聚合物基复合材料复习1

聚合物基复合材料复习整理聚合物基复合材料复习整理 表格型 表格型 3 1 不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂 1 原材料的对比原材料的对比 原材料类别原材料类别种类物质种类物质作用作用 备注备注 顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐主要用顺酐 因为顺酐熔点低 反应时缩水量小 价廉主要用顺酐 因为顺酐熔点低 反应时缩水量小 价廉不饱和二元酸不饱和二元酸 反丁烯二酸反丁烯二酸分子中固有的反式双键 使不饱和树脂具有较快的固化速率 分子中固有的反式双键 使不饱和树脂具有较快的固化速率 较高的固化程度 还使聚酯分子链排列较规整 其固化制品具较高的固化程度 还使聚酯分子链排列较规整 其固化制品具 有较高的耐热性能 较好的力学性能 耐腐蚀性能 结晶性大 有较高的耐热性能 较好的力学性能 耐腐蚀性能 结晶性大 与与 st 的相容性差的相容性差 邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐用于刚性树脂中 并赋予树脂一定韧性 可以降低聚酯的结晶用于刚性树脂中 并赋予树脂一定韧性 可以降低聚酯的结晶 倾向 芳环结构的存在导致与交联单体倾向 芳环结构的存在导致与交联单体 St 具有良好的相容性具有良好的相容性 间苯二甲酸酐间苯二甲酸酐使树脂固化后有更好的力学性能 坚韧性 耐热性 耐腐蚀性 使树脂固化后有更好的力学性能 坚韧性 耐热性 耐腐蚀性 综合性能优异综合性能优异 对苯二甲酸酐对苯二甲酸酐使树脂固化后拉伸强度高使树脂固化后拉伸强度高 脂肪族二酸脂肪族二酸由于在聚酯的分子结构中引入了较长的脂肪链 使分子的柔性由于在聚酯的分子结构中引入了较长的脂肪链 使分子的柔性 增加及双键的距离增加 故合成的增加及双键的距离增加 故合成的 UP 具有较好的柔韧性具有较好的柔韧性 饱和二元酸饱和二元酸 六氯内次甲基邻苯六氯内次甲基邻苯 二甲酸酐二甲酸酐 制备阻燃树脂 具有自熄性 制备阻燃树脂 具有自熄性 1 2 丙二醇丙二醇制备的制备的 UP 结晶倾向小 与结晶倾向小 与 St 相容性好 用于制备刚性聚酯 相容性好 用于制备刚性聚酯 乙二醇乙二醇制备的制备的 UP 有强烈的结晶倾向 与有强烈的结晶倾向 与 St 相容性差相容性差 多缩二乙二醇多缩二乙二醇分子链中含有醚键 制得的分子链中含有醚键 制得的 UP 有部分水溶性 含量过高 导有部分水溶性 含量过高 导 致与苯乙烯单体的相容性变差致与苯乙烯单体的相容性变差 二元醇二元醇 多元醇多元醇用于提高树脂耐热性和硬度 为什么 多元醇能增加树脂的用于提高树脂耐热性和硬度 为什么 多元醇能增加树脂的 交联度 交联度 St与与 UP 中的不饱和双键能很好地共聚 与中的不饱和双键能很好地共聚 与 UP 相容性好 固化相容性好 固化 综合性能好 价廉 低比例不饱和酸综合性能好 价廉 低比例不饱和酸 UP 需要较高的需要较高的 St 获得较获得较 高拉伸强度 高比例不饱和酸高拉伸强度 高比例不饱和酸 UP 仅需较低的仅需较低的 St 即可获得适宜即可获得适宜 的性能的性能 乙烯基甲苯乙烯基甲苯性质比性质比 St 活泼 固化速率高 降低吸水率 吸水性 固化体活泼 固化速率高 降低吸水率 吸水性 固化体 积收缩率比积收缩率比 St 固化的固化的 UP 低低 MMA自聚倾向大 与聚酯中的不饱和键共聚的倾向较小 常与自聚倾向大 与聚酯中的不饱和键共聚的倾向较小 常与 St 并用并用 同时能改善固化不饱和聚酯树脂的耐候性同时能改善固化不饱和聚酯树脂的耐候性 二乙烯基苯二乙烯基苯性质极为活泼 与聚酯的混合物在室温下易于聚合 由于苯环性质极为活泼 与聚酯的混合物在室温下易于聚合 由于苯环 上有两个乙烯基取代基 因而固化的树脂具有较大的交联密度 上有两个乙烯基取代基 因而固化的树脂具有较大的交联密度 硬度 耐热性比硬度 耐热性比 St 固化的固化的 UP 好 缺点是脆性也大好 缺点是脆性也大 交联单体交联单体 烯丙基酯类单体烯丙基酯类单体 如邻苯二甲酸二 如邻苯二甲酸二 烯丙基酯 烯丙基酯 活性低 即使有引发剂存在也不能使不饱和聚酯树脂室温固化 活性低 即使有引发剂存在也不能使不饱和聚酯树脂室温固化 常用于制备模压料 常用于制备模压料 2 其他类型的不饱和聚酯树脂其他类型的不饱和聚酯树脂 类型类型备注说明备注说明 乙烯乙烯 基酯基酯 树脂树脂 是以不饱和酸 丙烯酸 甲基丙烯酸 丁烯酸 和带活性点的低相对分子质量聚合物 常是以不饱和酸 丙烯酸 甲基丙烯酸 丁烯酸 和带活性点的低相对分子质量聚合物 常 用用 EP 环氧树脂 为原料 在催化剂的作用下经加热反应得到的分子端基或侧基含有不饱环氧树脂 为原料 在催化剂的作用下经加热反应得到的分子端基或侧基含有不饱 和双键的树脂 并使之溶于和双键的树脂 并使之溶于 St 中 常见的有中 常见的有双酚双酚 A 环氧型乙烯基树脂环氧型乙烯基树脂 溴化双酚溴化双酚 A 环氧乙烯基树脂 酚醛环氧型乙烯基树脂 异氰酸酯型环氧乙烯基树脂环氧乙烯基树脂 酚醛环氧型乙烯基树脂 异氰酸酯型环氧乙烯基树脂 烯丙烯丙 基树基树 脂脂 烯丙基树脂由多烯丙基酯自由基聚合反应而成 分子中含有双键和酯基 通常将其归为不烯丙基树脂由多烯丙基酯自由基聚合反应而成 