蚕丝蛋白的提取工艺
1.蚕种场削口茧及下脚丝一丝素蛋白一水解一过滤提纯一滤液pH测试调整一浓缩一灭菌一成品。
①削口茧、下脚丝去杂脱胶:即把蚕种场制种的削口茧壳内的脱皮或缫丝厂的下脚丝中的杂质剔除,然后在一定浓度的弱碱溶液中煮沸半小时,取出茧丝用水漂洗几次拧干(脱胶)。
②水解:严格控制反应的温度、浴比、时间、溶剂浓度等条件,掌握至多肽的形式终止水解。
③过滤提纯:滤去没有完全水解的固体物质及杂质。
④pH调整:用pH调节剂调整pH在6.5~7.0左右。
⑤浓缩:把pH调整后的水解液上柱在薄膜浓缩器上进行浓缩。
⑥灭菌:(浓缩后的水解蛋白液如在食品上应用用酶制剂继续酶解,控制分子量在300~800左右中止,然后灭菌。)加入微量防腐剂,以防霉菌的滋生。
2.蚕丝蛋白丝素肽产品技术、质量指标
丝素肽又名丝多缩氨酸(SILK Polypeplide),其多肽键的基本结构为 其中Rl、R2……R。为氨基酸侧基。 丝素肽含有十七种氨基酸,其中人体所需的氨基酸几乎具备,特别是人体皮肤、毛发十分需要的营养氨基酸(甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、酪氨酸)其含量占到氨基酸总量的80%以上,这是其他水解蛋白所不可及的。
2.1技术指标:①外观形状:淡黄色透明液体,无特异气味,易溶于水。②双缩脲反应为阳性,紫外吸收光谱在波长200~240nm处有强吸收峰。③pH值6~7。④比重(d 2。o)1.000~1.050。⑨蛋白质含量:>/14%。⑥氨基酸:共17种,每ml中含87mg以上。⑦灰分:1%以下。⑧重金属汞、砷、铅分别在1ppm以下。⑨细菌总数(个/m1)≤10。⑩粪大肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌均不得检出。
2.2质量指标:丝素肽是由天然蚕丝经特殊工艺提取而成,因此,氨基酸组成与含量是衡量产品质量的重要指标之一;而丝素肽分子量的大小与护肤功效的发挥又有着密切的联系. [编辑本段]丝素蛋白材料改性的研究进展 丝素蛋白是一种从蚕丝中提取的蛋白质,具有很好的生物相容性,能制备成膜、凝胶、微胶囊等多种形态的材料,由于它独特的理化性能,目前丝素蛋白材料在生物医学材料领域被广泛的研究,如固定化酶材料、细胞培养基质、药物缓释剂、人工器官等等。为了提高丝素蛋白的性能,使其更好地应用于生物材料领域,近年来,国内外学者通过不同方法对丝素蛋白进行了化学修饰,取得了一些新的研究成果。本文概述了丝素蛋白材料改性在提高丝素蛋白材料的力学性能、热稳定性等理化性质;改变丝素蛋白材料对药物的释放速度;赋予丝素蛋白材料抗血凝性、对细胞生长的调控性等方面的研究报道。 丝素膜是被研究得最早和最深入的丝素材料,它是由丝素溶液干燥而得。经不溶化处理后的丝素膜脆性,是丝素膜的最大缺点。造成不溶化处理后的丝素膜脆性的主要原因是:丝素蛋白质大分子肽链上的肽键—CO—NH—中的C—N的键长为0.132nm,比C—N单键的键长0.147nm要短一点,比C=N双键的键长0.127nm要长些,使肽链具有部分双键的性质,刚性较大,影响了丝素蛋白质大分子主链的柔顺性。在经不溶化处理过程中,丝素蛋白的结构会发生从任意卷曲到β结构的转变。在丝素蛋白发生结构转变后,侧链与侧链间、侧链与主链间以及分子与分子之间可形成大量的氢键结合,产生大量的次级交联点,使丝素蛋白质大分子更难以运动,致使丝素膜的柔软性、伸长和弹性都较差。不少研究通过共混、接枝、交联等方法,以提高和改良丝素膜的力学性能。
1.1共混改性
Freddi等曾报道过丝素蛋白/纤维素共混膜的性能。纤维素的加入可以有效地改变共混膜的力学性能。拉伸断裂强度随着纤维素的含量从20%起呈线性增加,断裂伸长率则在20%~40%间急速增加,而后趋于缓和。含40%纤维素共混膜的柔韧度大约是纯丝素膜的10倍。共混膜柔韧度的提高由多种因素促成,如纤维素的力学性能的影响;共混膜的吸湿性纯丝素膜强,含水率的提高有利于丝素膜的柔韧度提高;相邻丝素蛋白链和纤维素链在无定形区内的相互作用产生的影响等。
李明忠等曾报道过关于丝素/聚氨酯共混膜的力学性能的研究。结果表明,随着聚氨酯所占比例的提高,丝素/聚氨酯共混膜的断裂伸长率明显增大;当聚氨酯所占比例大于40%时,断裂伸长率增长速度明显加快。当共混比例为50∶50时,断裂伸长率从60.2%提高到226.2%。聚氨酯阻止了丝素蛋白质大分子链段间产生过多的氢键结合,降低了丝素的结晶度,增加了可自由伸展链段,加上聚氨酯主链本身具备很好的柔顺性,所以共混膜的柔软性、弹性明显比纯丝素膜好。
最近,美国学者也曾做过这方面的实验。聚乙烯氧化物(PEO)是一种具有很好生物相容性的聚合体。他们在高浓缩的丝素溶液(8%)中加入不同比例的PEO溶液制成共混膜,发现加入2%的PEO可以提高膜的强度,而在其他浓度下膜的强度则降低。这种现象可以用相分离来解释。PEO和丝素蛋白两种聚合体发生相分离,阻止了丝素蛋白相内的相互作用。
当PEO含量达40%时,共混膜的断裂伸长率可从原来的1.9%增加到10.9%,因此,PEO的加入有助于丝素蛋白柔韧性的提高。另外,研究还发现PEO能方便地从共混膜上萃取,因此,很容易控制膜的多孔性和表面粗糙程度。
王朝霞等人研究了丝素/聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)共混膜的制备方法和性能。结果表明,PVP与丝素蛋白共混后,可使共混膜增加伸长率、吸湿性以及透气性,改善了丝素创面保护膜的性能和应用效果。共混膜的强度随PVP含量的增加而有所降低。这是因为PVP是完全非晶态结构,其分子呈无规卷曲状,故PVP的加入使共混膜的强度降低。共混膜的伸长率开始随PVP的比例增加而下降,PVP/SF为2∶8时,伸长率较小,只有13%左右。而后伸长率又逐渐提高。PVP/SF为3∶7左右时,伸长率最大,可达18%以上。
关于丝素共混膜的研究还有丝素蛋白/海藻酸钠共混膜[5],丝素/明胶[6]等等,都不同程度地增强了丝素膜的强度和弹性。
