基本結(jié)構(gòu)
環(huán)氧樹脂得名于其結(jié)構(gòu)上的環(huán)氧基。雙酚A型環(huán)氧樹脂是最常用的環(huán)氧樹脂。其結(jié)構(gòu)如圖。
通過如同固化劑反應,環(huán)氧樹脂可以形成三維交聯(lián)高分子網(wǎng)絡,如下圖所示。
基于胺類固化劑的固化反應
胺類固化劑可以打開環(huán)氧基。若所使用的胺類固化劑有兩個以上的功能團則可以生成交聯(lián)網(wǎng)絡。其基本反應如下。
主要胺類固化劑
基于酐類固化劑的固化反應
酐類固化劑在胺催化劑的作用下可以和環(huán)氧基反應,其基本反應機理如下。
酐類固化劑還可以在氫氧根的催化作用下和環(huán)氧基反應,其基本反應機理如下。
其他固化反應
苯酚也可以同環(huán)氧基反應。其基本反應機理如下。
性質(zhì)
化學性質(zhì)
環(huán)氧樹脂固化過程為放熱反應,當使用快速催化劑鑄造大型零件時需要注意散熱,防止溫度上升過高達到小分子沸騰溫度。
工業(yè)生產(chǎn)
環(huán)氧樹脂在全世界的年產(chǎn)值大約150億美元。環(huán)氧樹脂在美國的主要生產(chǎn)廠家和品牌包括Hexion(原Shell
Development
Company)的Epon,陶氏化工的D.E.R牌和Huntsman公司先進材料業(yè)務部(原汽巴精化)的Araldite牌。
應用
環(huán)氧樹脂廣泛用于:
涂料及黏合劑
模鑄各種電子器件、集成電路封裝材料和電路板
制造工業(yè)零件玻璃鋼制品等
鋁罐內(nèi)層,尤其是酸性的食品或飲料,例如汽水
環(huán)境與安全
環(huán)氧基會與人體內(nèi)的多種基團反應,因此通常被認為是有毒或者致癌物質(zhì),在使用的時候應該避免皮膚接觸。環(huán)氧樹脂的固化劑大多也是有毒物質(zhì)。
氯環(huán)氧丙烷(C3H5ClO)易燃, 含毒性和致癌物質(zhì)。
雙酚A(酚甲烷)(C15H16O2) 是內(nèi)分泌干擾素(也就是擾亂生殖系統(tǒng)的化學物質(zhì)) 。
根據(jù)GreenPeace 4月2006 日報告“我們的生殖健康和化學制” "[1],
雙酚A可影響男性生殖器官、導致早熟、母乳減少…