分子中含有双键和酯基 通常将其归为不 饱和聚酯树脂一类 不能常温固化 烯丙基活性低 饱和聚酯树脂一类 不能常温固化 烯丙基活性低 但与不饱和聚酯有很大区别 不饱 但与不饱和聚酯有很大区别 不饱 和聚酯是经过酸醇缩聚反应得到的 常见的烯丙基酯如下图所示 经过直接和聚酯是经过酸醇缩聚反应得到的 常见的烯丙基酯如下图所示 经过直接酯化法 酰氯酯化法 酰氯 法 酯交换法 钠盐法法 酯交换法 钠盐法可获得如下烯丙基酯的单体 再进行聚合反应 即可得到烯丙基酯可获得如下烯丙基酯的单体 再进行聚合反应 即可得到烯丙基酯 树脂 树脂 烯丙基酯树脂一般要在高温下才能固化 具有多种优良的性能 优良的耐大气老化性能 烯丙基酯树脂一般要在高温下才能固化 具有多种优良的性能 优良的耐大气老化性能 耐热性能 介电性能 耐化学腐蚀性能 尺寸稳定性能等 并且具有方便的成型加工性能 耐热性能 介电性能 耐化学腐蚀性能 尺寸稳定性能等 并且具有方便的成型加工性能 应用领域广泛 应用领域广泛 阻燃阻燃 型不型不 饱和饱和 聚酯聚酯 阻燃树脂有两类 即添加型阻燃树脂和反应型阻燃树脂 阻燃树脂有两类 即添加型阻燃树脂和反应型阻燃树脂 添加型阻燃树脂 制备简单易行 但树脂黏度大 添加剂影响树脂性能添加型阻燃树脂 制备简单易行 但树脂黏度大 添加剂影响树脂性能 添加无机阻燃剂 水合氧化铝 磷酸盐 三氧化二锑 硼砂添加无机阻燃剂 水合氧化铝 磷酸盐 三氧化二锑 硼砂 添加有机阻燃剂 氯化石蜡 十溴二苯醚 添加有机阻燃剂 氯化石蜡 十溴二苯醚 含磷化合物 磷酸三苯酯 磷酸三乙酯 含磷化合物 磷酸三苯酯 磷酸三乙酯 反应型阻燃树脂 树脂的分子结构中含有阻燃元素 在燃烧时能自熄或不燃的树脂 反应型阻燃树脂 树脂的分子结构中含有阻燃元素 在燃烧时能自熄或不燃的树脂 制备复杂 成本高如 以四溴 氯 苯酐为聚合单体制备复杂 成本高如 以四溴 氯 苯酐为聚合单体 3 双酚双酚 A 环氧型乙烯基树脂的改性环氧型乙烯基树脂的改性 改善树脂的耐热性 韧性 固化性能 对增强材料的浸润性 或满足某种工艺性能改善树脂的耐热性 韧性 固化性能 对增强材料的浸润性 或满足某种工艺性能 改性的方法改性的方法说明说明 反丁烯二酸改性反丁烯二酸改性以反丁烯二酸代替部分的环氧氯丙烷 提高树脂的固化性能和热变形温度以反丁烯二酸代替部分的环氧氯丙烷 提高树脂的固化性能和热变形温度 反丁烯二酸与苯乙烯具有非常大的共聚活性 因此该树脂具备较好的固化性反丁烯二酸与苯乙烯具有非常大的共聚活性 因此该树脂具备较好的固化性 能和高的热变形温度 反丁烯二酸的引入连接两个聚合物集团 是反丁烯二能和高的热变形温度 反丁烯二酸的引入连接两个聚合物集团 是反丁烯二 酸的羧基与环氧端基的环氧基团进行反应 酸的羧基与环氧端基的环氧基团进行反应 以同样的原理 用已二酸等具有柔性链的二元酸改性乙烯基树脂 可以得到以同样的原理 用已二酸等具有柔性链的二元酸改性乙烯基树脂 可以得到 柔性很好的树脂 柔性很好的树脂 酸酐改性酸酐改性引入羧基 提高树脂的增稠特性 满足某些成型工艺的要求 譬如片状摸材引入羧基 提高树脂的增稠特性 满足某些成型工艺的要求 譬如片状摸材 料 料 反丁烯二酸改性与酸酐改性存在区别 反丁烯二酸改性是反丁烯二酸与环氧反丁烯二酸改性与酸酐改性存在区别 反丁烯二酸改性是反丁烯二酸与环氧 氯丙烷反应 酸酐改性是酸酐与环氧树脂主链上的氯丙烷反应 酸酐改性是酸酐与环氧树脂主链上的 OH 反应 带挂悬挂的反应 带挂悬挂的 COOH 键 具备增稠的用途 带有羧基的乙烯基树脂具有较快的增稠速率 键 具备增稠的用途 带有羧基的乙烯基树脂具有较快的增稠速率 较好的对玻璃的浸润性 比不饱和聚酯树脂具有更低的模压压力 较好的对玻璃的浸润性 比不饱和聚酯树脂具有更低的模压压力 异氰酸酯改性异氰酸酯改性用异氰酸酯改性的乙烯基酯树脂具有较好的耐热性和对玻纤的浸润性 其制用异氰酸酯改性的乙烯基酯树脂具有较好的耐热性和对玻纤的浸润性 其制 得的复合材料的强度比普通乙烯基酯树脂的强度也提高了 由于氨酯键的极得的复合材料的强度比普通乙烯基酯树脂的强度也提高了 由于氨酯键的极 性大性大 活泼 几乎可以与所有活泼活泼 几乎可以与所有活泼 H 反应 改善了其与玻璃的浸润性 同时反应 改善了其与玻璃的浸润性 同时 增加了交联体的交联密度 因而提高了树脂的耐热性 异氰酸酯改性的乙烯增加了交联体的交联密度 因而提高了树脂的耐热性 异氰酸酯改性的乙烯 基酯树脂具有两种结构 见基酯树脂具有两种结构 见 P63 橡胶改性橡胶改性将橡胶加入到乙烯基酯树脂中 以改善乙烯基酯树脂的韧性 同时能增加乙将橡胶加入到乙烯基酯树脂中 以改善乙烯基酯树脂的韧性 同时能增加乙 烯基酯树脂的黏结性能 降低收缩率和放热峰温度 这种树脂一般应用于对烯基酯树脂的黏结性能 降低收缩率和放热峰温度 这种树脂一般应用于对 力学性能要求比较苛刻的场合 如剧烈振动 易受冲击的结构件 橡胶改性力学性能要求比较苛刻的场合 如剧烈振动 易受冲击的结构件 橡胶改性 后的乙烯基酯树脂的耐冲击性能和黏结性能都大大优于普通的乙烯基酯树脂 后的乙烯基酯树脂的耐冲击性能和黏结性能都大大优于普通的乙烯基酯树脂 4 常见的典型乙烯基酯树脂的比较常见的典型乙烯基酯树脂的比较 乙烯基酯树脂的种类乙烯基酯树脂的种类说明说明 双酚双酚 A 环氧型乙烯基酯环氧型乙烯基酯 树脂树脂 加入原料 环氧树脂 