1.2化学接枝改性
20世纪80~90年代,开展了较多的对丝素蛋白的接枝改性研究。刘剑洪等曾用四价铈盐作引发剂,引发丝素蛋白纤维接枝紫外吸收剂——2-羟基-4-丙烯酰氧二苯酮(HAOBP),虽然改善了丝素蛋白纤维的紫外稳定性能,且力学性能却大幅度地下降[7]。为了解决这一问题,刘剑洪继续采用“无引发剂聚合”法在丝素蛋白纤维表面接枝HAOBP的可行性。结果发现,这种接枝聚合方法是一种更为有效的改性方法。接枝0.6%HAOBP的丝素蛋白纤维,其热稳定性及紫外稳定性均得到了显著的改善,但力学性能没有下降。
Tsukada等曾研究了甲基丙烯腈接枝丝素纤维后物理性能的改变。结果表明,随着接枝物甲基丙烯腈的加入,丝素纤维的拉伸模量有所降低,这说明了接枝反应使得丝素纤维变得更加柔软且有弹性。
除了家蚕丝的化学接枝外,还有其他蚕丝的接枝共聚。Tsukada等研究了酸酐对柞蚕丝的化学修饰。柞蚕丝经LiSCN预处理后,与酸酐发生酰胺化反应。有意思的是,无论LiSCN预处理还是酰胺化修饰,共聚物的物理性能和热行为几乎没有发生变化,但是预处理后含水率有所增加,而酰胺化修饰后含水率却线性下降。柞蚕丝的这些性能为聚合反应提供较宽的适用范围,使得柞蚕丝很可能成为一种生物材料。
1.3化学交联 卢神州等以环氧氯丙烷和聚乙二醇(PEG)为原料,在碱性催化下反应得到聚乙二醇缩水甘油醚(PEGO),作为制备丝素蛋白膜的交联剂。随PEG含量的增加,膜的拉伸断裂强度和杨氏模量减小,断裂伸长率增大、机械性能比纯丝素膜有了明显的提高 。 闵思佳等发现用二缩水甘油基乙醚作为交联剂所制备的丝素蛋白质凝胶(CFG)具有良好的强度和柔韧性。根据制作条件可达压缩强度大于100g/mm2,压缩变形率大于60%。另外,材料的力学强度跟丝素水溶液的浓度有关。4%(wt)的丝素蛋白质水溶液的各种凝胶的强度和变形率均小于7%(wt)浓度的各种凝胶。这是因为丝素蛋白质浓度低时,形成的三维网目的结合点稀疏,因此,凝胶强度较低。要得到高强度CFG,除了合适的交联剂等外,还需有合适的丝素水溶液浓度。 闵思佳等曾测试了酰胺化修饰丝素材料对离子型化合物的吸附释放性能的影响。结果表明:经修饰后丝素蛋白质的等电点为pH=6左右,而天然的为pH=4左右;与未修饰相比,经修饰的丝素膜对阳离子化合物的吸附量减少,对阴离子化合物的吸附量增加,而且经修饰的多孔丝素材料对阳离子化合物的释放量增加,对阴离子化合物的释放量则明显降低。因此,认为用羧基酰胺化修饰的方法,可在一定程度上改变丝素材料对离子型化合物的吸收释放性能。
另外,用甲壳素交联丝素蛋白膜可以获得半渗透聚合体网状物,对离子和pH具有很好的敏感性,被期望用作人工肌腱。有人曾用含有磁小体的交联壳聚糖丝素膜作为药物缓释材料来调控5-氟尿嘧啶药物释放情况和磁反应特性。结果表明,交联壳聚糖丝素膜的释放程度和诱捕效率比纯甲壳素微球体要好得多,5-氟的释放程度随着交联剂戊二醛浓度的增加而降低。 异丁烯酰基丙烯酰基磷酸胆碱(MPC)是一种新合成的磷酸胆碱聚合物。在没有抗凝血剂的条件下,也能有效地阻止血凝的发生。把MPC聚合物接枝到丝素蛋白分子链上,可以很好地观察到接枝物的抗血凝性。Furuzono等通过异丁烯酰基丙烯酰基异氰酸酯(MOI)使丝素蛋白和MPC聚合体相互接枝。通过测定血小板在MPC-SF上的粘附能力,与原始丝素SF相比,血小板粘附量有了明显的减少。由此可以得出,经MPC修饰后的丝素材料的抗血凝性有所提高[17]。
此外,硫化丝素也具有很好的抗血凝性。它是通过丝素蛋白与硫酸或氯代硫酸在嘧啶溶液下反应所得。硫化后的丝素能延长血液凝固时间,并且随着硫酸基团的增加,抗血凝性也有了明显的提高。 丝素材料具有良好的生物相容性,可以用来做细胞培养基质。为了增强丝素蛋白材料的功能,如更强的抗菌抑菌性,调控细胞生长速度等,一些研究尝试了化学改性的方法。
5.1丝素/低聚糖接枝物
N-乙炔-壳聚寡糖(NACOS)含有6个以上的单糖单元,具有很强的抗菌性和抗肿瘤性。将其接枝到丝素蛋白上后,并在0.6%壳聚寡糖/丝素接枝物(NACOS-SF)上培养大肠杆菌24h后发现,此接枝物上大肠杆菌的细胞数目并没有明显的增加,这就是低聚寡糖(COS)发挥了作用。因此,NACOS-SF可以起到抗菌抑菌的效果。
最近,Gotoh等报道了关于乳糖/丝素接枝物作为肝细胞粘附支架材料的研究。他们利用氰尿酰氯(CY)把乳糖接枝到丝素蛋白主链上,所得溶液制成膜,在其上培养肝细胞,结果发现细胞粘附能力是纯丝素膜的8倍,与胶原相当;培养2d后,涂有接枝物的肝细胞形成的单层与胶原相比稍显圆滑和集中,更有利于肝细胞的培养。
5.2丝素/聚合体接枝物
为评估材料的亲水性,Gotoh等分别测定了聚乙二醇/丝素接枝物(PEG-SF)和丝素(SF)的水分含量和接触角。结果发现,PEG-SF含水率达380%,而SF只有32%。这也说明了亲水性PEG链接枝到丝素链上后,增加了水分含量,从而提高了丝素材料的亲水性。
亲水性的提高,可以带来其他性能的改变。Gotoh等以PEG-SF作细胞培养基质,与SF对照,比较细胞的生长率。结果显示,随着时间的推移,SF上的培养细胞个数有了明显的增加,而PEG-SF则几乎没有变化。从PEG-SF对细胞的低吸附性和低生长率上可以得出,PEG-SF可以调控细胞粘附的数量和生长速度。
经聚乳酸表面修饰过的丝素蛋白能够提高造骨细胞与修饰后的膜之间的交互作用,促进细胞粘附和增值。
相类似的还有通过对精氨酸化学修饰,来影响对纤维原细胞的附着能力。 丝素蛋白材料具有良好的生物相容性,在生物医用材料领域的应用前景甚广。但是,纯丝素蛋白材料的力学性能等尚未达到实用性的要求,而改性的研究是一种良好的途径。
2014年11月20日,西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室通过敲除Fib-H基因获得空丝腺,蚕宝宝吐出人工合成蚕丝蛋白,人们或许可以穿上人工合成蚕丝做的衣服。
