环氧树脂研究综述

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1、环氧树脂研究综述(浙江科技学院生化学院，杭州，310023)摘要：环氧树脂是-•种综合性能优良的热固性树脂，其固化物的粘结性、耐热性、耐化学药品性以及力学性能和电气性能优良的特点，是热固性树脂中应用较大的一个品利4但其韧性不足，耐热性能也较低，耐冲击损伤低。本文简单介绍了双酚A环氧树脂的合成方法，主要方法有一步法和二步法。其次，主要介绍了环氧树脂的改性的最新研究，环氧树脂的阻燃改性有包覆红磷环氧树脂的研究，这是一种值得推广的技术；牛•物基环氧树脂的研究主要介绍了基于松香的生物基环氧树脂和基于衣康酸的生物基环氧树脂，此研究使生产过程更坏保，也

2、使产物更安全，性能更优越。再次，介绍了环氧树脂的应用进展，対比较新的液品环氧树脂、有机硅环氧树脂的应用的介绍，同时也介绍了环氧树脂FI前的普遍应用，应用于涂料，胶黏剂、电器工业等。最后是对环氧树脂的研究展望，如新型耐热性环氧树脂、对环氧树脂的阻燃技术和固化剂的研究等。关键词：环氧树脂包覆红磷牛物基环氧树脂应用展望1、前言：环氧树脂(EpoxyResin)是泛指含有两个或两个以上环氧基，以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用的热固化产物的高分子低聚体(Oligomer)o当聚合度n为零时，称Z为环氧化合物，简称

3、环氧化物(Epoxide)o这些低相对分了质量树脂虽不完全满足严格的定义但因貝有环氧树脂的基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树脂。环氧树脂是一类具冇耐腐蚀、电气绝缘、高机械强度等优良性能的高分子材料，在电子、电气、机械制造、化工防腐、航空航天、船舶运输及其他工业领域中起到重要作用，已成为各工业领域屮不可或缺的基础材料⑴。2、环氧树脂的合成：口前生产最多的是双酚A环氧树脂，主要采用一步法、二步法和混合法。下面是一步法和两步法的简单介绍。2.1一步法一步法是把双酚A(BPA)和环氧氯丙烷(ECII)在氢氧化钠作用下进行缩聚，即开环和闭环在同

4、一反应条件下进行的工艺方法。这种方法工艺成熟，廿前国内的E-44树脂多是采用这种工艺生产。这种方法的缺点是反应吋间长，而且要求环氧氯丙烷大大过量(n(ECH):n(BPA)=6〜12:1),环氧氯丙烷消耗较多，增加了反应能耗，副产物多。2.2二步法二步法是将开环、闭环分步进行，即首先让双酚A和环氧氯丙烷发生醴化反应，生成氯醇瞇，当瓮基转化率达到80%〜90%后,再一次性加入NaOH水溶液，进行闭环反应。二步法在瞇化时也可以选择镀盐、胆碱作为催化剂。有时在酉迷化反应结束后即进行环氧氯丙烷的回收处理，而在环氧化反应时引入适当溶剂(如叩苯)进行溶

5、解以促进反应的进行。与一步法比较，二步法反应时间短，操作稳定，温度波动小，易于控制，产生的三废少，质量稳定,产率高，可生产系列环氧树脂。二步法还具有产胡环氧值高，分子质量分布窄、粘度低、条件缓和、单体损耗低等优点。二步法的缺点主要是反应工序比较长，物料损耗比一步法稍高。另外，从树脂中除去催化剂(如相传移催化剂)困难，而催化剂有一定的乳化作用，还对树脂的固化过程有影响，能缩短树脂的使用寿命，加大固化反应的放热量。3•环氧树脂的改性：环氧树脂的应用十分广泛，所以对它本身的要求也就更高，对于它的改性研究也很多，这里主要介绍一些最近的研究。3.1阻

6、燃改性EP的氧指数约为20,属于易燃材料，燃烧时不仅火焰剧烈，而且冇可能还散出烟尘和毒气，危害人们的生命财产安全，因此在使用过程屮都要加入阻燃剂，通常在环氧树脂中引入卤素、氮、磷、硼和硅等阻燃元素。磷系阻燃剂是当前阻燃剂领域研究的热点，其屮红磷是一种用途很广的阻燃剂，它与白磷不同，在空气中能稳定存在，不会口燃。红磷是口磷在400°C下经加热一半时间后制得的，一般为无定形态。它在高温下先生成磷酸，进而生成偏磷酸、多聚磷酸，磷酸是强脱水剂，它能使聚合物脱水变成焦炭，从而隔离了氧气与聚合物接触，起到阻燃作用，但在实际上，使用红磷作阻燃剂时，尚存在

7、与树脂的互容性差、吸湿性强、稳定性差等问题，近年来，包覆技术的出现，冇效改善了红磷与EP相容性及稳定性的问题，在高分了材料阻燃领域已经得到了广泛的应用炉役其主要方法如下：2.1.1原位聚合法⑷指在催化剂的作用下先将溶解于同一种溶剂屮的两种单体发生加聚反应生成预聚体，再发生缩合反应形成聚合物，包覆到基材表面生成包覆层⑸。常怀春等采用原位聚合法制备了以酚醛树脂为包覆层、红磷为基材的包覆红磷，结果表明,激光粒度分布仪测得包覆红磷平均粒径为7.5um,表面包覆紧密。包覆红磷对高密度聚乙烯具有较好的阻燃和抑烟作用，添加量在4份时便能防止熔融滴落现象；

8、添加量为6份时，极限氧指数指标大于27%,达到难燃标准，阻燃性能达FV-0级;添加量为8份时，最大烟密度从116.4H降至40.7o阻燃抑烟效杲较为显著的原因除红磷本身的作用外，