甲基丙烯酸 苄基三乙基氯化铵 对苯二甲加入原料 环氧树脂 甲基丙烯酸 苄基三乙基氯化铵 对苯二甲 酚 加热后停止加热 自行升温 冷水冷却保持温度 酚 加热后停止加热 自行升温 冷水冷却保持温度 放热反应 放热反应 预防凝胶 预防凝胶 反应终点的确定 酸值小于反应终点的确定 酸值小于 15mg KOH g 冷却 苯乙烯稀释 装包冷却 苯乙烯稀释 装包 其改性及改性后的树脂性能见表其改性及改性后的树脂性能见表 3 溴化双酚溴化双酚 A 环氧乙烯基环氧乙烯基 酯树脂酯树脂 具有优异的阻燃性能和耐热性能具有优异的阻燃性能和耐热性能 广泛应用于既需要耐腐蚀又需要阻燃的复合材料制品 广泛应用于既需要耐腐蚀又需要阻燃的复合材料制品 酚醛环氧型乙烯基酯树酚醛环氧型乙烯基酯树 脂脂 是以酚醛环氧树脂和甲基丙烯酸为原料 在催化剂作用下加热反应是以酚醛环氧树脂和甲基丙烯酸为原料 在催化剂作用下加热反应 制得 其分子结构如制得 其分子结构如 P64 所示 所示 酚醛环氧型乙烯基酯树脂具有较好的耐热性能 耐溶剂性能 耐腐酚醛环氧型乙烯基酯树脂具有较好的耐热性能 耐溶剂性能 耐腐 蚀性能 特别适用于含氯的或含有机溶剂情况下的耐腐蚀介质 该蚀性能 特别适用于含氯的或含有机溶剂情况下的耐腐蚀介质 该 树脂的热变形温度为树脂的热变形温度为 132 2 149 异氰酸酯型环氧乙烯基异氰酸酯型环氧乙烯基 酯树脂酯树脂 是以多异氰酸酯作为骨架聚合物 与丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟乙酯是以多异氰酸酯作为骨架聚合物 与丙烯酸羟丙酯或丙烯酸羟乙酯 反应 将得到的树脂溶解于甲基丙烯酸甲酯中 反应见反应 将得到的树脂溶解于甲基丙烯酸甲酯中 反应见 P64 65 力学性能 氨酯键的存在 增强了与增强材料表面的粘结性能 即力学性能 氨酯键的存在 增强了与增强材料表面的粘结性能 即 使在大量加入填料的情况下也能保持较好的力学性能使在大量加入填料的情况下也能保持较好的力学性能 阻燃性能 异氰酸酯型乙烯基酯树脂由于其粘度低 可以加入更高阻燃性能 异氰酸酯型乙烯基酯树脂由于其粘度低 可以加入更高 比例的水合氧化铝填料 且具有较高的含氮率 具有较好的阻燃性比例的水合氧化铝填料 且具有较高的含氮率 具有较好的阻燃性 能 能 5 烯丙基酯树脂单体的合成方法烯丙基酯树脂单体的合成方法 方法方法说明说明 直接酯化法直接酯化法直接酯化直接酯化 二元酸二元酸 丙烯醇丙烯醇 以二元羧酸 如邻苯二甲酸 和丙烯醇为原料 在催化剂存在下 加热反应制以二元羧酸 如邻苯二甲酸 和丙烯醇为原料 在催化剂存在下 加热反应制 得烯丙基酯单体得烯丙基酯单体 酰氯法酰氯法酰氯法酰氯法 将二元酸做成酰氯 再与醇反应将二元酸做成酰氯 再与醇反应 将间苯二甲酸先制成酰氯 再与丙烯醇反应 制得间苯二甲酸二丙烯基酯将间苯二甲酸先制成酰氯 再与丙烯醇反应 制得间苯二甲酸二丙烯基酯 DAIP 酯交换法酯交换法间苯二甲酸甲酯间苯二甲酸甲酯 丙烯醇反应反应物为间苯二甲酸二丙烯基酯 丙烯醇反应反应物为间苯二甲酸二丙烯基酯 钠盐法钠盐法钠盐法钠盐法 间苯二甲酸钠盐间苯二甲酸钠盐 氯丙稀反应制得间苯二甲酸二丙烯基酯氯丙稀反应制得间苯二甲酸二丙烯基酯 6 阻燃型不饱和聚酯阻燃型不饱和聚酯 a 阻燃元素 化合物及其作用机制阻燃元素 化合物及其作用机制 阻燃物质阻燃物质作用机制作用机制 卤族元素卤族元素碘化物虽然具有阻燃性能 但对热和紫外线的稳定性差 在室温下也会因分碘化物虽然具有阻燃性能 但对热和紫外线的稳定性差 在室温下也会因分 解而失效 含氟的树脂 其解而失效 含氟的树脂 其 C F 键很强 在燃烧中不能释放出阻燃性的挥发键很强 在燃烧中不能释放出阻燃性的挥发 组分 以阻止气相燃烧反应 氯和溴是适用的阻燃元素 在燃烧过程中 可组分 以阻止气相燃烧反应 氯和溴是适用的阻燃元素 在燃烧过程中 可 以与以与 OH H 反应 而消耗反应 而消耗 OH H 在相同用量下 含溴阻燃剂具有更好的效果 在相同用量下 含溴阻燃剂具有更好的效果 锑 硼的氧化锑 硼的氧化 物或盐物或盐 采用氧化锑可以使卤素的阻燃作用大大增强 氧化锑的作用有两个方面 采用氧化锑可以使卤素的阻燃作用大大增强 氧化锑的作用有两个方面 1 使含氯树脂的分解温度降低 有氧化锑存在 树脂在低得多的温度下能释放使含氯树脂的分解温度降低 有氧化锑存在 树脂在低得多的温度下能释放 出出 HCl 气体 气体 2 挥发性的氯化氢气体并不进入气相 而是与氧化锑发生反应 挥发性的氯化氢气体并不进入气相 而是与氧化锑发生反应 结果形成挥发性的结果形成挥发性的 SbCl3 其沸点 其沸点 223 3 挥发性比 挥发性比 HClHCl 低得多 而且很粘低得多 而且很粘 稠 在火焰中不会被湍流冲走 因而保留了继续抑制燃烧的作用 稠 在火焰中不会被湍流冲走 因而保留了继续抑制燃烧的作用 SbCl3 起起 着对着对 OH H 捕集器的作用 碳酸钙的存在会消耗捕集器的作用 碳酸钙的存在会消耗 HClHCl 因而使阻燃性降低 因而使阻燃性降低 有机磷化合物有机磷化合物 的辅助阻燃的辅助阻燃 与氯与氯 锑协同作用机理不同 树脂中含有磷及氯元素时 磷化物会加速锑协同作用机理不同 树脂中含有磷及氯元素时 磷化物会加速 HCl 的形成 同时形成磷酸 的形成 同时形成磷酸 HCl 进行气相阻燃反应 磷酸则在高温分解区集合 