中午好,聚乙二醇二缩水甘油醚和其他缩水甘油醚相似都是环氧单体的活性稀释剂,它们利用甘油醚与环氧开环后形成符合体系在不收缩最终体积的情况下二次增加环氧树脂的各项机械强度。环氧树脂可以用的活性稀释剂很多比如各种缩水甘油醚、碳酸乙丙烯酯、丙烯酸酯单体和苯乙烯等等请酌情参考。部份和191不饱和聚酯是通用的。
中午好,pegdge一般不能直接参与羟基交联,它可用于环氧树脂随环氧氯丙烷单体与脂肪胺或者芳香胺的氨基发生醚化聚合是一种活性稀释剂类似ppgdge和age,缩水甘油醚和甘油酯如果没有特别说明只用在环氧。羟基产生交联可粗略理解为能与水分子或者醇羟基发生反应例如四氯化钛、正硅酸乙酯、二月桂基丁基锡或者甲苯二异氰酸酯等等。
其实,工业生产工艺中使用的水源有时不需要纯净水或者自来水,只要不影响工业生产就可使用。“当前,许多技术针对这一现状做出调整,采用有针对性的处理工艺,使经过处理后的废水满足下一阶段客户要求就能被再利用,这样不仅节约了成本,又减少了污水排放。先是市政污水经处理后被用于印染,印染厂使用后成为工业废水,部分废水再经氧化、生化处理达标后仍然可再用于冲厕、浇花等,最后再经过提纯后沉淀,达到排放标准后排放。
固化剂种类:
常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺,另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂,加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。
工厂车间环氧地坪主要是为了美观和改善工厂车间的作业环境,从而达到绿色环保,减少灰尘和地面潮湿的作用,厂房车间地面最常用的环氧地坪漆有:薄涂型地坪漆、环氧自流平、环氧防静电地坪、金刚砂耐磨地坪、重防腐地坪等。
环氧地坪是一种高强度、耐磨损、美观的地板,具有无接缝、质地坚实、耐药品性佳、防腐、防尘、保养方便、维护费用低廉等优点。
但是工厂车间选择做环氧地坪漆并不是想做就能做的,您需要注意以下几点:
1、工厂车间地面是否满足环氧地坪漆施工条件
工厂车间并不是你觉的可以施工环氧地坪漆就能施工的,前期需要地坪漆厂家经过地面勘测,检测地面的含水率、平整度、现有地面的强度硬度等。对于地面含水率高于6%的要进行排水处理,平整度不够的需要打磨处理,起砂起灰非常严重的则建议重新做混凝土,然后才能施工环氧地坪漆。
2、工厂车间是否能用环氧地坪漆
工厂车间可以使用环氧地坪漆!但是不同工厂性质的车间地面要选择使用适合的地坪材料,选择合适的可以避免很多外在因素。环氧地坪漆厂家建议对于要求洁净程度高的工厂车间可以选择环氧自流平地坪,对地面只是要求防尘走人的可以选择经济实用的环氧平涂地坪,对地面要求耐磨抗压且有叉车行走的建议选择环氧砂浆地坪,要是要求具备防静电的就可以使用环氧防静电地坪。
3、工厂车间现场环境是否满足施工要求
工厂车间使用环氧地坪涂料施工完成需要时间固化成型,所以对温度湿度都有严格要求,温度过高过低,湿度过大等情况都要适当的延缓施工,避免因这个问题而导致地坪质量问题,切记不可在温度湿度条件不允许的情况为了赶工期硬要施工。另外,工厂车间施工现场需要做好封闭管理,避免灰尘杂物落在漆膜表面,影响环氧地坪漆施工效果。
4、工厂车间做完环氧地坪漆后的养护工作
工厂车间做完环氧地坪漆后一般不能立即投入使用,需要养护7天,在养护期间,应避免水或其它溶液浸润表面。
[编辑本段]应用特性
1、 形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。
2、 固化方便。选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~180℃温度范围内固化。
3、 粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。
4、 收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。
5、 力学性能。固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。
6、 电性能。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。
7、 化学稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。
8、 尺寸稳定性。上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。
9、 耐霉菌。固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带条件下使用。
[编辑本段]类型分类
根据分子结构,环氧树脂大体上可分为五大类:
1、 缩水甘油醚类环氧树脂
2、 缩水甘油酯类环氧树脂
3、 缩水甘油胺类环氧树脂
4、 线型脂肪族类环氧树脂
5、 脂环族类环氧树脂
复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂,而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚A型环氧树脂)为主。其次是缩水甘油胺类环氧树脂。
1、 缩水甘油醚类环氧树脂
缩水甘油醚类环氧树脂是由含活泼氢的酚类或醇类与环氧氯丙烷缩聚而成的。
(1)二酚基丙烷型环氧树脂 二酚基丙烷型环氧树脂是由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成。
工业二酚基丙烷型环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多数的分子是含有两个环氧基端的线型结构。少数分子可能支化,极少数分子终止的基团是氯醇基团而不是环氧基。因此环氧树脂的环氧基含量、氯含量等对树脂的固化及固化物的性能有很大的影响。 工业上作为树脂的控制指标如下:
