環氧樹脂
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环氧树脂是一类重要的热固性塑料,广泛用于黏合剂,涂料等用途。 又稱作 人工樹脂、人造樹脂、樹脂膠等。 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.
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[编辑] 结构
[编辑] 基本结构
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。
[编辑] 基于胺类固化剂的固化反应
胺类固化剂可以打开环氧基。若所使用的胺类固化剂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。
[编辑] 主要胺类固化剂
[编辑] 基于酐类固化剂的固化反应
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。
[编辑] 主要酐类固化剂
[编辑] 其他固化反应
苯酚也可以同环氧基反应。其基本反应机理如下。
[编辑] 其他类型环氧树脂
[编辑] 性质
[编辑] 化学性质
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。
[编辑] 物理性质
[编辑] 历史
[编辑] 生产与应用
[编辑] 工业生产
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。
[编辑] 应用
环氧树脂被广泛用于涂料,黏合剂领域。环氧树脂还被广泛用于模铸各种电子器件,集成电路封装材料,电路板。环氧树脂还被广泛用于制造工业零件,玻璃钢制品等。
[编辑] 环境与安全
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 4月2006 日報告“我們的生殖健康和化學製” "[1], 双酚A可影響男性生殖器官、導致早熟、母乳減少…