进行气相阻燃反应 磷酸则在高温分解区集合 排除水并凝缩成聚合的偏磷酸 成为一种强脱水剂 由偏磷酸对聚合物的作排除水并凝缩成聚合的偏磷酸 成为一种强脱水剂 由偏磷酸对聚合物的作 用而造成直达表面的碳化作用 碳的高放热性的固相固相氧化形成焦炭 用而造成直达表面的碳化作用 碳的高放热性的固相固相氧化形成焦炭 b 阻燃树脂的制备阻燃树脂的制备 类别类别类型类型 添加无机填添加无机填 料料 制备简单易行 但树脂黏度大 添加剂影响树脂性能 添加无机阻制备简单易行 但树脂黏度大 添加剂影响树脂性能 添加无机阻 燃剂 水合氧化铝 磷酸盐 三氧化二锑 硼砂 这些填料的加入燃剂 水合氧化铝 磷酸盐 三氧化二锑 硼砂 这些填料的加入 使得树脂变得不透明 使得树脂变得不透明 添加有机阻添加有机阻 燃剂燃剂 常用的有氯化石蜡 氯含量为常用的有氯化石蜡 氯含量为 50 70 可以增加不饱和聚酯树脂 可以增加不饱和聚酯树脂 的自熄性 但使树脂的机械性能下降 十溴二苯醚等有较好的阻燃的自熄性 但使树脂的机械性能下降 十溴二苯醚等有较好的阻燃 效果 但是价格较贵 效果 但是价格较贵 添加添加 型阻型阻 燃树燃树 脂脂 含磷化合物含磷化合物当阻燃树脂要求有清晰度时 一般采用含磷的阻燃添加剂 但机械当阻燃树脂要求有清晰度时 一般采用含磷的阻燃添加剂 但机械 性能 老化性能有一定程度的下降 性能 老化性能有一定程度的下降 在添加型阻燃树脂中 含卤素和在添加型阻燃树脂中 含卤素和 Sb2O3 类的阻燃剂逐步淘汰 倾向于采用类的阻燃剂逐步淘汰 倾向于采用 Al2O3 等 等 Al2O3 价格低廉 大大减少发烟量 缺点要求用量较大时才能起到阻燃的作用 进而黏度价格低廉 大大减少发烟量 缺点要求用量较大时才能起到阻燃的作用 进而黏度 很大 对加工带来不便 同时力学性能也有所下降 需要进一步的改性等处理很大 对加工带来不便 同时力学性能也有所下降 需要进一步的改性等处理 反应型阻燃树反应型阻燃树 脂脂 反应型阻燃树脂是指分子结构中含有阻燃元素 在燃烧时能自熄或不燃的树脂 反应型阻燃树脂是指分子结构中含有阻燃元素 在燃烧时能自熄或不燃的树脂 用含阻燃元素的原料如四溴苯酐 四氯苯酐等 用含阻燃元素的原料如四溴苯酐 四氯苯酐等 可以制得具有较好阻燃性能的树脂 树脂的分子结构中含有阻燃元素 制备复可以制得具有较好阻燃性能的树脂 树脂的分子结构中含有阻燃元素 制备复 杂 成本高 生产过程类似不饱和聚酯的制备 在聚合过程中采用了含卤素的杂 成本高 生产过程类似不饱和聚酯的制备 在聚合过程中采用了含卤素的 单体单体 3 2EP 环氧树脂 环氧树脂 1 EP 分类及说明分类及说明 大致大致 分类分类 详细分类及说明详细分类及说明 二酚基丙烷二酚基丙烷 型环氧树脂型环氧树脂 注意其性能注意其性能 影响因素 影响因素 共共 5 条见条见 P81 85 产量最大 二酚基丙烷简称双酚产量最大 二酚基丙烷简称双酚 A 环氧氯丙烷非常活泼 它的环氧基 环氧氯丙烷非常活泼 它的环氧基 团可以与许多种化合物进行反应 如氨基 羧基 羟基等 团可以与许多种化合物进行反应 如氨基 羧基 羟基等 酚醛多环氧酚醛多环氧 树脂树脂 由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷经加成 闭环环氧化而成 其固化交联密由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷经加成 闭环环氧化而成 其固化交联密 度大 因而具有优良的热稳定性 力学性能 电学性能 耐水性和耐腐度大 因而具有优良的热稳定性 力学性能 电学性能 耐水性和耐腐 蚀性 如下图所示 蚀性 如下图所示 酚醛多环氧树脂的制备 一步法 线型酚醛生成后 立即投入环氧氯丙酚醛多环氧树脂的制备 一步法 线型酚醛生成后 立即投入环氧氯丙 烷进行环氧化反应烷进行环氧化反应 二步法 线型酚醛生成后先将树脂分离出 再与环氧氯丙烷进行环氧化二步法 线型酚醛生成后先将树脂分离出 再与环氧氯丙烷进行环氧化 反应反应 缩水缩水 甘油甘油 醚类醚类 环氧环氧 树脂树脂 环 环 氧氯氧氯 丙烷丙烷 和含和含 活泼活泼 氢的氢的 醇类醇类 或酚或酚 类发类发 生反生反 应生应生 成 成 其他酚类缩其他酚类缩 水甘油醚型水甘油醚型 环氧树脂环氧树脂 除用线型酚醛树脂外 其他的多羟基酚类也可用来合成缩水甘油醚型环除用线型酚醛树脂外 其他的多羟基酚类也可用来合成缩水甘油醚型环 氧树脂 有间苯二酚型氧树脂 有间苯二酚型 EP 间苯二酚 间苯二酚 甲醛型甲醛型 EP 四酚基乙烷型 四酚基乙烷型 EP 三羟苯基甲烷型三羟苯基甲烷型 EP 四溴二酚基丙烷型 四溴二酚基丙烷型 EP 分别如图所示 分别如图所示 脂肪族多元脂肪族多元 醇缩水甘油醇缩水甘油 醚型环氧树醚型环氧树 脂脂 由脂肪族多元醇与环氧氯丙烷反应而成 分子中含有两个或两个以上环由脂肪族多元醇与环氧氯丙烷反应而成 分子中含有两个或两个以上环 氧基 这类树脂大多粘度低 具有水溶性 树脂分子是长链线型分子 氧基 这类树脂大多粘度低 具有水溶性 树脂分子是长链线型分子 柔韧性好 丙三醇型柔韧性好 丙三醇型 EP 1 黏合力强 可用作粘合剂 黏合力强 可用作粘合剂 2 可与二酚基 可与二酚基 丙烷型丙烷型 EP 混用 以降低黏度和提高树脂韧性混用 以降低黏度和提高树脂韧性 3 