环氧树脂调研报告.docx

环氧树脂调研报告环氧树脂环氧树脂的介电性能、力学性能、粘接性能、耐腐蚀性能优异，固化收缩率和线胀系数小，尺寸稳定性好，工艺性好，综合性能极佳，更由于环氧材料配方设计的灵活性和多样性，使得能够获得几乎能适应各种专门性能要求的环氧材料，从而使它在电子电器领域得到广泛的应用。并且其增长势头很猛。尤其在日本发展极快。以1998年世界主要消费环氧树脂的国家及地区，用于电子电器领域的环氧树脂占各国或地区环氧树脂总消费量的比例来看：日本为40，西欧为24，美国为19。而我国只占13%。随着我国四大支柱产业之一电子工业的飞速发展，预计环氧树脂在此领域中的应用必将会有大幅度的增长。环氧树脂在电子电器领域中的应用主要有：电力互感器、变压器、绝缘子等电器的浇注材料，电子器件的灌封材料，集成电路和半导体元件的塑封材料，线路板和覆铜板材料，电子电器的绝缘涂料，绝缘胶粘剂，高压绝缘子芯棒、高电压大电流开关中的绝缘零部件等绝缘结构材料等。后三类环氧材料将下面章节介绍中一一介绍。环氧树脂电子电器封装及绝缘材料的发展方向主要是：提高材料的耐热性、介电性和阻燃性，降低吸水率、收缩率和内应力。改进的主要途径是：合成新型环氧树脂和固化剂；原材料的高纯度化；环氧树脂的改性，包括增韧、增柔、填充、增强、共混等；开发无溴阻燃体系；改进成型工艺方法、设备和技术。1、环氧树脂浇注及浇注材料环氧树脂浇注是将环氧树脂、固化剂和其他配合料浇注到设定的模具内，由热塑性流体交联固化成热卧性制品的过程。由于环氧树脂浇注产品集优良的电性能和力学性能于一体，因此环氧树脂浇注在电器工业中得到了广泛的应用和决速的发展。环氧树脂浇注的工艺方法，从不同的工艺条件去理解有不同的区分方法。从物料进入模具的方式来区分可分为浇注和压注。浇注指物料自流进入模具。它又分常压浇注和真空浇注。压注指物料在外界压力下进入模具，并且为了强制补缩，在物料固化过程中，仍保持着一定的外压，它由过去的简单加压凝胶法发展成现在成熟的自动压力凝胶法。从物料固化温度来区分可分为常温浇注法和高温浇注法。选用常温或高温浇注法由浇注材料的本身性质所决定的，其根本区别是浇注材料固化过程中所必需的温度条件。从物料固化的速度来区分可分为普通固化法和快速固化法。物料进入模具至拆模所需的时间为初固化时间，普通固化法需几个甚至十几个小时，快速固化法只需十几分钟至几十分钟。现代浇注工艺中，应用比较成熟的浇注工艺方法主要是真空浇注法和自动压力凝胶法。真空浇注工艺真空浇注工艺是目前环氧树脂浇注中应用最为广泛、工艺条件最为成熟的工乙方法。对于一件环氧树脂浇注的电器绝缘制品，它要求外观完美、尺寸稳定、力学年耍：电性能合格。它的这些性能取决于制件本身的设计、模具的质量、浇注用材料的选择、浇注工艺条件的控制等各个方面。环氧树脂真空浇注的技术要点就是尽可能减少浇注制品中的气隙和气泡。为了达到这一目的，在原料的预处理、混料、浇注等各个工序都需要控制好真空皮、温度及工序时间。自动压力凝胶工艺自动压力凝胶工艺是20世纪70年代初由瑞士cib入ctigy公司开发的技术。因为这种工艺类似于热塑性塑料注射成型的工艺方法，因此也称其为压力注射工艺。它的最为显著的优点是大大提高了浇注工效。可以说自动压力凝胶技术的开发成功及在工业上的大量应用，是真空浇注由间歇、手工操作向自动化生产发展的一场革命，它和真空浇注的主要区别在于：1)浇注材料是在外界压力下通过管道由注入口注入模具。