環(huán)氧樹脂到底有多神秘？
環(huán)氧樹脂到底有多神秘？
環(huán)氧樹脂作為一種熱固性樹脂，加入固化劑后（比如酸酐類、胺類）形成的三維結(jié)構(gòu)的高分子材料具有耐熱、粘接、固化物強度、耐腐蝕、耐濕熱老化、優(yōu)秀的電氣性能等諸多特點，被廣泛用于電氣絕緣、防腐防水涂料、光固化涂料、地坪涂裝、各種物件結(jié)構(gòu)粘接、碳纖維玻璃纖維復(fù)合材料、建筑加固等等領(lǐng)域。
讓我們來揭開這種高分子材料的神秘面紗。
目前市場用量最大的為雙酚A型環(huán)氧樹脂，如128、828、E-44、E-51、0164、6101均屬于這一類，雖各廠家編號不同，分子結(jié)構(gòu)相同。其中E-44\6101屬于相對分子量較高，粘度較高，環(huán)氧值較低（0.44）的類型，有一定量的羥基含量，對固化反應(yīng)有促進的效果。
環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)含有反應(yīng)性的環(huán)氧基和羥基，其中環(huán)氧基作為交聯(lián)反應(yīng)的基團與固化劑中的活性氫或者酐基進行反應(yīng)，形成高分子三維結(jié)構(gòu)，因此需要核定環(huán)氧基和活性氫或者酐基的含量來測定最佳配合比例；環(huán)氧分子中含有醚鍵、羥基、環(huán)氧基等極性基團，因此粘接強度高，被稱為“萬能膠”。分子中含有雙酚剛性結(jié)構(gòu)，耐腐蝕，耐熱性較佳，但同時帶給它膠體的脆性，因此我們需要對固化體系做增韌改性，以滿足不同場合的粘接和韌性的要求。
我們重點談?wù)劙奉惞袒瘎?/b>
第一：合成胺類固化劑的專用性
為了達到改性環(huán)氧體系性能的目的，可以有兩種方法：合成新型環(huán)氧樹脂或者合成新型固化劑。
改性一種固化劑相對合成一種新型環(huán)氧樹脂來說要簡便得多，因此強調(diào)固化劑的專用性而不是環(huán)氧樹脂的專用性更加具有操作性和合理性。
我們通過對基礎(chǔ)胺比如脂肪胺、芳香胺、脂環(huán)胺進行多種方法的改性合成，以滿足客戶對耐熱性、韌性、操作時間、粘度、粘接強度、膠體抗壓拉伸抗彎強度、伸長率、毒性、氣味、應(yīng)用環(huán)境、耐水性、耐腐蝕性、疏水性等不同場合不同參數(shù)指標(biāo)的要求。
第二：環(huán)氧樹脂的改性
配合通用環(huán)氧樹脂和環(huán)氧活性稀釋劑混合攪拌均勻，然后加入增韌劑、填充料、流變劑、助劑，即成為普通型環(huán)氧樹脂膠黏劑。當(dāng)然涉及特殊要求的必須加入特殊環(huán)氧樹脂或增韌劑等，比如酚醛環(huán)氧、雙酚f環(huán)氧、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂等等、海因環(huán)氧樹脂、甘油環(huán)氧樹脂等。
第三：固化條件和配比
不同的基礎(chǔ)胺和改性方法會帶來不同的固化條件，目的是滿足固化的交聯(lián)度。如低溫固化、常溫固化、中溫固化和高溫固化。所以，并非所有的固化劑都是不需要加溫的，也并非所有的固化劑都可以通過增減固化劑的加量來調(diào)節(jié)固化速度的。（只有聚酰胺滿足配比范圍較大的要求）
配比是環(huán)氧樹脂和固化劑的最佳配合重量比，在這個最佳的配合比例條件下，環(huán)氧和固化劑分子都最高限度的多方位鏈接到高分子結(jié)構(gòu)中，因此膠體具有最佳的強度和耐熱性。
第四：對粘接強度的理解。