可作纺织品处理剂 可作纺织品处理剂 起防皱 防缩 防虫蛀作用起防皱 防缩 防虫蛀作用 季戊四醇型 季戊四醇型 EP 1 黏合力强 可用作粘 黏合力强 可用作粘 合剂合剂 2 可与二酚基丙烷型 可与二酚基丙烷型 EP 混用 以降低黏度和提高树脂韧性混用 以降低黏度和提高树脂韧性 四氢邻苯二甲酸二缩水四氢邻苯二甲酸二缩水 甘油酯甘油酯 缩水缩水 甘油甘油 酯类酯类 环氧环氧 树脂树脂 环氧氯丙 环氧氯丙 烷与有机羧烷与有机羧 酸反应制得 酸反应制得 缩水甘油酯缩水甘油酯 类类 EP 与二酚与二酚 基丙烷基丙烷 EP 相相 比 具有黏比 具有黏 度低 使用度低 使用 工艺性好 工艺性好 反应活性高 反应活性高 间苯二甲酸二缩水甘油间苯二甲酸二缩水甘油 酯酯 粘结力比通用粘结力比通用 EP 高 固化物力学性能好 电高 固化物力学性能好 电 绝缘尤其是耐漏电痕迹性好 具有良好的耐超绝缘尤其是耐漏电痕迹性好 具有良好的耐超 低温性 粘结强度高 有较好的表面光泽度 低温性 粘结强度高 有较好的表面光泽度 透光性 耐气候性好 缩水甘油酯有很多种合透光性 耐气候性好 缩水甘油酯有很多种合 成方法 羧酸酰氯成方法 羧酸酰氯 环氧丙醇法 羧酸环氧丙醇法 羧酸 环氧氯环氧氯 丙烷法 羧酸盐丙烷法 羧酸盐 环氧氯丙烷法环氧氯丙烷法 缩水缩水 甘油甘油 胺类胺类 环氧环氧 树脂树脂 环 环 缩水甘油胺缩水甘油胺 类类 EP 可以从可以从 酯族或芳族酯族或芳族 伯胺或仲胺伯胺或仲胺 和环氧氯丙和环氧氯丙 烷合成 这烷合成 这 对氨基苯酚对氨基苯酚 EP TGPAP 对氨基苯酚对氨基苯酚 EP 是由对氨基苯酚和环氧氯丙烷是由对氨基苯酚和环氧氯丙烷 反应制得 该树脂是低粘度液体 固化活性高 反应制得 该树脂是低粘度液体 固化活性高 用脂肪胺做固化剂时会放出大量的热量 甚至用脂肪胺做固化剂时会放出大量的热量 甚至 使树脂碳化 用芳香胺作固化剂时 如果温度使树脂碳化 用芳香胺作固化剂时 如果温度 太高或加有促进剂时也会发生这种现象 在使太高或加有促进剂时也会发生这种现象 在使 用时应特别注意其固化性能 用时应特别注意其固化性能 TGPAP 树脂固树脂固 化物具有优良的热稳定性和化学稳定性 该树化物具有优良的热稳定性和化学稳定性 该树 脂也可以作为胶黏剂和高性能涂料 脂也可以作为胶黏剂和高性能涂料 4 4 二氨基二苯甲烷二氨基二苯甲烷 EP TGDDM 4 4 二氨基二苯甲烷和环氧氯丙烷反应制得 二氨基二苯甲烷和环氧氯丙烷反应制得 该树脂是一种高性能复合材料的基体树脂 具该树脂是一种高性能复合材料的基体树脂 具 有优良的耐热性能 优良的长期耐高温性能和有优良的耐热性能 优良的长期耐高温性能和 机械强度的保持率 优良的耐化学和辐射稳定机械强度的保持率 优良的耐化学和辐射稳定 性 并具有较低的固化收缩率 该树脂制成的性 并具有较低的固化收缩率 该树脂制成的 复合材料是一种耐高温的结构复合材料和耐高复合材料是一种耐高温的结构复合材料和耐高 能辐射材料 能辐射材料 三聚氰酸三聚氰酸 EP由三聚氰酸和环氧氯丙烷在催化剂存在下进行由三聚氰酸和环氧氯丙烷在催化剂存在下进行 聚合 再以氢氧化钠进行闭环反应制得 制得聚合 再以氢氧化钠进行闭环反应制得 制得 的分子中含有三个环氧基 固化后结构致密 的分子中含有三个环氧基 固化后结构致密 具有优异的耐高温性能 分子结构中的三氮杂具有优异的耐高温性能 分子结构中的三氮杂 苯环 使该树脂具有良好的化学稳定性 优良苯环 使该树脂具有良好的化学稳定性 优良 的耐紫外光性 耐候性和耐油性 并具有良好的耐紫外光性 耐候性和耐油性 并具有良好 的电弧性 的电弧性 氧氯氧氯 丙烷丙烷 与胺与胺 类反类反 应制应制 得 得 类树脂特点类树脂特点 是多官能度 是多官能度 环氧值高 环氧值高 交联密度大 交联密度大 耐热性显著耐热性显著 提高缺点是提高缺点是 具有一定脆具有一定脆 性 性 海茵海茵 EP黏度低 工艺性能好 热稳定性好 能耐高温 黏度低 工艺性能好 热稳定性好 能耐高温 耐气候性好 在高电压或超电压下电性能突出 耐气候性好 在高电压或超电压下电性能突出 耐电弧性和抗漏点痕迹化突出 未固化的海茵耐电弧性和抗漏点痕迹化突出 未固化的海茵 EP 具有良好的水溶性 可以用来处理纺织品 具有良好的水溶性 可以用来处理纺织品 海茵海茵 EP 极性很强 对玻璃纤维和碳纤维具有极性很强 对玻璃纤维和碳纤维具有 很好的润湿能力和黏结性能 很好的润湿能力和黏结性能 二氧化双环戊二烯二氧化双环戊二烯 6207 树脂或树脂或 R 122 树脂树脂 是由双环戊二烯经过过醋酸环氧化是由双环戊二烯经过过醋酸环氧化 而得 而得 环氧环氧 201 或或 H 71 树脂树脂 环氧环氧 201 系是由丁二烯和巴豆醛经系是由丁二烯和巴豆醛经 加热加压合成加热加压合成 6 甲基环己烯醛 再甲基环己烯醛 再 在异丙醇铝催化下合成双烯在异丙醇铝催化下合成双烯 201 最 最 后经过醋酸环氧化制得 见后经过醋酸环氧化制得 见 P96 可可 广泛用于复合材料的缠绕 层压 广泛用于复合材料的缠绕 层压 浇铸 涂料和粘合等方面 浇铸 涂料和粘合等方面 脂环脂环 族环族环 氧树氧树 脂脂 带带 双键双键 的烯的烯 烃用烃用 过醋过醋 酸或酸或 在低在低 温下温下 用过用过 氧化氧化 氢进氢进 行环行环 氧化氧化 而制而制 得的得的 脂环族脂环族 EP 