①环氧值。环氧值是鉴别环氧树脂性质的最主要的指标,工业环氧树脂型号就是按环氧值不同来区分的。环氧值是指每100g树脂中所含环氧基的物质的量数。环氧值的倒数乘以100就称之为环氧当量。环氧当量的含义是:含有1mol环氧基的环氧树脂的克数。
②无机氯含量。树脂中的氯离子能与胺类固化剂起络合作用而影响树脂的固化,同时也影响固化树脂的电性能,因此氯含量也环氧树脂的一项重要指标。
③有机氯含量。树脂中的有机氯含量标志着分子中未起闭环反应的那部分氯醇基团的含量,它含量应尽可能地降低,否则也要影响树脂的固化及固化物的性能。
④挥发分。
⑤粘度或软化点。
(2)酚醛多环氧树脂 酚醛多环氧树脂包括有苯酚甲醛型、邻甲酚甲醛型多环氧树脂,它与二酚基丙烷型环氧树脂相比,在线型分子中含有两个以上的环氧基,因此固化后产物的交联密度大,具有优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。它们是由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成的。
(3)其它多羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂 这类树脂中具有实用性的代表有:间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚-甲醛型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂和三羟苯基甲烷型环氧树脂,这些多官能缩水甘油醚树脂固化后具有高的热变形温度和刚性,可单独
或者与通用E型树脂共混,供作高性能复合材料(ACM)、印刷线路板等基体材料。
(4)脂族多元醇缩水甘油醚型环氧树脂 脂族多元醇缩水甘油醚分子中含有两个或两个以上的环氧基,这类树脂绝大多数粘度很低;大多数是长链线型分子,因此富有柔韧性。
2、其它类型环氧树脂
(1)缩水甘油酯类环氧树脂 缩水甘油酯类环氧树脂和二酚基丙烷环氧化树脂比较,它具有粘度低,使用工艺性好;反应活性高;粘合力比通用环氧树脂高,固化物力学性能好;电绝缘性好;耐气候性好,并且具有良好的耐超低温性,在超低温条件下,仍具有比其它类型环氧树脂高的粘结强度。有较好的表面光泽度,透光性、耐气候性好。
(2)缩水甘油胺类环氧树脂 这类树脂的优点是多官能度、环氧当量高,交联密度大,耐热性显著提高。上前国内外已利用缩水甘油胺环氧树脂优越的粘接性和耐热性,来制造碳纤维增强的复合材料(CFRP)用于飞机二次结构材料。
(3)脂环族环氧树脂 这类环氧树脂是由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的,它们的分子结构和二酚基丙烷型环氧树脂及其它环氧树脂有很大差异,前者环氧基都直接连接在脂环上,而后者的环氧基都是以环氧丙基醚连接在苯核或脂肪烃上。脂环族环氧树脂的固化物具有以下特点:①较高的压缩与拉伸强度;②长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能;③耐电弧性、耐紫外光老化性能及耐气候性较好。
(4)脂肪族环氧树脂 这类环氧树脂分子结构里不仅无苯核,也无脂环结构。仅有脂肪链,环氧基与脂肪链相连。环氧化聚丁二烯树脂固化后的强度、韧性、粘接性、耐正负温度性能都良好。
[编辑本段]使用指南
环氧树脂及环氧树脂胶粘剂本身无毒,但由于在制备过程中添加了溶剂及其它有毒物,因此不少环氧树脂因此“有毒”,近年国内环氧树脂业正通过水性改性、避免添加等途径,保持环氧树脂“无毒”本色。目前绝大多数环氧树脂涂料为溶剂型涂料,含有大量的可挥发有机化合物(VOC),有毒、易燃,因而对环境和人体造成危害。
环氧树脂一般和添加物同时使用,以获得应用价值。添加物可按不同用途加以选择,常用添加物有以下几类:(1)固化剂;(2)改性剂;(3)填料;(4)稀释剂;(5)其它。
其中固化剂是必不可少的添加物,无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。
由于用途性能要求各不相同,对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加物也有不同的要求。现将它们的选择方法简介于下:
(一)环氧树脂的选择
1、 从用途上选择
作粘接剂时最好选用中等环氧值(0.25-0.45)的树脂,如6101、634;作浇注料时最好选用高环氧值(>0.40)的树脂,如618、6101;作涂料用的一般选用低环氧值(<0.25)的树脂,如601、604、607、609等。
2、 从机械强度上选择
环氧值过高的树脂强度较大,但较脆;环氧值中等的高低温度时强度均好;环氧值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关,环氧值高固化后交联度也高,环氧值低固化后交联度也低,故引起强度上的差异。
3、 从操作要求上选择
不需耐高温,对强度要求不大,希望环氧树脂能快干,不易流失,可选择环氧值较低的树脂;如希望渗透性也,强度较好的,可选用环氧值较高的树脂。
(二)、固化剂的选择
1、固化剂种类:
常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺,另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂,加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。
环氧值是鉴定环氧树脂质量的最主要指标,环氧树脂的型号划分就是根据环氧值的不同来区分的。环氧值是指100克树脂中所含环氧基的克当量数。
2、固化剂的用量
(1)胺类作交联剂时按下式计算:
胺类用量=MG/Hn
式中:
M=胺分子量
Hn=含活泼氢数目
G=环氧值(每100克环氧树脂中所含的环氧当量数)
改变的范围不多于10-20%,若用过量的胺固化时,会使树脂变脆。若用量过少则固化不完善。
