環(huán)氧樹脂基礎(chǔ)知識(shí)及其應(yīng)用課件

1、1 培訓(xùn)講師：許永現(xiàn)(3184) 2008-07-042定義：環(huán)氧樹脂（Epoxy Resin）是泛指含有2個(gè)或2個(gè)以上的環(huán)氧基以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族為主鏈的高分子聚合物。化學(xué)分子式: CH3 CH3 CH2CHCH2 0 0 C 0 0 CH2CHCH2 0 0 C CH3 OH CH3 0 0 CH2 CH CH2化學(xué)名稱：雙酚A二縮水甘油醚 (DGEBPA) n003環(huán)氧基表示方法環(huán)氧基是環(huán)氧樹脂的特性基團(tuán)，它的含量多少是Epoxy的重要指標(biāo)，描述環(huán)氧基含量有3種不同的表示法：a、環(huán)氧當(dāng)量是指1mol環(huán)氧樹脂的質(zhì)量，正常范圍175-200g/mol無支鏈的Epoxy：分子量=環(huán)氧當(dāng)量2

2、；4b、環(huán)氧值每100g的Epoxy中所含有環(huán)氧基的物質(zhì)量（mol）這種表示方法有利于固化劑用量的計(jì)量和用量表示；c、環(huán)氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)每100g樹脂中含有環(huán)氧基的質(zhì)量（g）。a、b、c之間互相換算的公式：環(huán)氧當(dāng)量=100/環(huán)氧值環(huán)氧值=環(huán)氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)/環(huán)氧基分子量環(huán)氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)=環(huán)氧基分子量(43g/mol)環(huán)氧值5環(huán)氧樹脂的作用a、環(huán)氧樹脂涂層b、Epoxy粘接劑c、環(huán)氧樹脂層壓板d、環(huán)氧樹脂澆注料6環(huán)氧樹脂的優(yōu)越特性環(huán)氧樹脂的優(yōu)越特性a、粘接質(zhì)量高，粘接面廣除四氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯不能粘接外，與其他金屬或非金屬都有可粘接性，可稱為萬能膠。b、收縮率低環(huán)氧樹脂的固化劑主要依靠環(huán)氧基的苯環(huán)加成聚合，

3、因此固化過程中不產(chǎn)生低分子；（1%-2%）環(huán)氧樹脂固化收縮率低特性優(yōu)，加工制品尺寸穩(wěn)定，內(nèi)應(yīng)力小，不易開裂，在澆注（封裝）成型加工等都廣泛應(yīng)用。7c、穩(wěn)定性好環(huán)氧樹脂只要不含有酸、堿鹽等雜質(zhì)是不易變質(zhì)的，如果貯存好（如密封、不受潮、不遇高溫）可以至少1年的使用壽命，1年后如檢測合格后，仍可以正常使用。d、優(yōu)良的電絕緣性能固化后的環(huán)氧樹脂吸水率低，不再具有活性基因和游離的離子，具有優(yōu)良的電絕緣性能。擊穿電壓35-50KV/min體積電阻率11013-15介電常數(shù)3-48e、機(jī)械強(qiáng)度高拉伸率：45.12-68.67彎曲度：88.29-117.72密度：1.12-1.15f、加工性能優(yōu)越加熱粘度降低

4、，易排氣泡相對性能好（助劑、粉體、固化劑）9環(huán)氧樹脂材料的缺點(diǎn)1.耐侯性差,在紫外線照射下會(huì)降解,造成性能下降,不能在戶外長期使用.2沖擊強(qiáng)度低.3.不太耐高溫.10未固化環(huán)氧樹脂的特性指標(biāo)羥基含量粘度和軟化點(diǎn)色澤與外觀平均分子量和分子量分布曲線可水解氯含量無機(jī)氯質(zhì)揮發(fā)性11固化后環(huán)氧樹脂的特性指標(biāo)固化后環(huán)氧樹脂的特性指標(biāo)1.機(jī)械強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、硬度2.電性能介電常數(shù)、介電強(qiáng)度、功率因素、耐電弧性、電阻系數(shù)、擊穿電壓3.耐化學(xué)性耐酸性、耐堿性、耐各種溶劑和各種介質(zhì)4.耐水性吸水率、煮沸吸水率、耐煮性125.耐鹽性熱變形溫度、鹽分解溫度、熱失量、鹽膨脹6.固化后產(chǎn)物結(jié)構(gòu)軟化度