是由脂环族烯烃是由脂环族烯烃 的双键经环氧化而制得的 的双键经环氧化而制得的 环氧基都是直接连接在脂环氧基都是直接连接在脂 环上 脂环族环氧树脂的环上 脂环族环氧树脂的 特点特点 较高的抗压和抗张强较高的抗压和抗张强 度 长期曝置在高温条件度 长期曝置在高温条件 下仍能保持良好的力学性下仍能保持良好的力学性 能和电性能 耐电弧性较能和电性能 耐电弧性较 好 耐紫外光老化性能及好 耐紫外光老化性能及 耐气候性较好 耐气候性较好 二氧化双环戊烯基二氧化双环戊烯基 醚醚 以双环戊二烯为原料 经裂解 加以双环戊二烯为原料 经裂解 加 氯化氢 水解醚化及环氧化反应过氯化氢 水解醚化及环氧化反应过 程制得 程制得 脂肪脂肪 族类族类 环氧环氧 树脂树脂 脂肪族脂肪族 EP 与双酚与双酚 A 及脂环族及脂环族 EP 不同 分子结构里五苯核也无脂环结构 仅与脂肪链 不同 分子结构里五苯核也无脂环结构 仅与脂肪链 环氧基与脂肪链相连 其中典型的有环氧化聚丁二烯树脂环氧基与脂肪链相连 其中典型的有环氧化聚丁二烯树脂 在它在它 的分子结构中既有环氧基也有双键 羟基和酯基侧链 该树脂是由低相对分子量聚丁二的分子结构中既有环氧基也有双键 羟基和酯基侧链 该树脂是由低相对分子量聚丁二 烯树脂智能光的双键经环氧化制得 烯树脂智能光的双键经环氧化制得 1 该树脂中的不饱和键可与许多乙烯类单体 例如该树脂中的不饱和键可与许多乙烯类单体 例如 苯乙烯 进行共聚反应 环氧基和羟基等可进行一系列其他的化学反应 因此可用多种苯乙烯 进行共聚反应 环氧基和羟基等可进行一系列其他的化学反应 因此可用多种 类型的改性剂进行改性 类型的改性剂进行改性 2 环氧化聚丁二烯树脂固化后的力学性能 韧性 黏结性能 环氧化聚丁二烯树脂固化后的力学性能 韧性 黏结性能 耐高低温度性能都良好 耐高低温度性能都良好 3 可用作复合材料 浇铸 粘结剂 电器密封涂料以及用于改可用作复合材料 浇铸 粘结剂 电器密封涂料以及用于改 性其他类型的性其他类型的 EP 有机硅有机硅 EP硅元素的引入提高了树脂的耐热 耐水和电绝缘性能 两种低相对分子硅元素的引入提高了树脂的耐热 耐水和电绝缘性能 两种低相对分子 量的双酚量的双酚 A 环氧树脂的羟基或环氧基与聚硅氧烷分子中的羟基和烷氧基环氧树脂的羟基或环氧基与聚硅氧烷分子中的羟基和烷氧基 发生反应 有以下三种 聚硅氧烷中的烷氧基发生反应 有以下三种 聚硅氧烷中的烷氧基 环氧树脂中的羟基环氧树脂中的羟基 聚硅氧烷中的羟基聚硅氧烷中的羟基 环氧树脂中的羟基环氧树脂中的羟基 聚硅氧烷中的羟基聚硅氧烷中的羟基 环氧树脂中的环氧基团环氧树脂中的环氧基团 有机硅环氧树脂固化物具有优异的力学性能和介电性能 可用于有机硅环氧树脂固化物具有优异的力学性能和介电性能 可用于 H 级电级电 机 潜水电机等的线圈浸渍 并有良好的防潮和耐海水性能 机 潜水电机等的线圈浸渍 并有良好的防潮和耐海水性能 含其含其 他元他元 素的素的 环氧环氧 树脂树脂 有机钛改性有机钛改性 双酚双酚 A 型型 EP 钛元素的引入可提高树脂的防潮性 电绝缘性及热老化性能 正钛酸丁钛元素的引入可提高树脂的防潮性 电绝缘性及热老化性能 正钛酸丁 酯酯 低相对分子质量二酚基丙烷型低相对分子质量二酚基丙烷型 EP 中的羟基进行反应制得中的羟基进行反应制得 有机钛改有机钛改 性双酚性双酚 A 型环氧树脂 分子中的羟基数量减少 防潮性能 电绝缘性能型环氧树脂 分子中的羟基数量减少 防潮性能 电绝缘性能 等有所改善等有所改善 2 环氧树脂的固化 环氧树脂的固化 EP 是热塑性线型低聚物 固化后才可使用 是热塑性线型低聚物 固化后才可使用 EP 在固化剂的作用下可在固化剂的作用下可 以转变为不溶 不熔的体型高聚物 以转变为不溶 不熔的体型高聚物 固化剂大体分类固化剂大体分类说明说明 反应型固化剂反应型固化剂与与 EP 通过逐步聚合反应使之固化 一般都含有活泼的氢原子 在通过逐步聚合反应使之固化 一般都含有活泼的氢原子 在 反应过程中伴随有氢原子的转移 例如 多元伯胺 多元羧酸 反应过程中伴随有氢原子的转移 例如 多元伯胺 多元羧酸 多元硫醇 多元酚等 多元硫醇 多元酚等 催化型固化剂催化型固化剂引发环氧基按阳离子或阴离子聚合进行固化反应 如叔胺 路易引发环氧基按阳离子或阴离子聚合进行固化反应 如叔胺 路易 斯碱 斯碱 BF3 路易斯酸 路易斯酸 3 EP 通过逐步聚合反应固化过程通过逐步聚合反应固化过程 固化剂种类固化剂种类固化机制固化机制 脂肪族多元脂肪族多元 伯胺伯胺 1 固化原理 脂肪族伯胺与固化原理 脂肪族伯胺与 EP 的反应一般认为是连接在伯胺原子上的氢原的反应一般认为是连接在伯胺原子上的氢原 子与环氧基团反应 转变为仲胺 再由仲胺转变为叔胺 子与环氧基团反应 转变为仲胺 再由仲胺转变为叔胺 2 脂肪族伯胺与脂肪族伯胺与 EP 反应不需要催化剂 然而不同的添加物对反应的效应不反应不需要催化剂 然而不同的添加物对反应的效应不 同 质子给体添加物 羧酸 酚 水 醇 磺酸等 对固化反应有加速作用 同 质子给体添加物 羧酸 酚 水 醇 磺酸等 对固化反应有加速作用 质子受体添加物 酯 醚 酮 氰等 对固化反应有抑制作用 添加物的促质子受体添加物 酯 醚 酮 氰等 对固化反应有抑制作用 添加物的促 进效应一般按下列顺序递减 羧酸进效应一般按下列顺序递减 羧酸 酚酚 水水 醇醇 氰氰 