环氧树脂知识及其应用介绍

 分子结构中含有两个或两个以上环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂，环氧基团位于分子链的末端、中间或成环状结构。环氧树脂又称为人工树脂、人造树脂、树脂胶等，由于分子结构中含有活泼的环氧基团，所以可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶的具有三维网状结构的高聚物。本文主要从环氧树脂的发展史、分类、性能、应用以及发展前景等方面对环氧树脂做一个概述。

  1、环氧树脂的发展史

  环氧树脂的发展曾经历了相当长的时期。早在1891年，德国的Lindmann用对苯二酚与环氧氯丙烷反应，缩聚成树脂并用酸酐使之固化，但是它的使用价值没有被揭示。1930年，瑞士的Pierre Castan和美国的S.O.Greenlee进一步进行研究，用有机多元胺使上述树脂固化，显示出很高粘接强度，才使人们发现了它的应用价值。1938年，瑞士的P.Castam申请专利。1947年美国的Devoe-Raynolds公司开辟了环氧氯丙烷-双酚A树脂的技术历史，环氧树脂开始了工业化开发。不久瑞士的CIBA公司、美国的Shell公司和Dow公司开始了环氧树脂的工业化生产和应用开发。而我国于1958年开始了环氧树脂的工业化生产。

  2、环氧树脂分类  

  环氧树脂大体上分为五类：缩水甘油醚类环氧树脂、缩水甘油酯类环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂、线型脂肪族类环氧树脂、脂环族类环氧树脂。

  3、环氧树脂及其固化物的优点：

  1）粘接强度高，由于体系中含有活性的环氧基、羟基、醚键、胺键、酯键等极性基团，其对金属、陶瓷、玻璃、混凝土、木材等均有高的粘接强度。

  2）固化收缩率小，酚醛树脂胶8—10%，有机硅树脂胶6—8%，聚酯树脂胶4—8% ，环氧树脂胶1—3%，改性加工后的环氧树脂胶收缩率可降为0.1—0.3%。

  3）优良的化学稳定性，耐酸、耐碱、耐盐、耐油类浸渍，用作防腐蚀的底漆，用作油轮、飞机的油箱内壁衬里等。

  4）电绝缘性优良，环氧树脂的击穿电压可大于35kv/mm。

  4、环氧树脂的应用领域

  1）涂料工业：环氧树脂在涂料工业中需用量最大，目前较广泛使用的有水性涂料、粉末涂料和高固分涂料。可广泛用于管道容器、汽车、船舶、航天、电子、玩具、工艺品等行业。

  2）电子电器工业：环氧树脂胶可用于电气绝缘材料，例如整流器、变压器的密封灌注；电子元器件的密封保护；机电产品的绝缘处理与粘接；蓄电池的密封粘接；电容器、电阻、电感器的表面披覆。

  3）五金饰品，工艺品、体育用品品行业：可用于标牌、饰品、商标、五金、球拍、钓具、运动用品、工艺品等产品上。

  4）光电行业：可用于发光二极管（LED）、数码管、像素管、电子显示屏、LED灯饰等产品的封装、灌注和粘接。

  5）建筑工业：在道路、桥梁、地坪、钢铁结构、建筑、墙体涂料、堤坝、工程施工、文物修补等行业也会广泛用到。

  6）胶粘剂、密封剂和复合材料领域：如风力发电机叶片、工艺品、陶瓷、玻璃等各种物质之间的粘接，碳纤维板材的复合、微电子材料的密封等等。

  5、环氧树脂的发展前景

  《2013-2018年中国环氧树脂市场全景调查及未来发展趋势报告》中资料显示，环氧树脂的生产主要集中在中、日、欧三个地区，其他还有韩国、美国、台湾地区、泰国、南非和委内瑞拉等。中国大陆的生产能力约占世界总生产能力的60%。

尽管如此，巨大的市场潜力仍为国内企业提供了生存和发展空间。预计未来中国环氧树脂产能还将进一步增长。未来5-10年，中国环氧树脂行业将会进一步规范化，生产成本过高、环保不合格、产品档次低的企业将被淘汰。同时，国内支柱产业加快发展给环氧树脂行业带来无限商机，如汽车领域，信息产业，能源、交通运输、建筑产业，这些发展方兴未艾的支柱产业都是应用环氧树脂的生力领域，会对环氧树脂带来巨大的市场需求。