5、、軟化率、交聯(lián)度、微觀結(jié)構(gòu)7.耐環(huán)境性鹽霧、風(fēng)蝕、潮氣、煙霧、大氣、老化性等8.可燃性及煙霧溫度9.毒性10.使用方面特殊性能13環(huán)氧樹脂加工特性指標(biāo)市場上目前提供的127E是一種線性結(jié)構(gòu)的熱塑性樹脂，它在加熱或制品的生產(chǎn)過程，需要添加固化劑、光敏劑、促進(jìn)劑等通過室溫、加熱、射線使它們發(fā)生加成反應(yīng)，成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)a、適用期（安全操作期）（pot tife)b、凝膠時(shí)間（表干時(shí)間）(gel time)c、固化時(shí)間（完全固化）(curing time)d、放熱曲線(exotherm and exotherm curve)14環(huán)氧樹脂分析測試標(biāo)準(zhǔn)及方法環(huán)氧樹脂分析測試標(biāo)準(zhǔn)及方法TSC：熱釋電流法DS

6、C：差示掃描熱分析表示在程序控制溫度下測量輸入到物質(zhì)和參比物之間的功率差與溫度的關(guān)系，此技術(shù)為DSC。DSC在環(huán)氧樹脂固化方面的作用Tg點(diǎn)（玻璃轉(zhuǎn)化溫度）環(huán)氧樹脂常規(guī)分析項(xiàng)目與各種符號(hào)環(huán)氧樹脂常規(guī)分析項(xiàng)目與各種符號(hào)15序號(hào)檢測項(xiàng)目國際標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法國標(biāo)1外觀 目測 GB12007-1 2環(huán)氧當(dāng)量g/mol 3001-1978E 高氯酸-溴化四乙銨法 GB4612 3粘度（25）pa.s 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)/滴定法 GB12007.4 4軟化點(diǎn)/ 環(huán)球法 GB12007.6 5色澤1 鐵鈷比色、氯鉑酸鉀比色 GB12007-1 6無機(jī)氯含量l/L 4573-1978E 硝酸鹽電位滴定 GB4613 7易皂

7、介氯含量% 4583-1978E NaoH皂化后硝酸鹽滴定 GB4618 8揮發(fā)性% 加熱減量法 GB6740 9鈉離子含量l/L 離子色譜法 GB12007.2 10凝固時(shí)間/min 供需雙方協(xié)調(diào) GB12007.7 16 雙酚A縮水甘油醚 樹脂成分 固化劑 增塑性（可繞性） 改性成分 增韌性（改善耐沖擊） 填充劑環(huán)氧樹脂產(chǎn)品組成物 稀釋劑 調(diào)節(jié)流動(dòng)性成分 觸變劑 其他成分：顏料、溶劑、消泡劑、流平劑、 增粘劑17填料、增強(qiáng)材料和其他助劑填料、增強(qiáng)材料和其他助劑1.增重填料：硅微粉2.阻燃填料：Al(OH)3、Mg(OH)2、十溴二苯醚3.導(dǎo)熱填料：Al2O3、ZnO、MgO4.補(bǔ)強(qiáng)填料：氣

8、相SiO2、沉淀SiO25.顏色料；鈦白粉、炭黑等18固化劑定義固化劑定義環(huán)氧樹脂本身是熱塑性的線性結(jié)構(gòu)，不能直接拿來使用，必需在向樹脂中加入第二組份，在一定的溫度（或濕度）等條件下，與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基進(jìn)行加成聚合反應(yīng)，或催化聚合反應(yīng)，生成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）的固化物后才能使用。這個(gè)充當(dāng)?shù)诙M份的化合物稱作固化劑，分為加成型固化劑和觸媒型固化劑19固化劑種類固化劑種類1.常用酸酐性固化劑MH-700、B-650甲基六氫苯酐(高溫加熱型)2.常用脂環(huán)族,芳香胺性固化劑(中溫加熱型)3.常用脂肪族性固化劑(室溫型)20MH700 CH3 O HC OH O= C C= O HC O C C