2)物料的混料处理温度低，模具温度高。3)物料进人模具后，固化速度快，通常为十几分钟至几十分钟。4)模具固定在液压机上，模具加热由模具或模具固定板上的电热器提供。5)模具的合拆由液压机上的模具固定板移动来完成。自动压力凝胶工艺的特点：模具利用率高，生产周期短，劳动效率高；模具装卸过程中损伤程度低，模具使用寿命长；自动化程度高，操作人员劳动强度轻；制品成型性好，产品质量有所提高。2、环氧树脂的灌封及灌封材料灌封料的用途灌封是环氧树脂的一个重要应用领域。已广泛地用于电子器件制造业，是电子工业不可缺少 的重要绝缘材料。灌封，就是将液态环氧树脂复合物用机械或手工方式灌入装有电子元件、线路的器件内，在常温或加热条件下固化成为性能优异的热因性高分子绝缘材料。它的作用是：强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力；提高内部元件、线路间绝缘，有利于器件小型化、轻量化；避免元件、线路直接暴露，改善器件的防水、防潮性能。灌封料的分类环氧灌封料应用范围广，技术要求千差万别，品种繁多。从固化条件上分，有常温固化和加热固化两类。从剂型上分，有双组分和单组分两类。多组分剂型，由于使用不方便，做为商品不多见。常温固化环氧灌封料一般为双组分，灌封后不需加热即可固化，对设备要求不高，使用方便。缺点是复合物作业教度大，浸渗性差，适用期短，难以实现自动化生产，且固化物耐热性和电性能不很高。一般多用于低压电子器件灌封或不宜加热固化的场合使用。灌封料的术要求加热固化双组分环氧灌封料，是用量最大、用途最广的品种。其特点是复合物作业教度小，工艺性好，适用期长，浸渗性好，固化物综合性能优异，适于高压电子器件自动生产线使用。单组分环氧灌封料，是近年国外发展的新品种，需加热固化。与双组分加热固化灌封料相比，突出的优点是所需灌封设备简单，使用方便，灌封产品的质量对设备及工艺的依赖性小。不足之外是成本较高，材料贮存条件要求严格，所用环氧灌封料应满足如下要求：1)性能好，适用期长，适合大批量自动生产线作业。2)教度小，浸渗性强，可充满元件和线间。3)灌封和固化过程中，填充剂等粉体组分沉降小，不分层。4)固化放热峰低，固化收缩小。5)固化物电气性能和力学性能优异，耐热性好，对多种材料有良好的粘接性，吸水性和线膨胀系数小。6)某些场合还要求灌封料具有难燃、耐候、导热、耐高低温交变等性能。近年，随电子工业迅猛发展，我国已拥有一支优秀的环氧灌封料研究、开发队伍，专业生产厂家规模不断壮大，产品商品化程度明显提高，初步形成了门类品种较为齐全的新兴产业。环氧树脂 环氧树脂的发展简史: 环氧树脂的发明曾经历了相当长的时期。早在1891年，德国的lindmann用对苯二酚与环氧氯丙烷反应，缩聚成树脂并用酸酐使之固化。但是它的使用价值没有被揭示。1930年，瑞士的pierre castan和美国的s.o.greenlee进一步进行研究，用有机多元胺使上述树脂固化，显示出很高粘接强度，这才引起了人们的重视。20世纪初首先报导了烯烃的环氧化，但直到20世纪40年代中期，swern和他在美国农业部的合作伙伴开始研究聚不饱和天然油的环氧化时，此项技术也仅应用于高相对分子质量单环氧化合物的生产并引起广泛的工业化规模开发的兴趣。