(2)用酸酐类时按下式计算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:
M=酸酐分子量
G=环氧值(0.6~1)为实验系数
3、 选择固化剂的原则:固化剂对环氧树脂的性能影响较大,一般按下列几点选择。
(1)、从性能要求上选择:有的要求耐高温,有的要求柔性好,有的要求耐腐蚀性好,则根据不同要求选用适当的固化剂。
(2)、从固化方法上选择:有的制品不能加热,则不能选用热固化的固化剂。
(3)、从适用期上选择:所谓适用期,就是指环氧树脂加入固化剂时起至不能使用时止的时间。要适用期长的,一般选用酸酐类或潜伏性固化剂。
(4)、从安全上选择:一般要求毒性小的为好,便于安全生产。
(5)、从成本上选择。
(三)、改性剂的选择
改性剂的作用是为了改善环氧树脂的鞣性、抗剪、抗弯、抗冲、提高绝缘性能等。常用改性剂有:
(1)、聚硫橡胶:可提高冲击强度和抗剥性能。
(2)、聚酰胺树脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)、聚乙烯醇叔丁醛:提高抗冲击鞣性。
(4)、丁腈橡胶类:提高抗冲击鞣性。
(5)、酚醛树脂类:可改善耐温及耐腐蚀性能。
(6)、聚酯树脂:提高抗冲击鞣性。
(7)、尿醛三聚氰胺树脂:增加抗化学性能和强度。
(8)、糠醛树脂:改进静弯曲性能,提高耐酸性能。
(9)、乙烯树脂:提高抗剥性和抗冲强度。
(10)、异氰酸酯:降低潮气渗透性和增加抗水性。
(11)、硅树脂:提高耐热性。
聚硫橡胶等的用量可以在50-300%之间,需加固化剂;聚酰胺树脂、酚醛树脂用量一般为50-100%,聚酯树脂用量一般在20-30%,可以不再另外加固化剂,也可以少量加些固化剂促使反应快些。
一般说来改性剂用量越多,柔性就愈大,但树脂制品的热变形温度就相应下降。
为改善树脂的柔性,也常用增韧剂如:邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
(四)、填料的选择
填料的作用是改善制品的一些性能,并改善树脂固化时的散热条件,用了填料也可以减少环氧树脂的用量,降低成本。因用途不同可选用不同的填料。其大小最好小于100目,用量视用途而定。常用填料简介如下:
填料名称 作用
石棉纤维、玻璃纤维 增加韧性、耐冲击性
石英粉、瓷粉、铁粉、水泥、金刚砂 提高硬度
氧化铝、瓷粉 增加粘接力,增加机械强度
石棉粉、硅胶粉、高温水泥 提高耐热性
石棉粉、石英粉、石粉 降低收缩率
铝粉、铜粉、铁粉等金属粉末 增加导热、导电率
石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及润滑性能
金刚砂及其它磨料 提高抗磨性能
云母粉、瓷粉、石英粉 增加绝缘性能
各种颜料、石墨 具有色彩
另外据资料报导适量(27-35%)P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb的氧化物添加在树脂中能在高热度、压力下保持粘接性。
(五)、稀释剂的选择
其作用是降低粘度,改善树脂的渗透性。稀释剂可分惰性及活性二大类,用量一般不超过30%。常用稀释剂如下:
活性稀释剂
名称 牌号 用途 备注
二缩水甘油醚 600 ~30% 需多加计算量固化剂
多缩水甘油醚 630 同上 同上
环氧丙烷丁基醚 660 ~15% 同上
环氧丙烷苯基醚 690 同上 同上
二环氧丙烷乙基醚669 同上 同上
三环氧丙烷丙基醚662 同上 同上
惰性稀释剂
名称 用量 备注
二甲苯 ~15% 不需多加固化剂
甲苯 同上 同上
苯 同上 同上
丙酮 同上 同上
在加入固化剂之前,必须对所使用的树脂、固化剂、填料、改性剂、稀释剂等所有材料加以检查,应符合以下几点要求:
(1)、不含水份:含水的材料首先要烘干,含少量水的溶剂应尽量少用。
(2)、纯度:除水份以外的杂质含量最好在1%以下,若杂质在5-25%时虽也可使用权,但须增加配方的百分比。少量使用时用试剂级较好。
(3)、了解各材料是否失效。
在缺少验收条件的厂,使用前最好按配方做个小样试验。
(六)、固化的三个阶段
1. 液体-操作时间
操作时间(也是工作时间或使用期)是固化时间的一部份,混合之后,树脂/固化剂混合物仍然是液体和可以工作及适合应用。为了保证可靠的粘接,全部施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。
2.凝胶-进入固化
混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段),这时它开始凝胶或“突变”。这时的环氧没有长时间的工作可能,也将失去粘性。在这个阶段不能对其进行任何干扰。它将变成硬橡胶似的软凝胶物,你用大拇指将能压得动它。
因为这时混合物只是局部固化,新使用的环氧树脂仍然能与它化学链接,因此该未处理的表面仍然可以进行粘接或反应。无论如何,接近固化的混合物这些能力在减小
3. 固体-最终固化
环氧混合物达到固化变成固体阶段,这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它,在这时环氧树脂约有90%的最终反应强度,因此可以除去固定夹件,将它放在室温下维持若干天使它继续固化。
这时新使用的环氧树脂不能与它进行化学链接,因此该环氧表面必须适当地进行预处理如打磨,才能得到好的粘接机械强度。
[编辑本段]国内主要厂商
1、巴陵石化公司(环氧树脂事业部)
2、蓝星新材料无锡树脂厂
3、大连齐化公司
4、江苏三木集团公司
5、南亚环氧树脂(昆山)有限公司
6、陶氏张家港公司
7、广州宏昌电子材料工业有限公司
8、国都化工昆山公司
9、亨斯迈先进材料公司
10、建滔化工集团
11、无锡迪爱生公司
12、长春化工(江苏)有限公司
13、江苏扬农化工集团有限公司
14、南京奥桑涂装工程有限公司
[编辑本段]环氧树脂应用领域
1.在涂料领域
应用于汽车:底盘底漆、部件漆,槽车内壁涂料
应用于容器:食品罐内、外壁涂料,贮槽内外壁防腐涂料,压力罐防腐
