今天livevenu科普一下環氧樹脂的基本性能以及環氧樹脂的行業(ye) 應用,有需求的朋友們(men) 可以收藏一下。
環氧樹脂的基本性能
(1)外觀與(yu) 色澤
環氧樹脂會(hui) 隨著相對分子質量的變化而改變其外觀狀態,從(cong) 低黏液體(ti) 變為(wei) 半固態直至固體(ti) 。環氧樹脂一般是透明的,但會(hui) 因製造工藝的不同而呈無色或淡黃色。
(2)環氧當量與(yu) 環氧值
環氧當量(EEW)表示每一個(ge) 環氧基團相當的環氧樹脂的質量,或者說是含1mol環氧基的環氧樹脂的質量(g),即環氧值表示100g環氧樹脂中含有環氧基的物質的量(mol)。即:
環氧值愈大,相對分子質量愈小,黏度愈低。環氧值(或環氧當量)是環氧樹脂的重要質量指標,它決(jue) 定著固化劑用量的多少和固化產(chan) 物的性能。
環氧基質量分數(環氧基含量)是指每100g 環氧樹脂中含有環氧基的質量(g),單位為(wei) %。環氧基的相對分子質量為(wei) 43。
環氧基質量分數=環氧基相對分子質量×環氧值
環氧當量、環氧值和環氧基質量分數三者之間的關(guan) 係為(wei) :環氧當量=100/環氧值=43/環氧基質量分數
(3)羥值與(yu) 羥基當量
羥值是決(jue) 定固化劑用量的一個(ge) 重要指標。羥值表示100g 環氧樹脂中所含羥基的摩爾數,羥基當量則表示含有1mol羥基的環氧樹脂的質量。它們(men) 之間的關(guan) 係為(wei) :羥值=100/羥基當量。羥基是一個(ge) 極性基團,也是環氧樹脂的主要反應基團,尤其是酸酐作為(wei) 固化劑,且高分子量、超高分子量環氧樹脂的環氧基含量很低時,這些樹脂的固化交聯反應主要是靠羥基。如雙酚A型環氧樹脂的分子量越高,其羥基當量越大。
(4)氯含量
表示100g 環氧樹脂中含有氯的摩爾數,國外常用質量分數(%)表示。氯在環氧樹脂中以無機氯和有機氯的形式存在,其中有機氯又分為(wei) 可水解氯(活性氯、易皂解氯)和不可水解氯(非活性氯)。氯含量影響環氧樹脂固化物的介電性能和耐水性,無機氯的影響更為(wei) 顯著。
(5)黏度
環氧樹脂的黏度是與(yu) 使用工藝有關(guan) 的一項重要指標,黏度的大小隨溫度不同而改變。液態雙酚A環氧樹脂的黏度和固態雙酚A環氧樹脂的溶液黏度都隨平均相對分子質量的增加而增大,且隨相對分子質量分布的減小而降低。
(6)軟化點
固體(ti) 環氧樹脂變軟或發黏的溫度稱為(wei) 軟化點,一般隨環氧樹脂的相對分子質量的增加而升高。因環氧樹脂是聚合度不同的低聚物,故沒有明確的熔點,隻有熔融的溫度範圍,因而稱為(wei) 軟化點。
(7)揮發分
環氧樹脂製造過程所用溶劑、水分的殘留或少量小分子環氧化物的生成,都會(hui) 使樹脂有一定量的揮發分,對膠黏劑性能十分不利,會(hui) 造成粘接製品起泡或氣孔等弊端。揮發分常用質量百分數表示。
(8)平均相對分子質量及其分布
由於(yu) 環氧樹脂是不同聚合度的同係分子的混合物,分子量因聚合物中重複鏈節數的不同而不均一。隨著分子量由低到高的變化,環氧樹脂的形態從(cong) 液態、黏稠態到固態,色澤多為(wei) 淡黃色。環氧樹脂平均相對分子質量大小和分布的寬窄,都對環氧樹脂固化產(chan) 物的機械強度、耐熱性能有很大的影響。例如相對分子質量低的環氧樹脂能溶於(yu) 脂肪族和芳香族溶劑,而相對分子質量高的環氧樹脂隻能溶於(yu) 酮類和酯類等強溶劑。又如平均相對分子質量相同而相對分子質量分布較窄的環氧樹脂,其軟化點高,反之亦然。
環氧樹脂膠的應用