大约在20世纪20年代中期已经报导了双酚a与环氧氯丙烷反应产物，15年后首创了不稳定的环氧化脂肪胺中间产物的生产技术。环氧树脂第一次具有工业价值的制造是在1947年由美国的devoe-raynolds公司完成的，它开辟了环氧氯丙烷一双酚a树脂的技术历史，环氧树脂开始了工业化开发，且被认为是优于老的酚醛树脂和聚酯树脂的一种技术进步。1955年夏季，四种基本环氧树脂在美国获得生产制造许可证，dow chemical co和reichho1d化合物公司建立了环氧树脂生产线。1957年有关环氧树脂的合成工艺的专利问世，是由shell developmet co申请的，该专利研究了固化剂和填加剂的应用工艺方法，揭示了环氧树脂固化物的应用。中国研制环氧树脂始于1956年，在沈阳、上海两地首先获得了成功。1958年上海、无锡开始了工业化生产。20世纪60年代中期开始研究一些新型的脂环族环氧：酚醛环氧树脂、聚丁二烯环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、缩水甘油胺环氧树脂等，到70年代末期中国已形成了从单体、树脂、辅助材料，从科研、生产到应用的完整的工业体系。材料结构: 环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。 环氧树脂的性能特点: 力学性能高。 附着力强。 固化收缩率小。 工艺性好。 优良的电绝缘性。 稳定性好，抗化学药品性优良。 环氧树脂的固化:液体-操作时间:操作时间是固化时间的一部份，混合之后，树脂/固化剂混合物仍然是液体和可以工作及适合应用。为了保证可靠的粘接，全部施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。凝胶-进入固化混合物开始进入固化相，这时它开始凝胶或“突变”。这时的环氧没有长时间的工作可能，也将失去粘性。在这个阶段不能对其进行任何干扰。它将变成硬橡胶似的软凝胶物，你用大拇指将能压得动它。因为这时混合物只是局部固化，新使用的环氧树脂仍然能与它化学链接，因此该未处理的表面仍然可以进行粘接或反应。无论如何，接近固化的混合物这些能力在减小固体-最终固化环氧混合物达到固化变成固体阶段，这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它，在这时环氧树脂约有90%的最终反应强度，因此可以除去固定夹件，将它放在室温下维持若干天使它继续固化。这时新使用的环氧树脂不能与它进行化学链接，因此该环氧表面必须适当地进行预处理如打磨，才能得到好的粘接机械强度。环氧树脂应用领域:环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐药品性能和粘结性能，可以作为涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂、层压材料以直接或间接使用的形式渗透到从日常生活用品到高新技术领域的国民经济的各个方面。例如：飞机、航天器中的复合材料、大规模集成电路的封装材料、发电机的绝缘材料、钢铁和木材的涂料、机械土木建筑用的胶粘剂、乃至食品罐头内壁涂层和金属抗蚀电泳涂装等都大量使用环氧树脂。它已成为国民经济发展中不可缺少的材料。