9、 OH COOH R R CH2 CH COOCH2 CH CCOOOCCOO CH3 OB-650OOOHO21H C O C C OH HC O RC C O CH2 CH HC OH R OH HC O CH2 CHOOCHCH2OOOCH2CHOCHOH22增韌劑1.C13叔碳酸縮水甘油醚2.環(huán)氧化腰果酚23 AGE：烯丙基縮水甘油醚 活性稀釋劑 PGE：苯基縮水甘油醚稀釋劑 二甲苯 非活性稀釋劑 環(huán)己酮 苯甲醇 乙二醇單丁醚 正丁醇 乙酸乙脂24增塑劑1.鄰苯二甲酸脂（PAE）2.鄰苯二甲酸二甲脂（DMP）3.鄰苯二甲酸二乙脂（DEP）4.鄰苯二甲酸三丁脂（DBP）5.磷酸三乙脂6.

10、磷酸三丁脂7.磷酸三苯脂25環(huán)氧樹脂的毒性：1.環(huán)氧樹脂急性毒性環(huán)氧樹脂的毒性是通過作為其活性基的環(huán)氧基來實(shí)現(xiàn)，毒性的大小和純度在單位質(zhì)量樹脂里所含有環(huán)氧基數(shù)目決定的，正常低濃度比高粘度樹脂毒性高。環(huán)氧樹脂口服毒性很小，實(shí)際上無毒，作為原料的環(huán)氧樹脂的毒性多來自產(chǎn)品本身的揮發(fā)物（如環(huán)氧氯丙烷、苯、甲苯等）這是由于在生產(chǎn)環(huán)氧樹脂時(shí)溶劑沒有反應(yīng)完全所致。262.未固化環(huán)氧樹脂對皮膚作用未固化環(huán)氧樹脂對皮膚的過敏性多數(shù)沒有副作用，但預(yù)防為主。3.固化過程和固化后由于反應(yīng)釋放氣體刺激皮膚，引起皮膚過敏。4燃燒固化后環(huán)氧樹脂毒性更強(qiáng)。27勞動(dòng)保護(hù)措施1.在配方設(shè)計(jì)時(shí)盡可能選擇毒性低的稀釋劑和固化劑.2.

11、加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)機(jī)械化和隔離密閉操作,工作環(huán)境有良好的通風(fēng)設(shè)施.3.環(huán)氧樹脂和固化劑等均屬于化學(xué)品在操作中必需遵循強(qiáng)制性/推薦性工業(yè)衛(wèi)生條例.4.注意個(gè)人衛(wèi)生措施.28在工作地點(diǎn)的安全措施手套 必需品袖套 推薦使用護(hù)眼罩 推薦使用口罩 推薦使用29皮膚保護(hù)措施1.開工前:在外露皮膚上涂抹護(hù)膚膏2.清洗后:涂抹護(hù)膚膏3.清洗沾污的皮膚：用吸水紙輕輕吸抹，用溫?zé)崴蜔o堿肥皂洗滌然后即用即棄毛巾擦干，禁用溶劑。4.清潔工作間的要求：用淺色紙覆蓋工作臺(tái)等，使用即用即棄燒杯等。5.溢出物的處理：用鋸屑或廢棉吸取，再棄于襯有塑料膜的箱內(nèi)。30通風(fēng)1.工作間通風(fēng) 每小時(shí)內(nèi)換氣3-5次2.工作臺(tái)通風(fēng)使用排氣扇，工作時(shí)應(yīng)避免吸入揮發(fā)性氣體 31急救措施當(dāng)眼睛受到