应用于工厂设备:设备、管道防腐涂料,冰箱、洗衣机外层涂料,电器设备绝缘涂料
应用于土建:桥梁防腐涂料,钢结构防腐涂料,水坭制品防渗涂料,地坪涂料,装饰涂料,功能涂料、钢丝网水泥闸门
应用于船舶:底货仓内壁涂料,海上集装箱涂料,钢铁部件防腐涂料
应用于其它:钢家具粉末涂料,电阻元件粉末涂料,钢制部件粉末涂料,阀体防腐、重防腐超耐磨陶瓷,屏蔽立式管道泵、太阳能热水器、太阳能电池板、武器
2.在复合材料领域
应用于汽车:玻璃钢车壳,玻璃钢地板,玻璃钢槽车,控制系统仪器仪表电器零部件,显示器,汽车干式点火线圈,玻璃钢部件、防滑粒方向盘套、环氧树脂局部加强材料、
应用于工厂设备:玻璃钢氧气瓶,玻璃钢贮槽,玻璃钢容器、管道,模具,螺旋浆,织机箭杆,飞机蜂窝结构件,引擎盖,辊筒,轴,装机基础找平,自流平地坪、电磁线圈,先导阀、玻璃零部件、玻璃钢泵阀,电碳制品、建筑工程结构件、机用传动装置部件
应用于绝缘材料:覆铜板,玻璃钢板、管、棒,变压器,继电器,高压开关,绝缘子,互感器,阻抗器,电缆头,电子器件、元件的密封或包封和塑封,报警器、固体电源、FBT回扫变压器、聚焦电位器、摩托车、汽车等机动车辆点火线圈、电子、电器零部件、发光二极管,信号灯,全封闭蓄电池,电机封装,温度变送器、录音机磁头、线路板封闭、集成电路、二、三极管分立器件、无源滤波器、LED的结构封装、封装太阳能电池板、电源组件、IC 调节器和固态继电器、煤矿安全巡查系统、本质安全型模块、自动重合器
应用于体育用品:玻璃钢安全帽,球拍,高尔夫球杆,钓鱼杆,保龄球,雪撬,冲浪板,玻璃钢赛艇、帆船、赛车、躺椅、曲棍球杆
应用于其它:飞机机身、直升机螺旋叶片,风力发电机叶片,医学仪器、手术刀柄,心脏起搏器、工艺品 珠宝、阀门密封件、水工建筑工程、场致发光屏、混凝土抗磨层、保温材料、动物模型、航天飞行器、船用尾轴、舵轴、化学木材、塔身加固、磁悬浮列车轨道、太阳能电池乐器、环氧装饰品、玻璃钢帐篷杆具、刀柄、窗户、家具、泵、拐杖、显卡、红外滤光器、数字显示器、矩阵辐射器、发光二极管与光电二极管、实验室台面、彷真树、预制磨石 道路桥梁路面
3.在粘接剂领域
应用于:室温快速固化韧性环氧树脂粘结剂,导电胶,常温固化静电植绒粘合剂、光学结构胶、沙狐球胶、化学锚固胶、真丝的高功能化、人工花、磁力书写板、汽车维修胶、石材胶
[编辑本段]环氧树脂行业
随着中国国民经济快速、稳健发展,环氧树脂行业也得到了长足进步,从20世纪末的起步到今天的腾飞,中国环氧树脂业只用了5年多时间,期间生产量由2000年的6万吨增加到2005年的30万吨以上;消费量由2000年的18万吨增加到2005年的65万吨,年均增长率达30%。中国事实上已经成为全球环氧树脂的主要增长力量,推动全球环氧树脂产业保持较高增长。
中国环氧树脂生产厂家众多,但万吨级规模以上的企业为数不多。中国环氧树脂主要生产企业有广州宏昌电子材料工业有限公司、巴陵石化岳阳石油化工总厂、蓝星星辰新材料有限公司、广东汽巴高分子化工有限公司、江苏三木集团公司、大连齐化化工有限责任公司、无锡迪爱生环氧有限公司等。
1996年中国进口环氧树脂4.08万吨,2005年达到26万吨,9年间年均增长超过20%,增长速度非常迅速。随着国内产能的迅速增加,2004年以来进口量逐渐保持平稳。国内环氧树脂企业生产能力增强的同时,也使得中国环氧树脂的出口量逐年增高,1996年出口量为8600吨,2005年提高到77817吨。
国内大部分环氧树脂企业生产技术与国外先进工艺相比尚有一定差距。存在的主要问题是生产装置规模不够经济、产品专用性较低、产品质量稳定性差。此外,产品售后服务及应用的方便程度上也有待提高。
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。到2010年中国环氧树脂产能将维持在60万-70万吨,国内市场仍有一定的缺口。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。
环氧树脂的性能和特性
1、 形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。
2、 固化方便。选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~180℃温度范围内固化。
3、 粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。
4、 收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。
5、 力学性能。固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。
6、 电性能。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。
7、 化学稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。
8、 尺寸稳定性。上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。
9、 耐霉菌。固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带条件下使用。
环氧树脂及环氧树脂胶粘剂本身无毒,但由于在制备过程中添加了溶剂及其它有毒物,因此不少环氧树脂因此“有毒”,近年国内环氧树脂业正通过水性改性、避免添加等途径,保持环氧树脂“无毒”本色。目前绝大多数环氧树脂涂料为溶剂型涂料,含有大量的可挥发有机化合物(VOC),有毒、易燃,因而对环境和人体造成危害。
环氧树脂一般和添加物同时使用,以获得应用价值。添加物可按不同用途加以选择,常用添加物有以下几类:(1)固化剂;(2)改性剂;(3)填料;(4)稀释剂;(5)其它。
其中固化剂是必不可少的添加物,无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。