它的产量和应用水平也可以从一个侧面反映一个国家的工业技术的发达程度。名词解释：环氧值是指每100克环氧树脂中含有的环氧基克当量数。单位为。双酚a型环氧树脂的环氧值、环氧当量、环氧基百分含量的换算关系：环氧值=2100/环氧树脂分子量即ev=2100/m环氧当量=100/环氧值即en=100/ev环氧基含量=43100/环氧当量即ec=43100/en有机氯值是指每100克环氧树脂中含有的有机氯原子的克当量数。单位为。挥发份是指环氧树脂中残留的易挥发的溶剂含量。单位为。 不同类型环氧树脂及合成方法1、环氧氯丙烷双酚a型树脂的制备：由于投料量的不同，投料的先后顺序不同，制得的环氧树脂分子量也有高低之分，在常温下的聚集态也有液、固之分。618、6101、634系低分子量的液态树脂，601、604系中分子量的固体树脂，607、609系高分子量的固体树脂。 低分子量环氧树脂的制备：双酚a1克分子环氧氯丙烷2-6克分子naoh2-2.4克分子操作步骤如下：将双酚a和环氧氯丙烷在搅拌下混合，使双酚a溶解，然后将所需投入的碱量控制在一定的温度滴加到混合物中，滴完第一次碱以后维持反应，维持毕回收环氧氯丙烷，回收毕，将其余的碱滴加到反应液中，再维持，然后吸入适量的苯，使树脂液溶解，搅拌后静止分层。 将上层的树脂苯溶液反入分水锅，搅拌，加热，维持，静止，放去盐脚，然后再搅拌，加热使树脂苯溶液沸腾回流，不时地将带出的水除去，至无水泡出现，再维持回流，然后冷却，静止，压滤。 将压滤液放至脱苯锅中，先常压脱苯，再减压脱苯，至无苯液出来为止，制得淡黄色的液体树脂。 中等分子量环氧树脂的制备：双酚a1克分子环氧氯丙烷1.5-2克分子naoh1.6-2.2克分子操作步骤如下：将双酚a和液碱、水投入反应锅，加热搅拌，维持，使双酚a全部溶解，然后冷却，将环氧氯丙烷加入，放热维持，再升温维持，抽水样滴定,直至耗用hcl量不变,即为反应终点,反应毕搅拌仃止，吸去水层，再加水洗涤数次，然后常压脱水，再减压脱水，至软化点达要求止，冷下后即为固体树脂。 高分子量的环氧树脂：中等分子量环氧树脂100计算量双酚a式中:q-加的双酚a量w-用的中等分子量环氧树脂的量e1-用的中等分子量环氧树脂的环氧值e2-所需制备的高分子量环氧树脂的环氧值操作步骤如下：将中等分子量环氧树脂投入锅内,升温,熔化开搅拌,加入双酚a,在一定的温度反应即可制得.2、环氧氯丙烷醇类环氧树脂：由于使用的醇类不同，制得的树脂的性能也不同，目前国内有甘油环氧树脂、乙二醇环氧树脂、氯代甘油环氧树脂、丁醇环氧树脂、聚乙二醇环氧树脂等。醇类1克分子环氧氯丙烷1-3克分子bf3-乙醚0.4cc/克分子醇乙醇适量naoh1-1.5克分子操作步骤如下：将醇类、溶剂、bf3-乙醚投入锅内,搅拌混合，升温，滴加环氧氯丙烷，然后升温至使之醚化。 将醚化物中加入适量溶剂搅拌，加naoh，同时不断测ph值，维持，然后静止分层，压滤上层清液，将其反到锅内真空回收溶剂，回收毕即得所需树脂。3、双键液相氧化制环氧树脂： 国内6201、6207系用该法制得的树脂。双烯化合物1克分子过醋酸1-3克分子碳酸钠1克分子溶剂适量操作步骤如下：双烯化合物、适量溶剂及纯碱混合，滴过醋酸，然后逐步将其余纯碱加入，加毕维持，当水呈中性时，放去水，再将其余的过醋酸加入，维持，加适量溶剂，水，搅拌。