好、粘接性优良的特点，而且对强碱和若干种无机酸有优良的抗腐蚀性，良的特点，而且对强碱和若干种无机酸有优良的抗腐蚀性，良的特点，而且对强碱和若干种无机酸有优良的抗腐蚀性，良的特点，而且对强碱和若干种无机酸有优良的抗腐蚀性，但耐溶剂性不一定能满足要求。但耐溶剂性不一定能满足要求。但耐溶剂性不一定能满足要求。但耐溶剂性不一定能满足要求。第42页/共59页44n n 聚酰胺：聚酰胺是一种改性多元胺，通常由亚油酸二聚聚酰胺：聚酰胺是一种改性多元胺，通常由亚油酸二聚聚酰胺：聚酰胺是一种改性多元胺，通常由亚油酸二聚聚酰胺：聚酰胺是一种改性多元胺，通常由亚油酸二聚体和脂肪族多元胺反应制