由于用途性能要求各不相同,对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加物也有不同的要求。现将它们的选择方法简介于下:
(一)环氧树脂的选择
1、 从用途上选择
作粘接剂时最好选用中等环氧值(0.25-0.45)的树脂,如6101、634;作浇注料时最好选用高环氧值(>0.40)的树脂,如618、6101;作涂料用的一般选用低环氧值(<0.25)的树脂,如601、604、607、609等。
2、 从机械强度上选择
环氧值过高的树脂强度较大,但较脆;环氧值中等的高低温度时强度均好;环氧值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关,环氧值高固化后交联度也高,环氧值低固化后交联度也低,故引起强度上的差异。
3、 从操作要求上选择
不需耐高温,对强度要求不大,希望环氧树脂能快干,不易流失,可选择环氧值较低的树脂;如希望渗透性也,强度较好的,可选用环氧值较高的树脂。
(二)、固化剂的选择
1、固化剂种类:
常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺,另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂,加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。
2、固化剂的用量
(1)胺类作交联剂时按下式计算:
胺类用量=MG/Hn
式中:
M=胺分子量
Hn=含活泼氢数目
G=环氧值(每100克环氧树脂中所含的环氧当量数)
改变的范围不多于10-20%,若用过量的胺固化时,会使树脂变脆。若用量过少则固化不完善。
(2)用酸酐类时按下式计算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:
M=酸酐分子量
G=环氧值(0.6~1)为实验系数
3、 选择固化剂的原则:固化剂对环氧树脂的性能影响较大,一般按下列几点选择。
(1)、从性能要求上选择:有的要求耐高温,有的要求柔性好,有的要求耐腐蚀性好,则根据不同要求选用适当的固化剂。
(2)、从固化方法上选择:有的制品不能加热,则不能选用热固化的固化剂。
(3)、从适用期上选择:所谓适用期,就是指环氧树脂加入固化剂时起至不能使用时止的时间。要适用期长的,一般选用酸酐类或潜伏性固化剂。
(4)、从安全上选择:一般要求毒性小的为好,便于安全生产。
(5)、从成本上选择。
(三)、改性剂的选择
改性剂的作用是为了改善环氧树脂的鞣性、抗剪、抗弯、抗冲、提高绝缘性能等。常用改性剂有:
(1)、聚硫橡胶:可提高冲击强度和抗剥性能。
(2)、聚酰胺树脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)、聚乙烯醇叔丁醛:提高抗冲击鞣性。
(4)、丁腈橡胶类:提高抗冲击鞣性。
(5)、酚醛树脂类:可改善耐温及耐腐蚀性能。
(6)、聚酯树脂:提高抗冲击鞣性。
(7)、尿醛三聚氰胺树脂:增加抗化学性能和强度。
(8)、糠醛树脂:改进静弯曲性能,提高耐酸性能。
(9)、乙烯树脂:提高抗剥性和抗冲强度。
(10)、异氰酸酯:降低潮气渗透性和增加抗水性。
(11)、硅树脂:提高耐热性。
聚硫橡胶等的用量可以在50-300%之间,需加固化剂;聚酰胺树脂、酚醛树脂用量一般为50-100%,聚酯树脂用量一般在20-30%,可以不再另外加固化剂,也可以少量加些固化剂促使反应快些。
一般说来改性剂用量越多,柔性就愈大,但树脂制品的热变形温度就相应下降。
为改善树脂的柔性,也常用增韧剂如:邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
(四)、填料的选择
填料的作用是改善制品的一些性能,并改善树脂固化时的散热条件,用了填料也可以减少环氧树脂的用量,降低成本。因用途不同可选用不同的填料。其大小最好小于100目,用量视用途而定。常用填料简介如下:
填料名称 作用
石棉纤维、玻璃纤维 增加韧性、耐冲击性
石英粉、瓷粉、铁粉、水泥、金刚砂 提高硬度
氧化铝、瓷粉 增加粘接力,增加机械强度
石棉粉、硅胶粉、高温水泥 提高耐热性
石棉粉、石英粉、石粉 降低收缩率
铝粉、铜粉、铁粉等金属粉末 增加导热、导电率
石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及润滑性能
金刚砂及其它磨料 提高抗磨性能
云母粉、瓷粉、石英粉 增加绝缘性能
各种颜料、石墨 具有色彩
另外据资料报导适量(27-35%)P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb的氧化物添加在树脂中能在高热度、压力下保持粘接性。
(五)、稀释剂的选择
其作用是降低粘度,改善树脂的渗透性。稀释剂可分惰性及活性二大类,用量一般不超过30%。常用稀释剂如下:
活性稀释剂
名称 牌号 用途 备注
二缩水甘油醚 600 ~30% 需多加计算量固化剂
多缩水甘油醚 630 同上 同上
环氧丙烷丁基醚 660 ~15% 同上
环氧丙烷苯基醚 690 同上 同上
二环氧丙烷乙基醚669 同上 同上
三环氧丙烷丙基醚662 同上 同上
惰性稀释剂
名称 用量 备注
二甲苯 ~15% 不需多加固化剂
甲苯 同上 同上
苯 同上 同上
丙酮 同上 同上
在加入固化剂之前,必须对所使用的树脂、固化剂、填料、改性剂、稀释剂等所有材料加以检查,应符合以下几点要求:
(1)、不含水份:含水的材料首先要烘干,含少量水的溶剂应尽量少用。
(2)、纯度:除水份以外的杂质含量最好在1%以下,若杂质在5-25%时虽也可使用权,但须增加配方的百分比。少量使用时用试剂级较好。
(3)、了解各材料是否失效。
在缺少验收条件的厂,使用前最好按配方做个小样试验。
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
