環(huán)氧樹脂(Epoxy Resin)是泛指含有兩個或兩個以上環(huán)氧基,以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族等有機化合物為骨架并能通過環(huán)氧基團反應形成有用的熱固化產(chǎn)物的高分子低聚體(Oligomer)。當聚合度n為零時,稱之為環(huán)氧化合物,簡稱環(huán)氧化物(Epoxide)。

環(huán)氧樹脂的種類很多,并且不斷有新品種出現(xiàn)。環(huán)氧樹脂的分類方法也很多。通常按其化學結(jié)構和環(huán)氧基的結(jié)合方式大體上分為五大類:(1)縮水甘油醚類,(2)縮水甘油酯類,(3)縮水甘油胺類,(4)脂肪族環(huán)氧化合物,(5)脂環(huán)族環(huán)氧化合物。
下面詳細介紹一下常見環(huán)氧樹脂的類型及特點。
①雙酚A型環(huán)氧樹脂
雙酚A(即二酚基丙烷)型環(huán)氧樹脂即二酚基丙烷縮水甘油醚。在環(huán)氧樹脂中它的原材料易得、成本最低,因而產(chǎn)量最大。其在我國約占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的90%,在世界約占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的75%~80%。
因其用途最廣,故被稱為通用型環(huán)氧樹脂。
雙酚A型環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構決定了它的性能具有熱固性,能與多種固化劑,催化劑及添加劑形成多種性能優(yōu)異的固化物,幾乎能滿足各種使用需求。主要缺點是:耐熱性和韌性不高,耐濕熱性和耐候性差。
②雙酚F型環(huán)氧樹脂
這是為了降低雙酚A型環(huán)氧樹脂本身的粘度并具有同樣性能而研制出的一種新型環(huán)氧樹脂。通常是用雙酚F(二酚基甲烷)與環(huán)氧氯丙烷在NaOH作用下反應而得的液態(tài)雙酚F型環(huán)氧樹脂。
雙酚F型環(huán)氧樹脂的特點是黏度小,不到雙酚A型環(huán)氧樹脂黏度的1/3,對纖維的浸漬性好。其固化物的性能與雙酚A型環(huán)氧樹脂幾乎相同,但耐熱性稍低而耐腐蝕性稍優(yōu)。液態(tài)雙酚F型環(huán)氧樹脂可用于無溶劑涂料、膠粘劑、鑄塑料、玻璃鋼及碳纖維復合材料等。
③多酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂
多酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹脂是一類多官能團環(huán)氧樹脂。在其分子中有兩個以上的環(huán)氧基,因此固化物的交聯(lián)密度大,具有優(yōu)良的耐熱性、強度、模量、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。
④脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂
脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂是由二元或多元醇與環(huán)氧氯丙烷在催化劑作用下開環(huán)醚化,生成氯醇中間產(chǎn)物,再與堿反應,脫HCl閉環(huán),形成縮水甘油醚。
脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹脂是由二個或二個以上環(huán)氧基與脂肪鏈直接相連而成。在分子結(jié)構里沒有苯環(huán)、脂環(huán)和雜環(huán)等環(huán)狀結(jié)構。這類樹脂絕大多數(shù)粘度很小,大多數(shù)品種居于偶水溶性,大多數(shù)是長鏈型分子,因此富有柔韌性。但其耐熱性較差。
⑤縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂
縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂和二酚基丙烷環(huán)氧化樹脂比較,具有粘度低,使用工藝性好;粘合力比通用環(huán)氧樹脂高,固化物力學性能好;電絕緣性好、耐氣候性好,并且具有良好的耐超低溫性,在超低溫條件下,仍具有比其它類型環(huán)氧樹脂高的粘結(jié)強度。有較好的表面光澤度,透光性、耐氣候性好。
⑥脂環(huán)族環(huán)氧樹脂
脂環(huán)族環(huán)氧樹脂是低分子化合物,黏度小、工藝性好。可作為活性稀釋劑用。環(huán)氧當量小,交聯(lián)密度大,再加上有熱穩(wěn)定性好的剛性脂環(huán),因此耐熱性高,但較脆,韌性差。固化收縮小,拉伸強度高。由于合成過程中不含Cl、Na等離子,所以電性能好,尤其是高溫電性能及耐電弧性好。不含苯環(huán),因而耐紫外線及耐候性好。