環氧膠黏劑劑不僅(jin) 具有優(you) 異的粘接性能,而且其他方麵的性能也較均衡,能與(yu) 多種材料粘接和複合,通過配方設計幾乎可以滿足各種加工性能和工藝性能的要求,因此從(cong) 日常生活到尖端技術等各領域都得到了廣泛的應用,已成為(wei) 飛機、導彈、火箭、衛星、飛船、汽車、艦艇、機械、電子、土木建築等領域不可缺少的材料。
環氧樹脂膠黏劑在機械設備維修方麵有著較多的應用。如在修複精密機械零件、模具、工夾具、機床導軌與(yu) 溜板、導柱與(yu) 導套、軸與(yu) 瓦等的磨損方麵具有極大的優(you) 勢。過去的修複辦法是采用堆焊、電鍍和金屬噴鍍,但因熱變形、設備、工藝等的因素的影響而受到限製,現在使用以環氧樹脂和無機填料為(wei) 主體(ti) 的雙組分膠黏劑已經逐步代替了電焊、電鍍、鑲套工藝來恢複這些零件原來的幾何形狀和尺寸規格,具有工藝簡單、成本低、工期短的優(you) 點。在飛機維修上采用環氧膠黏劑更是方便快捷,例如蜂窩夾層結構的修複就可以用環氧膠注入、填充、粘貼,固化後牢固可靠,性能依舊。又如整體(ti) 油箱出現裂紋滲漏,最為(wei) 有效、簡便的方法是粘接修理,可選用快固高強環氧膠黏劑進行粘接。目前使用的環氧樹脂點焊膠黏劑,具有連接強度高、密封性好、應力分布均勻、耐疲勞性好、結構質量輕、可以進行陽極氧化、生產(chan) 效率高等特點,已在航空工業(ye) 上廣泛應用。
由於(yu) 環氧樹脂具有油麵粘接性能高、單組分化、能在40℃下長時間保存(半年左右)、150℃左右能與(yu) 電泳底漆同步固化、完全固化前能經受磷化處理、不滲流、不汙染電泳漆等特點,在各類交通工具(如飛機、船舶、汽車等)的製造與(yu) 裝配中得到了廣泛的應用,在轎車生產(chan) 中這種技術特征尤為(wei) 明顯:采用粘接技術,用膠黏劑來代替以前的鉚接、焊接扣螺栓連接,以環氧樹脂膠黏劑作為(wei) 主要結構膠的用量占整個(ge) 汽車用膠黏劑總量的25%左右。這樣既能減少接頭的應力集中,又提高了運行安全性,降低了製造成本。
環氧樹脂膠黏劑在電器工業(ye) 中的應用主要有:電機槽楔鋼棒間的絕緣固定,變壓器中矽鋼片之間的粘接,電子加速器的鐵芯及長距離輸送的三相電流的位相器的粘接等。環氧導電膠和環氧導熱膠在電子工業(ye) 中的應用頗具特色。環氧樹脂導電膠是一種具有一定導電性的膠黏劑,它固化或幹燥後可以將多種導電材料連接起來。電子元器件的連接以往采用焊接的方法,但焊接會(hui) 引起零件變形、損傷(shang) 、接頭易氧化等問題,而用環氧樹脂導電膠這些問題就可以迎刃而解。環氧樹脂導電膠具有很好的粘接強度,根據選用的固化劑不同可以配製成單組分或多組分,可配成室溫固化型、中溫固化型或高溫固化型,可配成無溶劑型或有溶劑型。環氧導電膠的優(you) 異性能和多樣性,使它成為(wei) 導電膠中應用最廣的品種。
此外,環氧樹脂膠黏劑在建築材料、土木工程、建築施工、裝修裝飾、結構加固、密封防水、橋梁修複等方麵都起著重要的作用。土木建築用環氧樹脂膠黏劑順應了現代土木建築發展的總趨勢,膠種向著低毒、能在特殊條件下(如潮濕麵、水下、油麵、低溫)固化、室溫固化高溫使用、高強度、高彈性等方向發展。應用麵從(cong) 單一的新老水泥的粘接、建築裂縫的修補發展到基礎結構、地麵、裝潢、電氣、給排水等施工工程中。高強輕質預製件在混凝土與(yu) 聚醋酸乙烯乳液混合漿料中加入發泡聚苯乙烯小顆粒,再加入環氧樹脂乳液和固化劑,經固化後即得低密度高強輕質預製件。又如高檔石材複合板以高檔石材作為(wei) 麵料裝飾建築典雅美觀,但資源有限,加之太重,存在潛在危險。現采用在兩(liang) 薄鋼(鋁)板之間先粘貼金屬蜂窩材,再於(yu) 外側(ce) 的金屬板上粘一層很薄的高檔石材麵,所有的粘接都是采用改性環氧樹脂膠黏劑。