当水呈中性时，放去水，然后真空脱溶剂，再维持，趁热过滤得树脂。4、三聚氰酸环氧树脂系三聚氰酸与环氧氯丙烷在碱作用下制得5、苯酚环氧树脂系苯酚与环氧氯丙烷在碱作用下制得6、 酚醛环氧树脂苯酚1克分子水5克分子浓硫酸0.03克分子甲醛0.6克分子环氧氯丙烷5克分子碱1.6克分子苯适量操作步骤如下：将苯酚、水搅拌，加入浓硫酸，升温，滴加甲醛，加完再在此温度下维持,然后用水洗至中性,再吸去水,加入环氧氯丙烷,升温溶解,冷却每隔一定时间加碱一次,控制温度,直到加完碱.然后维持,再减压回收环氧氯丙烷,加苯溶解,补加碱,维持,静止、冷却、过滤、脱苯得树脂。7、聚酯环氧树脂双酚a15.16份碱7.975份对苯二酸二酰氯正丁醇溶液11.125份环氧氯丙烷丁醇溶液11.25份上述物料混合，反应，静止，分离出有机相，水洗至无氯根，蒸去溶剂，得软化点为41-48，环氧基含量为1.6%的树脂.8、含砜环氧树脂在氮气流之下，碱作催化剂，4、4-二羟基二苯砜和环氧氯丙烷，于一定温度根据需要反应一定时间，水洗、减压脱溶剂即得。另一制法： 双-砜，环氧氯丙烷， 2-甲氧基乙醇和水的混合物加热，然后向混合物中添加丁酮和koh水溶液，将混合物剧烈搅拌，并加水，分离出有机相，加二氯乙烯稀释，将溶液水洗和真空蒸发，得软化点49的固体树脂。9、多元酚环氧树脂系由苯酚和二氯代丙酮在酸介质中反应，得1、2、2、3-四羟基-丙烷，再在过量的环氧氯丙烷存在下与碱反应得。10、聚脱水已糖醇环氧树脂1、4；3、6-二脱水-d-山梨醇和环氧氯丙烷，加热，加入naoh蒸出环氧氯丙烷和水，加完naoh后加热，全部除去水，然后在蒸出环氧氯丙烷，残余物与丙酮混合。滤去盐，将沉淀物用丙酮洗涤，蒸出丙酮，得环氧值为0.467,氯含量为0.11%的树脂.11、荧光素环氧树脂荧光素，环氧氯丙烷，及异丙醇，在水浴中加热，添加片碱，加热到沸，滤液真空干燥得122%的荧光素量的树脂，环氧基含量为25.6%，软化点95，羟基含量3.7，马丁耐热可达250。12、含氯环氧树脂以氯苯作溶剂，使双酚a与氯气反应，使双酚a带上1-4个氯，然后除去盐酸及氯，再在碱的作用下与环氧氯丙烷反应得。13、自熄性环氧树脂-氯代甘油中添加双-三氯乙烷，于该混合物中滴加naoh ，然后再反应将树脂溶于苯中，洗去盐，脱苯得。14、氨基苯酚环氧树脂n-氨基苯酚，环氧氯丙烷，乙醇和lioh.h2o搅拌，然后把混合物加热，加入naoh 溶液，水、乙醇和过量的环氧氯丙烷蒸出，残余物溶于甲苯中，并用水洗涤，除盐和碱，然后蒸出甲苯得树脂，环氧当量为104。15、溴环氧树脂四溴双酚a中加环氧氯丙烷，加固碱和水，加热，放热反应至沸腾，待冷却，再加碱，用同样方法加足碱，然后沸腾，过滤、真空脱环氧氯丙烷和水，用苯稀释并过滤，滤出物用碱洗涤，再水洗，再除苯，得热稳定性为123的树脂。16、磷环氧树脂乙二醇二缩水甘油醚，滴加二氯亚磷酸甲酯和氯化铁的混合物，将混合物溶于氯仿中，用苏打水及水洗涤氯仿溶液，用无水硫酸钠进行干燥，真空除氯仿或用石油醚使产物自溶液中沉淀，制得树脂。17、钛改性环氧树脂环氧树脂加热，搅拌下加正钛酸丁酯，处理若干小时，分去馏出的丁醇，得改性树脂。以上内容均来之互联网！本人不负任何责任！