08-2合成树脂黏合剂2-热固性-环氧树脂黏合剂的生产.PPT

第八章 黏合剂Chapter 8 Adhesives 第二节 合成树脂黏合剂 一、热固性树脂黏合剂 复 习 一、热固性树脂黏合剂 主要品种 （二）环氧树脂黏合剂的生产 概述 １、环氧树脂的形成原理 ２、环氧树脂的生产工艺 ３、环氧树脂生产影响因素 ４、环氧树脂的固化 ５、环氧树脂胶黏剂的组成及调胶 环氧树脂概述 环氧树脂及其固化物的性能特点 (1)力学性能高 环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。 (2)粘接性能优异 环氧树脂固化体系中活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性基团赋予环氧固化物以极高的粘接强度。 再加上它有很高的内聚强度等力学性能，因此它的粘接性能特别强，可用作结构胶。 对木材、金属、玻璃、塑料、橡胶、纤维、皮革、陶瓷、混凝土等具有优良的粘接能力，有“万能胶”之称。 环氧树脂的极性结构 环氧树脂及其固化物的性能特点 (3)固化收缩率小 一般为1％～2％，是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8％～10％；不饱和聚酯树脂为4％～6％；有机硅树脂为4％～8％)。 线胀系数也很小，一般为6×10-5/℃。所以其产品尺寸稳定，内应力小，不易开裂。 (4)工艺性好 环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，所以可低压成型或接触压成型。 配方设计的灵活性很大，可设计出适合各种工艺性要求的配方。 环氧树脂及其固化物的性能特点 (5)电性能好 是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。 环氧树脂及其固化物的性能特点 (6)稳定性好 不含碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温)，其贮存期为1年。超期后若检验合格仍可使用。 环氧固化物具有优良的化学稳定性。其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。 (7)耐热性好 环氧固化物的耐热性一般为80～100℃。环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。 ? (8)综合性能好 在热固性树脂中，环氧树脂及其固化物的综合性能最好。 １、环氧树脂的形成原理 （1）原料 　①二酚基丙烷（双酚A） ◆性能：白色粉末或片状晶体，具酚气味，不溶于水，能溶于醇、醚、丙酮及碱液。室温下微溶于苯、甲苯、二甲苯，加热时溶解度急剧增加。熔点150~155℃，沸点162℃。 ◆分子式 １、环氧树脂的形成原理 （1）原料 　②环氧氯丙烷（ECH） ◆性能：易挥发，无色透明液体，刺激性气味，麻醉性，能溶于醇、醚、四氯化碳及苯中，微溶于水。熔点25.6℃，沸点115.2℃。 ◆分子式 １、环氧树脂的形成原理 （2）合成原理 　 ①环氧氯丙烷的环氧基与双酚A的羟基反应生成醚键： １、环氧树脂的形成原理 （2）合成原理 　 ②在NaOH作用下，生成的醚脱去氯化氢再形成新环氧基： １、环氧树脂的形成原理 （2）合成原理 　 ③新生成环氧基再与双酚A的羟基继续反应生成新醚键： １、环氧树脂的形成原理 （3）总反应式 （4）环氧树脂聚合度及指标 聚合度n=0～20： 当n＜2时→琥珀色或淡黄色低分子量液状的环氧树脂； 当n≥2时→高分子量的固体环氧树脂。 工业环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。 黏合剂用环氧树脂：低分子量环氧树脂，聚合度2～3，分子量＜700，软化点＜50℃ 环氧基百分含量 环氧值 环氧值A：每100g环氧树脂中含有环氧基的物质的量。 ２、环氧树脂的生产工艺 低分子量环氧树脂生产工艺流程图 3、环氧树脂生产影响因素 (1)原料配比 3、环氧树脂生产影响因素 (2)反应温度与时间 低分子量环氧树脂合成：50~55℃ 高分子量环氧树脂合成：85~90℃ (3)碱用量及其加入方式 低分子量环氧树脂合成，30%碱液，两步加碱法 高分子量环氧树脂合成，10~20%碱液，一步加碱法 双酚A型环氧树脂的牌号与性质表 ４、环氧树脂的固化 环氧树脂低聚物是一种从液态到黏稠态、固态多种形态的物质。它几乎没有单独的使用价值，只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值。 ４、环氧树脂的固化 （1）固化：线型结构交联成体型结构；热塑性转变成热固性。 （2）固化反应：活泼氢与环氧基加成 ４、环氧树脂的固化 （3）固化剂的类型 ４、环氧树脂的固化 （3）固化剂的类型 ４、环氧树脂的固化 潜伏型固化剂 与环氧树脂混合后，在室温条件下相对长期稳定(一般要求在3个月以上，才具有较大实用价值，最理想的则要求半年或者1年以上)，暴露在热、光、湿气等条件下才开始固化反应。 应用范围：从单包装胶黏剂向涂料、浸渍漆、灌封料、粉末涂料等方面发展。 脂肪胺和脂环胺固化剂 环氧树脂交联结构示意 环氧树脂交联结构示意 ５、环氧树脂胶黏剂的组成及调胶 （1）环氧树脂