★ 环氧树脂的性能和特性
1、 形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。
2、 固化方便。选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~180℃温度范围内固化。
3、 粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。
4、 收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。
5、 力学性能。固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。
6、 电性能。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。
7、 化学稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。
8、 尺寸稳定性。上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。
9、 耐霉菌。固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带条件下使用。
★ 分类
根据分子结构,环氧树脂大体上可分为五大类:
1、 缩水甘油醚类环氧树脂
2、 缩水甘油酯类环氧树脂
3、 缩水甘油胺类环氧树脂
4、 线型脂肪族类环氧树脂
5、 脂环族类环氧树脂
复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂,而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚A型环氧树脂)为主。其次是缩水甘油胺类环氧树脂。
1、 缩水甘油醚类环氧树脂
缩水甘油醚类环氧树脂是由含活泼氢的酚类或醇类与环氧氯丙烷缩聚而成的。
(1)二酚基丙烷型环氧树脂 二酚基丙烷型环氧树脂是由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成。
工业二酚基丙烷型环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多数的分子是含有两个环氧基端的线型结构。少数分子可能支化,极少数分子终止的基团是氯醇基团而不是环氧基。因此环氧树脂的环氧基含量、氯含量等对树脂的固化及固化物的性能有很大的影响。 工业上作为树脂的控制指标如下:
①环氧值。环氧值是鉴别环氧树脂性质的最主要的指标,工业环氧树脂型号就是按环氧值不同来区分的。环氧值是指每100g树脂中所含环氧基的物质的量数。环氧值的倒数乘以100就称之为环氧当量。环氧当量的含义是:含有1mol环氧基的环氧树脂的克数。
②无机氯含量。树脂中的氯离子能与胺类固化剂起络合作用而影响树脂的固化,同时也影响固化树脂的电性能,因此氯含量也环氧树脂的一项重要指标。
③有机氯含量。树脂中的有机氯含量标志着分子中未起闭环反应的那部分氯醇基团的含量,它含量应尽可能地降低,否则也要影响树脂的固化及固化物的性能。
④挥发分。
⑤粘度或软化点。
(2)酚醛多环氧树脂 酚醛多环氧树脂包括有苯酚甲醛型、邻甲酚甲醛型多环氧树脂,它与二酚基丙烷型环氧树脂相比,在线型分子中含有两个以上的环氧基,因此固化后产物的交联密度大,具有优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。它们是由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成的。
(3)其它多羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂 这类树脂中具有实用性的代表有:间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚-甲醛型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂和三羟苯基甲烷型环氧树脂,这些多官能缩水甘油醚树脂固化后具有高的热变形温度和刚性,可单独
或者与通用E型树脂共混,供作高性能复合材料(ACM)、印刷线路板等基体材料。
(4)脂族多元醇缩水甘油醚型环氧树脂 脂族多元醇缩水甘油醚分子中含有两个或两个以上的环氧基,这类树脂绝大多数粘度很低;大多数是长链线型分子,因此富有柔韧性。
2、其它类型环氧树脂
(1)缩水甘油酯类环氧树脂 缩水甘油酯类环氧树脂和二酚基丙烷环氧化树脂比较,它具有粘度低,使用工艺性好;反应活性高;粘合力比通用环氧树脂高,固化物力学性能好;电绝缘性好;耐气候性好,并且具有良好的耐超低温性,在超低温条件下,仍具有比其它类型环氧树脂高的粘结强度。有较好的表面光泽度,透光性、耐气候性好。
(2)缩水甘油胺类环氧树脂 这类树脂的优点是多官能度、环氧当量高,交联密度大,耐热性显著提高。上前国内外已利用缩水甘油胺环氧树脂优越的粘接性和耐热性,来制造碳纤维增强的复合材料(CFRP)用于飞机二次结构材料。
(3)脂环族环氧树脂 这类环氧树脂是由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的,它们的分子结构和二酚基丙烷型环氧树脂及其它环氧树脂有很大差异,前者环氧基都直接连接在脂环上,而后者的环氧基都是以环氧丙基醚连接在苯核或脂肪烃上。脂环族环氧树脂的固化物具有以下特点:①较高的压缩与拉伸强度;②长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能;③耐电弧性、耐紫外光老化性能及耐气候性较好。
(4)脂肪族环氧树脂 这类环氧树脂分子结构里不仅无苯核,也无脂环结构。仅有脂肪链,环氧基与脂肪链相连。环氧化聚丁二烯树脂固化后的强度、韧性、粘接性、耐正负温度性能都良好。