芳烃 苯或甲苯 芳烃 苯或甲苯 二氧六环二氧六环 二异丙醚二异丙醚 3 脂肪族伯胺与二酚基丙烷型脂肪族伯胺与二酚基丙烷型 EP 在室温下很容易反应 而与非二酚基丙烷在室温下很容易反应 而与非二酚基丙烷 型型 EP 反应是比较迟缓的 需在加热或添加酸性催化剂以获得足够的反应速反应是比较迟缓的 需在加热或添加酸性催化剂以获得足够的反应速 度 一般脂环族度 一般脂环族 EP 和环氧化聚烯烃树脂很少用脂肪族伯胺做固化剂 因为和环氧化聚烯烃树脂很少用脂肪族伯胺做固化剂 因为 放热明显 容易碳化 放热明显 容易碳化 4 固化过程剧烈放热 适用期较短固化过程剧烈放热 适用期较短 5 脂肪族伯胺固化剂有毒性且挥发性极大 常用环氧乙烷 酮类 丙烯氰等脂肪族伯胺固化剂有毒性且挥发性极大 常用环氧乙烷 酮类 丙烯氰等 改性 降低毒性 调节适用期 改进工艺性或与树脂的相溶性 改性 降低毒性 调节适用期 改进工艺性或与树脂的相溶性 芳香族多元芳香族多元 伯胺伯胺 反应机理与脂肪族多元胺类似 与脂肪族多元伯胺相比 芳香族多元伯胺的反应机理与脂肪族多元胺类似 与脂肪族多元伯胺相比 芳香族多元伯胺的 固化过程有以下特点 固化过程有以下特点 1 固化的 固化的 EP 的耐热性和耐腐蚀性较好 的耐热性和耐腐蚀性较好 2 芳香 芳香 族多元胺中大多数熔点高 及起始反应加成物在树脂中的溶解度较低 固化族多元胺中大多数熔点高 及起始反应加成物在树脂中的溶解度较低 固化 过程易于控制 室温固化不产生放热效应 适用期长 电子云密度降低 碱过程易于控制 室温固化不产生放热效应 适用期长 电子云密度降低 碱 性降低 芳环的空间位阻效应 降低了芳香胺的反应活性 环氧基团与芳香性降低 芳环的空间位阻效应 降低了芳香胺的反应活性 环氧基团与芳香 族胺的反应比脂肪族胺慢 族胺的反应比脂肪族胺慢 3 固化反应也可被醇 酚 三氟化硼配合物等 固化反应也可被醇 酚 三氟化硼配合物等 加速 加速 芳香族的胺多数为固体 在反应初期 限制了反应的大量进行 因此芳香族芳香族的胺多数为固体 在反应初期 限制了反应的大量进行 因此芳香族 的胺固化环氧树脂时 放热效应较脂肪族而言 不剧烈 但是超过熔点后 的胺固化环氧树脂时 放热效应较脂肪族而言 不剧烈 但是超过熔点后 会加速反应会加速反应 聚酰胺聚酰胺聚酰胺上氢 并不活泼 所以聚酰胺并不广泛用于环氧树脂的固化 广泛用聚酰胺上氢 并不活泼 所以聚酰胺并不广泛用于环氧树脂的固化 广泛用 作环氧树脂固化剂的是氨基聚酰胺 它是由脂肪族多元胺与二聚或三聚植物作环氧树脂固化剂的是氨基聚酰胺 它是由脂肪族多元胺与二聚或三聚植物 油脂肪酸反应制得 油脂肪酸反应制得 氨基聚酰胺广泛地用作环氧树脂的固化剂 其主要优点是 氨基聚酰胺广泛地用作环氧树脂的固化剂 其主要优点是 1 挥发性和毒性挥发性和毒性 小 小 2 与树脂的相容性好 与树脂的相容性好 3 化学计量要求不严 固化操作简便化学计量要求不严 固化操作简便 4 对环氧树对环氧树 脂有增韧作用 提高抗冲击强度脂有增韧作用 提高抗冲击强度 5 放热效应低 适用期较长 缺点是固化物放热效应低 适用期较长 缺点是固化物 耐热性下降 耐热性下降 多元硫醇多元硫醇巯基基团 巯基基团 SH 类似于羟基 它可以和环氧基反应 生成含仲羟基和硫醚 类似于羟基 它可以和环氧基反应 生成含仲羟基和硫醚 键的产物 键的产物 1 多元 多元 硫醇反应活性低 一般不单独使用 用量大 固化效果差 硫醇反应活性低 一般不单独使用 用量大 固化效果差 2 使用时加入 使用时加入 促进剂 催化剂 促进剂 催化剂 如 二乙烯三胺 如 二乙烯三胺 2 4 6 三 二甲氨基甲基 酚 二甲氨三 二甲氨基甲基 酚 二甲氨 基丙胺 哌啶 间苯二胺 叔胺等 基丙胺 哌啶 间苯二胺 叔胺等 3 胺类的碱性越大 其固化促进效果 胺类的碱性越大 其固化促进效果 越好越好 多元酚多元酚一阶或二阶酚醛树脂是常用的多元酚固化剂 一阶或二阶酚醛树脂是常用的多元酚固化剂 酚醛树脂是常用的环氧树脂的酚醛树脂是常用的环氧树脂的 多元酚固化剂 多元酚固化剂 固化产物实际上是两种树脂经嵌段或接枝聚合形成的非常复固化产物实际上是两种树脂经嵌段或接枝聚合形成的非常复 杂的体型结构 固化物兼具有酚醛和环氧两种树脂的性能 达到相互改性的杂的体型结构 固化物兼具有酚醛和环氧两种树脂的性能 达到相互改性的 目的 主要是通过酚醛树脂分子中的酚羟基和醇羟基 与目的 主要是通过酚醛树脂分子中的酚羟基和醇羟基 与 EP 分子中的环氧分子中的环氧 基和仲羟基之间的相互作用 基和仲羟基之间的相互作用 多元羧酸酐多元羧酸酐多元羧酸酐固化剂在多元羧酸酐固化剂在 EP 用固化剂中仅次于胺类 在无催化剂的条件下 环用固化剂中仅次于胺类 在无催化剂的条件下 环 氧和酸酐的反应很迟钝 使用时需加入叔胺 氧和酸酐的反应很迟钝 使用时需加入叔胺 BF3 路易斯酸等促进剂 它 路易斯酸等促进剂 它 们能促使酸酐开环 不加催化剂时 环氧树脂本身的环氧基与自身们能促使酸酐开环 不加催化剂时 环氧树脂本身的环氧基与自身 OH 反应 反应 加入催化剂时发生酸酐与环氧树脂之间固化 酸酐作为固化剂 有无催化剂加入催化剂时发生酸酐与环氧树脂之间固化 酸酐作为固化剂 有无催化剂 的固化树脂的性能差异较大 的固化树脂的性能差异较大 与胺类固化剂相比 酸酐固化剂 与胺类固化剂相比 酸酐固化剂 1 固化后 