环氧树脂

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索

环氧树脂(Epoxy),又稱作人工樹脂人造樹脂樹脂膠等。是一类重要的热固性塑料,广泛用于膠粘剂,涂料等用途。人造樹脂(Epoxy resins/Epoxy/Polyepoxide)是熱固性環氧化物聚合物。

大多數人造樹脂由氯環氧丙烷(epichlorohydrin)(C3H5ClO)和双酚A(酚甲烷)(bisphenol-A)(C15H16O2)產生化學反應而成。

结构[编辑]

基本结构[编辑]

环氧树脂得名于其结构上的环氧基。双酚A型环氧树脂是最常用的环氧树脂。其结构如图。

通过如同固化剂反应,环氧树脂可以形成三维交联高分子网络,如下图所示。

基于胺类固化剂的固化反应[编辑]

胺类固化剂可以打开环氧基。若所使用的胺类固化剂(常用的固化剂为双氰胺,DICY)有两个以上的功能团则可以生成交联网络。其基本反应如下。

主要胺类固化剂[编辑]

基于酐类固化剂的固化反应[编辑]

酐类固化剂在胺催化剂的作用下可以和环氧基反应,其基本反应机理如下。

酐类固化剂还可以在氢氧根的催化作用下和环氧基反应,其基本反应机理如下。

主要酐类固化剂[编辑]

其他固化反应[编辑]

苯酚也可以同环氧基反应。其基本反应机理如下。

其他类型环氧树脂[编辑]

性质[编辑]

化学性质[编辑]

环氧树脂固化过程为放热反应,当使用快速催化剂铸造大型零件时需要注意散热,防止温度上升过高达到小分子沸腾温度。

物理性质[编辑]

  • 密度:1.1~1.2公克/立方公分(與固化程度有關)

生產與應用[编辑]

工业生产[编辑]

环氧树脂在全世界的年产值大约150亿美元。环氧树脂在美国的主要生产厂家和品牌包括Hexion(原Shell Development Company)的Epon,陶氏化工的D.E.R牌和Huntsman公司先进材料业务部(原汽巴精化)的Araldite牌。

应用[编辑]

环氧树脂广泛用于:

  • 涂料及黏合剂
  • 模铸各种电子器件、集成电路封装材料和电路板
  • 制造工业零件玻璃钢制品等
  • 罐內層,尤其是酸性的食品或飲料,例如汽水
  • 土木建築結構物補強,可與碳纖維或玻璃纖維搭配使用成為具有極高抗拉強度的補強材料。

环境与安全[编辑]

环氧基会与人体内的多种基团反应,因此通常被认为是有毒或者致癌物质,在使用的时候应该避免皮肤接触。环氧树脂的固化剂大多也是有毒物质。

氯環氧丙烷(C3H5ClO)易燃, 含毒性和致癌物質。

双酚A(酚甲烷)(C15H16O2) 是內分泌干擾素(也就是擾亂生殖系統的化學物質) 。

根據GreenPeace 2006年4月報告“我們的生殖健康和化學製” "our-reproductiveheal.pdf, 双酚A可影響男性生殖器官、導致早熟、母乳減少…

参考文献与外部连接[编辑]