我想全面介绍一下环氧树脂。
环氧树脂是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，除少数外相对分子量不高。环氧树脂的分子结构特点是分子链中的活性环氧基团，可以位于分子链的末端、中间或环状结构。由于分子结构中含有活性环氧基团，它们可以与各种类型的固化剂交联，形成具有三维网络结构的不溶不熔聚合物。
应用功能:
1，各种形态。各种树脂、固化剂和改性剂体系几乎可以满足各种应用的要求，从极低粘度到高熔点固体。
2、固化方便。采用不同的固化剂，环氧树脂体系几乎可以在0 ~ 180℃的温度范围内固化。
3.附着力强。环氧树脂分子链中极性羟基和醚键的存在，使其对各种物质具有很高的附着力。环氧树脂固化时收缩率低，内应力小，也有助于提高粘接强度。
4.低收缩性。环氧树脂与固化剂的反应是通过树脂分子中环氧基团的直接加成反应或开环聚合反应进行的，没有水或其他挥发性副产物的释放。与不饱和聚酯树脂和酚醛树脂相比，它们在固化过程中表现出非常低的收缩率(小于2%)。
5.机械性能。固化后的环氧树脂体系具有优异的力学性能。
6.电气性能。固化后的环氧树脂体系是一种优良的绝缘材料，具有高介电性能、耐表面漏电和耐电弧性。
7.化学稳定性。通常，固化的环氧树脂体系具有优异的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧系统的其他性能一样，化学稳定性也取决于所选择的树脂和固化剂。适当选择环氧树脂和固化剂，可使其具有特殊的化学稳定性。
8.尺寸稳定性。上述性能的结合使得环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。
9、抗霉菌。固化的环氧树脂系统可抵抗大多数霉菌，并可在恶劣的热带条件下使用。
体型鉴定
根据分子结构，环氧树脂大致可分为五类:
1，缩水甘油醚环氧树脂
2.缩水甘油酯环氧树脂
3、缩水甘油胺环氧树脂
4.线性脂肪族环氧树脂
5.脂环族环氧树脂
复合材料工业中应用最广泛的环氧树脂是上述缩水甘油醚环氧树脂，其中以二酚丙烷环氧树脂(简称双酚a环氧树脂)为主。其次是缩水甘油胺环氧树脂。
1，缩水甘油醚环氧树脂
缩水甘油醚环氧树脂是由含活泼氢的酚或醇与环氧氯丙烷缩聚而成。
(1)双酚丙烷环氧树脂双酚丙烷环氧树脂由双酚丙烷和环氧氯丙烷缩聚而成。
工业二酚丙烷环氧树脂实际上是不同聚合度分子的混合物。大多数分子是带有两个环氧基团的线性结构。一些分子可以是分支的，并且由非常少的分子终止的基团是氯醇基而不是环氧基。因此，环氧树脂的环氧基含量和氯含量对树脂的固化和固化产物的性能有很大的影响。树脂的工业控制指标如下:
①环氧值。环氧值是鉴定环氧树脂性能最重要的指标，工业环氧树脂型号是根据环氧值的不同来区分的。环氧值是指每100g树脂中含有环氧基团的物质的量。环氧值乘以100的倒数称为环氧当量。环氧当量的含义是:含1mol环氧基的环氧树脂克数。
②无机氯含量。树脂中的氯离子能与胺类固化剂络合，影响树脂的固化，也影响固化树脂的电性能，所以氯含量也是环氧树脂的一个重要指标。
③有机氯含量。树脂中有机氯的含量表示分子中未发生闭环反应的氯醇基的含量，应尽可能降低其含量，否则也会影响树脂的固化和固化产物的性能。
④挥发性物质。
⑤粘度或软化点。
(2)酚醛聚环氧树脂酚醛聚环氧树脂包括酚醛型和邻甲酚醛型聚环氧树脂。与双酚丙烷型环氧树脂相比，其线性分子中含有两个以上的环氧基团，因此固化产物具有高的交联密度和优异的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。它们由酚醛清漆树脂和表氯醇缩聚而成。
(3)多羟基苯酚缩水甘油醚环氧树脂的其他实用代表有间苯二酚环氧树脂、间苯二酚-甲醛环氧树脂、四酚乙烷环氧树脂和三羟基苯基甲烷环氧树脂。这些多官能缩水甘油醚树脂在固化后具有高的热变形温度和刚性，并且可以单独使用。
或与通用E型树脂* * *混合用于高性能复合材料(ACM)和印刷电路板等基体材料。
(4)脂肪族多元醇的缩水甘油醚型环氧树脂在其分子中含有两个或多个环氧基团，并且这些树脂中的大多数具有非常低的粘度；大部分是长链线性分子，所以是柔性的。