树脂的色泽浅 力学及电性能优良 热稳定性高 固化后 树脂的色泽浅 力学及电性能优良 热稳定性高 2 树脂 树脂 酸酐混合物粘度低 适用期长 低挥发性 低毒性酸酐混合物粘度低 适用期长 低挥发性 低毒性 3 固化收缩率及放热效应低 固化收缩率及放热效应低 4 固化温度较高 固化时间较长 固化温度较高 固化时间较长 增加催化剂加以克服增加催化剂加以克服 常用的固化剂有 苯酐 四氢苯酐 六氢苯酐 常用的固化剂有 苯酐 四氢苯酐 六氢苯酐 HET 酸酐 均苯四甲酸酐酸酐 均苯四甲酸酐 其中 酸酐结构对固化速率的影响顺序为 顺酐 其中 酸酐结构对固化速率的影响顺序为 顺酐 苯酐 四氢苯酐 甲基苯酐 四氢苯酐 甲基 四氢苯酐 四氢苯酐 注意 酸酐结构对体系工艺性能 凝胶时间 放热效应 固化速度等 注意 酸酐结构对体系工艺性能 凝胶时间 放热效应 固化速度等 制 制 品物理和化学性能 热变形温度 热老化失重 以及热稳定性影响较大品物理和化学性能 热变形温度 热老化失重 以及热稳定性影响较大 4 几个计算 几个计算 1 胺用量的化学计量关系 胺的理论用量 胺用量的化学计量关系 胺的理论用量 phr 胺当量胺当量 环氧值环氧值 phr 100g 树脂所用固化剂的质量分数 胺当量树脂所用固化剂的质量分数 胺当量 胺的相对分子质量胺的相对分子质量 胺中活泼氢数目胺中活泼氢数目 2 固化剂用量的化学计量关系 酸酐的理论用量 固化剂用量的化学计量关系 酸酐的理论用量 phr C 酸酐当量酸酐当量 环氧值环氧值 C 酸酐当量酸酐当量 100 环氧当量环氧当量 C 为常数 一般的酸酐为常数 一般的酸酐 C 为为 0 85 含卤素的为 含卤素的为 0 60 加叔胺催化剂的为 加叔胺催化剂的为 1 0 5 离子型聚合反应的固化过程离子型聚合反应的固化过程 类型类型固化说明固化说明 对于离子型固化剂主要是引发树脂分子中环氧基的开环聚合反应 从而交联成体型结构的对于离子型固化剂主要是引发树脂分子中环氧基的开环聚合反应 从而交联成体型结构的 高聚物 由于树脂分子间的直接相互反应 使固化后的体型高聚物基本上具有聚醚结构 高聚物 由于树脂分子间的直接相互反应 使固化后的体型高聚物基本上具有聚醚结构 阴离子型固阴离子型固 化剂 路易化剂 路易 斯碱 斯碱 路易斯碱引发的阴离子型逐步聚合反应历程路易斯碱引发的阴离子型逐步聚合反应历程 这类固化剂主要是叔胺类 这类固化剂主要是叔胺类 如苄基二甲胺等如苄基二甲胺等 它们属于路易斯碱 氮原子外层有一对未共享的电子对 它们属于路易斯碱 氮原子外层有一对未共享的电子对 因此具有亲核性质 是电子给予体 单官能团的仲胺 例如咪唑类化合物 因此具有亲核性质 是电子给予体 单官能团的仲胺 例如咪唑类化合物 当它们的活泼氢和环氧基反应后 也具有路易斯碱的催化作用 当它们的活泼氢和环氧基反应后 也具有路易斯碱的催化作用 叔胺类固化环氧树脂反应如上图所示 叔胺类固化环氧树脂反应如上图所示 2 甲基咪唑 甲基咪唑 2 乙基乙基 4 甲基咪唑这类衍生物的特点 毒性小 配料容易 甲基咪唑这类衍生物的特点 毒性小 配料容易 黏度小 适用期长 固化简单 固化物的电气性能和力学性能良好 咪唑黏度小 适用期长 固化简单 固化物的电气性能和力学性能良好 咪唑 类固化剂第一类 叔胺氮作为引发剂 和第二类 仲胺氮作固化剂 固化类固化剂第一类 叔胺氮作为引发剂 和第二类 仲胺氮作固化剂 固化 反应同时存在 第二类为主 反应同时存在 第二类为主 P115 图图 阳离子型固阳离子型固 化剂 路易化剂 路易 斯酸 斯酸 路易斯酸 路易斯酸 AlCl3 ZnCl2 SnCl4 和和 BF3 是电子受体 这类固化剂主要 是电子受体 这类固化剂主要 BF3 胺类 胺类 BF3 醚类配合物 醚类配合物 BF3 不能单独使用 因为反应太剧烈 其不能单独使用 因为反应太剧烈 其 中 中 BF3 乙胺配合物又称乙胺配合物又称 BF3 400 它室温稳定 但极易亲水 使用时 它室温稳定 但极易亲水 使用时 避免石棉 云母等碱性填料 避免石棉 云母等碱性填料 氟化硼胺氟化硼胺 基化合物放出基化合物放出 H 又由 又由 H 进攻环氧基 引发聚合进攻环氧基 引发聚合 6 环氧树脂的稀释剂和增韧剂 双酚环氧树脂的稀释剂和增韧剂 双酚 A 型型 EP 黏度大 工艺性差黏度大 工艺性差 加入稀释剂降黏加入稀释剂降黏 双酚双酚 A 型型 EP 固化物的最大缺点是 脆性大固化物的最大缺点是 脆性大 需增韧需增韧 分类分类详细分类及说明详细分类及说明 非活性稀释非活性稀释 剂剂 不能与不能与 EP 及固化剂反应 纯属物理混合 仅达到降低黏及固化剂反应 纯属物理混合 仅达到降低黏 度的目的 用量控制在度的目的 用量控制在 5 15 通常为高沸点溶剂和苯二 通常为高沸点溶剂和苯二 甲酸二辛 丁 酯 用量少时 对树脂固化物的性能影响甲酸二辛 丁 酯 用量少时 对树脂固化物的性能影响 较小 化学稳定性特别是耐溶剂性能要受到影响 用量大较小 化学稳定性特别是耐溶剂性能要受到影响 用量大 时 固化物的性能会变坏 其中苯二甲酸酯类除降低固化时 固化物的性能会变坏 其中苯二甲酸酯类除降低固化 物的黏度外 还能起到改善固化物耐热冲击性能的作用 物的黏度外 还能起到改善固化物耐热冲击性能的作用 稀释剂 稀释稀释剂 稀释 剂主要用来降剂主要用来降 低低 EP 的黏度 的黏度 在浇铸时使树在浇