1、 環(huán)氧固化物中羥基和醚鍵等極性基團的含量越高，越有利于粘接強度的提高。
2、 固化物柔韌性越好，越有利于剝離強度的提高。
3、 粘接表面越毛糙、極性越大，粘接強度越高。
4、 固化物的交聯(lián)度不夠，則膠體強度不夠，影響粘接強度。
5、 相似相容的原理，相同結(jié)構(gòu)的分子越容易產(chǎn)生界面融合，有利于粘接。
6、 對粘接表面的浸潤性越好，越有利于粘接。
7、 粘接面積越大，整體粘接強度越高。
8、 暴聚的發(fā)生會導(dǎo)致膠體孔洞和較大的熱應(yīng)力，影響膠體強度和粘接強度。
9、 填充料的添加可以降低收縮率，減小內(nèi)應(yīng)力，有利于粘接，不完全為了降低成本。
10、 所添加的各種材料中涉及相容性的問題，較好的相容性會產(chǎn)生較高的膠體強度。
第五：新德航環(huán)氧樹脂專用固化劑的產(chǎn)生背景
1、 雙酚A型環(huán)氧樹脂我國產(chǎn)能230萬噸，占世界市場60%。
產(chǎn)品性能穩(wěn)定，出口量大增。目前通用環(huán)氧樹脂已經(jīng)走下神壇，普通化、大眾化、低價格，全國各地化工市場和化工店均有零售；并且這種樹脂保質(zhì)期長，不容易變質(zhì)，即使分子結(jié)構(gòu)規(guī)整的容易產(chǎn)生結(jié)晶，也只需加溫融化后繼續(xù)使用，不影響性能。
2、 國內(nèi)環(huán)氧樹脂固化劑技術(shù)開發(fā)能力比較薄弱,產(chǎn)品單一，難以滿足不同場合的需要。目前大眾化的胺類固化劑如聚酰胺650、651，改性脂肪胺593，酚醛胺T-31等這些固化劑成型多年，性能單一，缺陷明顯，針對性不強，各廠家為了競爭市場，不惜犧牲性能添加非反應(yīng)性溶劑，拼命降低成本，以次充好。長此以往，國內(nèi)環(huán)氧產(chǎn)業(yè)將不斷低端化，應(yīng)用場合的不適應(yīng)隱藏著巨大的危機。比如很多應(yīng)用廠家把650添加T-31 作為水下固化劑使用，把593作為耐高溫固化劑或室外固化的建筑結(jié)構(gòu)膠固化劑，把芳香胺改性的113作為地坪的中底涂固化劑使用，都給結(jié)構(gòu)粘接留下了隱患。
3、 針對不同的應(yīng)用場合、不同的技術(shù)要求開發(fā)生產(chǎn)適銷對路的專用固化劑是我們孜孜以求的目標(biāo)。每個應(yīng)用場所都有其特殊性，比如對耐熱的要求、對強度的要求、對防腐的要求、固化環(huán)境的要求等等，世界上不存在一支放之四海而皆準(zhǔn)的固化劑。“針
對性強” 解決了應(yīng)用的麻煩，配合通用的環(huán)氧樹脂就能達到我們的要求，既降低了客戶用膠成本，又針對性的解決了特殊環(huán)境下的特殊問題。同客戶雙贏，促行業(yè)進步，這就是我們開發(fā)專用功能性固化劑的初衷。
4、 專業(yè)的技術(shù)服務(wù)。客戶的要求就是我們的動力，幫助客戶解決問題就能贏得客戶信賴。我們?nèi)虨榭蛻籼峁﹨⒖寂浞胶驮囍品桨福峁┰辖ㄗh和解決方案，及時解決客戶應(yīng)用過程中的技術(shù)問題，協(xié)助客戶送檢和送樣檢測，為客戶免費提供配方診斷。
環(huán)氧樹脂并不神秘，只要有專用的固化劑，沒有專業(yè)的技術(shù)照常能研制出高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)氧膠。這就是新德航存在的價值！
長沙新德航化工有限公司
2015-6-18