2.其他类型的环氧树脂
(1)缩水甘油酯环氧树脂与二酚丙烷环氧树脂相比，缩水甘油酯环氧树脂粘度低，施工性好。反应活性高；附着力高于一般环氧树脂，固化后的产品具有良好的力学性能；良好的电绝缘性；具有良好的耐候性和耐超低温性，在超低温条件下仍具有比其他类型环氧树脂更高的粘接强度。具有良好的表面光泽、透光性和耐候性。
(2)缩水甘油胺环氧树脂具有高官能度、高环氧当量、高交联密度和显著提高耐热性的优点。在国内外，缩水甘油胺环氧树脂优异的粘接性和耐热性已被用于制造飞机二次结构材料用碳纤维增强复合材料(CFRP)。
(3)脂环族环氧树脂这类环氧树脂是将脂环族烯烃的双键环氧化制得的。它们的分子结构与双酚丙烷环氧树脂和其他环氧树脂有很大的不同。前者的环氧基团直接连接在脂环上，而后者的环氧基团全部连接在苯核或带有环氧丙基醚的脂肪烃上。脂环族环氧树脂固化产物具有以下特点:①抗压和抗拉强度高；②长期暴露在高温下仍能保持良好的力学性能；③良好的耐电弧性、耐紫外线老化性和耐候性。
(4)脂肪族环氧树脂等环氧树脂的分子结构既没有苯核，也没有脂环结构。只有脂肪链，环氧基团连接到脂肪链上。固化后的环氧化聚丁二烯树脂具有良好的强度、韧性、粘接性和耐正负温性能。
使用指南
环氧树脂和环氧树脂胶是无毒的，但由于在制备过程中加入了溶剂和其他有毒物质，很多环氧树脂是“有毒”的。近年来，国内环氧树脂行业正试图通过水性化改性和避免添加来保持环氧树脂的“无毒”性质。目前绝大多数环氧树脂涂料都是溶剂型涂料，含有大量的挥发性有机化合物(VOC)，有毒易燃，对环境和人体造成危害。
环氧树脂一般与添加剂同时使用，以获得应用价值。可根据不同用途选择添加剂，常用的添加剂有:(1)固化剂；(2)修饰语；(3)填料；(4)稀释剂；(5)其他。
固化剂是必不可少的添加剂，无论是作为粘合剂、涂料还是浇注料都要加入固化剂，否则环氧树脂无法固化。
由于性能要求不同，对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加剂的要求也不同。现将它们的选择方法简要介绍如下:
(一)环氧树脂的选择
1，从使用中选择
最好使用中等环氧值(0.25-0.45)的树脂作为粘合剂，如6101.634；最好选择高环氧值(> 0.40)的树脂，如618、6101；低环氧值(
2.从机械强度上选择。
环氧值过高的树脂强度较高，但易碎；高低温强度好，环氧值适中；环氧值越低，高温强度越差。因为强度与交联度有关，环氧值高固化后交联度也高，环氧值低固化后交联度也低，造成强度的差异。
3、从操作要求上选择
不需要耐高温，对强度要求不大。希望环氧树脂干燥快，不易流失，可以选择环氧值较低的树脂。如果需要渗透性和强度，可以选择环氧值较高的树脂。
(2)、固化剂的选择
1，固化剂类型:
通常用于环氧树脂的固化剂包括脂族胺、脂环族胺、芳族胺、聚酰胺、酸酐、树脂和叔胺。此外，在光引发剂的作用下，紫外线或光也能固化环氧树脂。胺类固化剂一般用于室温或低温固化，酸酐类和芳香族固化剂一般用于加热固化。
环氧值是鉴定环氧树脂质量的最重要指标，根据环氧值的不同划分环氧树脂的种类。环氧值是指100克树脂中所含环氧基团的克当量数。
2、固化剂的用量
当(1)胺用作交联剂时，其计算如下:
胺剂量=MG/Hn
其中:
M=胺的分子量
Hn=活性氢的数量。
G=环氧值(每100g环氧树脂中包含的环氧当量数)
变化范围不超过10-20%。如果用过量的胺固化树脂，会使树脂变脆。如果用量太小，固化不完善。
(2)当使用酸酐时，按下列公式计算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100其中:
M=酸酐的分子量
G=环氧值(0.6~1)为实验系数。
3.固化剂的选择原则:固化剂对环氧树脂的性能影响很大，一般根据以下几点来选择。
(1)，从性能要求来说:有的要求耐高温，有的要求柔韧性好，有的要求耐腐蚀性好，所以要根据不同的要求选择合适的固化剂。
(2)固化方式的选择:有些产品不能加热，就不能用热固化固化剂。
(3)适用期的选择:所谓适用期，是指从固化剂加入环氧树脂到不能使用的时间。对于长时间的应用，通常选择酸酐或潜在固化剂。