环氧树脂地坪材料制造商授权书制造厂家：上海望迪环氧地坪材料公司授权代表签字：范三伟职务：执行总经理日期：2014-06-16工程名称：东南大学九龙湖体育馆环氧塑脂楼面、硅pu弹性塑胶楼地面及pvc运动地板工程投标公司名称：南京诺瓦体育建设工程有限公司南京体育场地设施工程有限责任公司南通华天体育设施有限公司投标人需提供由生产厂家授予的本工程项目授权书；样品：20cmx30cm，颜色为浅灰色标书要求施工要求地坪工艺技术指标1、 封闭地坪底漆附着力, 级1柔韧性，mm2在容器中状态搅拌后均匀无硬块检验依据hg/t3829-2014地坪涂料中“地坪涂料底漆技术要求2 、环氧砂浆中层漆硬度75耐磨性,g0.06黏结强度，mpa3.0抗压强度，mpa80耐水性 耐油性 耐酸性 耐碱性 耐盐性：不起泡、不脱落允许轻微变色耐冲击性：无裂纹、剥落及明显变形在容器中状态搅拌后均匀无硬块检验依据hg/t3829-2014地坪涂料中“厚型地坪涂料面漆技术要求3 、环氧地坪面漆固体含量，%60铅笔硬度h耐冲击性，cm50柔韧性，mm2附着力, 级1耐磨性,g0.045耐水性 耐油性 耐酸性 耐碱性 耐盐性：不起泡、不脱落允许轻微变色在容器中状态搅拌后均匀无硬块防滑系数满足国标要求防火性能满足国标要求检验依据hg/t3829-2014地坪涂料中“薄型地坪涂料面漆技术要求4、工序基层打磨，一底一中两面a打磨机打磨清理地面，吸尘器吸尘，基面处理干净，干燥无油污无裂缝。b涂刷望迪环氧底漆1-2道，封闭水泥基础面，渗透加强固化加强附着力。c批涂环氧胶泥，批补裂缝，整体批涂地面环氧材料，固化后打磨平整。d批涂层固化后涂刷环氧耐磨面漆第一道。不得流挂，不得起泡，均匀涂刷。e涂刷望迪耐磨环氧面漆第二道，涂刷均匀，无色差，无泛色，流平性好，色彩亮丽。5、漆膜厚度底漆0.1-0.2mm，中层0.3-0.5mm，面层0.2-0.3mm，厚度合计约0.8mm1.2mm2.1低分子量双酚a型环氧树脂的合成低分子量双酚a型环氧树脂既是电器、电子的浇铸绝缘材料、胶粘剂、浸渍漆等的重要原料，又是采用链增长法制备中、高分子量环树脂的起始预聚物，因此这种树脂在发达国家中已作为最甚而的品种进行大规模的生产。由此可见，低分子量环氧树脂的质量和原料单耗对整个环氧树脂的应用和生产起着决定的作用。近十几年来低分子量环氧树脂的制造技术有了很大的进步，集中表现在：提高产品质量，提高环氧基含量，降低树脂粘度，减少氯含量；降低原料单耗，主要是环氧氯丙烷的单耗；缩短生产周期；减少废水量。低分子量环氧树脂的合成中，似乎欲制得n=0的理想中的最小分子量树脂只要用2mol的环氧氯丙烷和1mol的双酚a以及2mol的氢氧化钠就可以了，但是，事实并非如此，直到今天人们用尽各种方法也不能制得这一分子量为340，环氧基值0.588的树脂。这说明了环氧氯丙烷和双酚a两种单体的反应是十分复杂的，对于它的反应机理至今还属进行研究中的课题。各种理论众说纷纭莫衷一是，目前较为统一的看法如下。2.2制备低分子量环氧树脂制备低分子量环氧树脂从合成反应来看要尽量抑制分子链之间的反应，避免分子链的增长。保证主反应优先进行。具体对策如下：采用环氧氯丙烷大大过量的方法。虽然有文献报道环氧氯丙烷和双酚a的摩尔比1:20可以顺利地制得分子量为370的产物，但是从工业生产角度来看加收氯守的数量太大，树脂的单批产率下降，是不经济的方法。通常采用m:m=:1反应分两步进行用催化剂使ech和dpp先醚化生成氯醇醚，随后