化學名稱:二酚基丙烷環氧樹脂(雙酚A型環氧樹脂)
簡 稱:環氧樹脂
平均分子量:300~7000
這類環氧樹脂是由二酚基丙烷及環氧氯丙烷在催化劑(氫氧化鈉溶液)存在下縮聚而成的線型高聚物。根據不同的條件,可以制得不同分子量的樹脂,平均分子量在300~7000之間。
這類環氧樹脂分子結構式中n=O~19,當n≥2時得到的是固體的高分子量樹脂。
線型環氧樹脂在胺類或酸酐等固化劑作用下交聯成體型結構的熱固性塑料。
雙酚A型環氧樹脂所以能得到極為廣泛的應用,是因為它具有如下所述的許多優良性能。
1.耐化學藥品性好
固化后的雙酚A型環氧樹脂,由于分子鏈由苯環和醚鍵所組成,因而耐化學溶劑性能比酚醛及不飽和聚酯樹脂好。其化學穩定性,在常溫下能耐一般酸、堿、鹽和有機溶劑等化學藥品的侵蝕。
2.機械與電絕緣性能優良
固化后的雙酚A型環氧樹脂的機械性能和電性能,如圖所示。其電絕緣性能優于酚醛、聚酯及有機硅樹脂。在相同固化條件下,其澆鑄品的抗拉強度比酚醛、聚酯和有機硅樹脂澆鑄品高。不過,其機械性能受溫度變化的影響較大。
3.粘合力極高
環氧樹脂的高度粘合力,是由于結構中含有脂肪族羥基、醚基和極為活潑的環氧基的緣故。羥基和醚基的極性使得環氧樹脂分子和相鄰表面之間產生電磁引力,而環氧基能與介質表面,特別是金屬表面上的游離鍵起反應,生成化學鍵,因此可以用來粘合各種金屬和非金屬材料(對聚烯烴塑料粘合力差)。用它粘合的材料的抗剪強度。相當高,這一點在飛機結構材料的粘合方面具有重要的意義。
4.收縮率小
環氧樹脂在固化時沒有副產物產生,不會產生氣泡(在操作過程中發生的氣泡是由輔助材料產生的),收縮率小,約為1~2%。若加入填料,則收縮率更小,約為0.1%,是熱固性樹脂中收縮率最小的品種之一。
5.熱性能較好
環氧樹脂的馬丁耐熱在100℃以上,其熱膨脹系數小,尺寸穩定性好。
環氧樹脂澆鑄品雖然具有很多優點,但也存在一定的缺點,如耐候性差、耐沖擊性低、質地脆等。
為了提高雙酚A型環氧樹脂的耐熱性,正在尋找各種新型的固化劑。目前較為突出的是用3,3,,,4,4,-二苯甲酮四羧酸二酐作固化劑,固化后的澆鑄品熱變形溫度可達280℃,在200℃老化42小時后僅失重1~3%。