(4)安全性选择:一般来说，毒性越小越好，便于安全生产。
(5)、从成本上选择。
(3)、修饰词的选择
改性剂的目的是提高环氧树脂的鞣性、抗剪切性、抗弯曲性、抗冲击性和绝缘性能。常用的修饰词有:
(1)，聚硫橡胶:能提高冲击强度和抗剥离性能。
(2)聚酰胺树脂:可以改善脆性，提高附着力。
(3)聚乙烯基叔丁醛:提高耐冲击鞣制性。
(4)丁腈橡胶:提高耐冲击鞣制性。
(5)酚醛树脂:能提高耐温性和耐腐蚀性。
(6)聚酯树脂:提高耐冲击鞣制性。
(7)、脲醛三聚氰胺树脂:增加耐化学性和强度。
(8)糠醛树脂:提高静态弯曲性能和耐酸性。
(9)乙烯基树脂:提高抗剥离性和冲击强度。
(10)，异氰酸酯:降低透湿性，增加耐水性。
(11)，硅胶:提高耐热性。
聚硫橡胶用量可在50%-300%之间，需要硫化剂；聚酰胺树脂和酚醛树脂的用量一般为50-100%，聚酯树脂的用量一般为20-30%。可以不加额外的固化剂，也可以加入少量固化剂加速反应。
一般来说，改性剂用量越多，柔韧性越大，但树脂制品的热变形温度相应降低。
为了提高树脂的柔韧性，也常用邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯等增韧剂。
(4)、填料的选择
填料的作用是改善产品的某些性能和树脂固化时的散热条件。填料的使用还可以减少环氧树脂的用量，降低成本。不同的填料可以选择用于不同的目的。其尺寸最好小于100目，用量视用途而定。常用填料简介如下:
填充名称的功能
石棉纤维和玻璃纤维增加韧性和抗冲击性。
石英粉、瓷粉、铁粉、水泥和金刚砂提高硬度。
氧化铝和瓷粉增加附着力和机械强度。
石棉粉、硅胶粉、高温水泥提高耐热性。
石棉粉、石英粉和石粉减少收缩。
金属粉末如铝粉、铜粉和铁粉增加了导热性和导电性。
石墨粉、滑石粉和石英粉提高了耐磨性和润滑性能。
金刚砂和其他磨料提高耐磨性。
云母粉、瓷粉和石英粉增加绝缘性能。
各种颜料和石墨都有颜色。
此外，据报道，可将适量(27-35%)的P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn和Pb的氧化物加入树脂中，以在高热和高压下保持粘合。
(五)稀释剂的选择
其作用是降低粘度，提高树脂的渗透性。稀释剂分为惰性和活性两大类，用量一般不超过30%。常用的稀释剂如下:
活性稀释剂
名称、品牌和用途备注
600 ~30%的二缩水甘油醚需要更多的固化剂。
聚缩水甘油醚630同上同上
环氧丙烷丁基醚660 ~15%同上。
缩水甘油苯基醚690同上同上
二环氧丙烷乙醚669同上同上
环氧丙烷丙基醚662同上同上
惰性稀释剂
名称和剂量备注
二甲苯~15%不需要额外的固化剂。
甲苯同上同上
苯同上同上
丙酮同上同上
加入固化剂前，必须对所用的树脂、固化剂、填料、改性剂、稀释剂等所有材料进行检验，并应符合以下要求:
(1)，无水分:含有水分的物料应先干燥，尽量少用含有少量水分的溶剂。
(2)纯度:除水以外的杂质含量最好在65438±0%以下。如果杂质在5-25%可以使用，但是配方的百分比要增加。用量少的时候用试剂级的比较好。
(3)、了解材料是否失效。
在缺乏验收条件的工厂，使用前最好按照配方做一个小样测试。
(6)、固化的三个阶段
1.液体操作时间
操作时间(也称为工作时间或使用寿命)是固化时间的一部分。混合后，树脂/固化剂混合物仍然是液体，可以工作并适于应用。为保证粘接可靠，应在固化操作时间内做好所有施工和定位工作。
2.凝胶固化
混合物开始进入固化阶段(也称为成熟期)，这时它开始胶凝或“变异”。这时候环氧就长时间不起作用了，会失去粘性。现阶段不能打扰。会变成像硬橡胶一样的软凝胶，可以用大拇指按压。
因为此时混合物只是部分固化，新使用的环氧树脂仍能与之发生化学链接，所以未处理的表面仍能粘合或反应。无论如何，对于接近凝固的混合物，这些能力正在下降。
3.固体最终固化
环氧树脂混合物达到固化和固体阶段，此时可以进行打磨和成型。这个时候你不能用拇指按。此时环氧树脂的最终反应强度在90%左右，可以取下固定夹，在室温下放置几天继续固化。
此时新使用的环氧树脂不能与之发生化学键合，必须对环氧表面进行适当的预处理，如抛光，以获得良好的粘接机械强度。