定義1、環(huán)氧樹脂（EpoxyResin）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）。這些低相對分子質量樹脂雖不完全滿足嚴格的定義但因具有環(huán)氧樹脂的基本屬性在稱呼時也不加區(qū)別地統(tǒng)稱為環(huán)氧樹脂。典型的環(huán)氧樹脂結構如下式。2、環(huán)氧基是環(huán)氧樹脂的特性基團，它的含量多少是這種樹脂最為重要的指標。描述環(huán)氧基含量有以下幾種不同的表示法：⑴環(huán)氧當量：是指含有1mol環(huán)氧樹脂的質量，低相對分子質量（分子量）環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量為175～200,隨著分子量的增大環(huán)氧基間的鏈段越長，所以高分子量環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當量就相應的高。⑵環(huán)氧值：每100g樹脂中所含有環(huán)氧基的物質的量（摩爾）。這種表示方法有利于固化劑用量的計量和用量的表示。因為固化劑用量的含義是每100g環(huán)氧樹脂中固化劑的加入量（partperhundredofresin縮寫成phr）。我國采用環(huán)氧值這一物理量。環(huán)氧當量=100/環(huán)氧值當前第1頁\共有33頁\編于星期五\10點

一、按化學結構分類按化學結構差異，環(huán)氧樹脂可分為縮水甘油類環(huán)氧樹脂和非縮水甘油類環(huán)氧樹脂2大類。

(1)縮水甘油類環(huán)氧樹脂縮水甘油類環(huán)氧樹脂可看成縮水甘油（）的衍生化合物。主要有縮水甘油醚類、縮水甘油酯類和縮水甘油胺類3種。

①縮水甘油醚類縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂是指分子中含縮水甘油醚的化合物，常見的主要有以下幾種：

雙酚A型環(huán)氧樹脂（簡稱DGEBA樹脂）：是目前應用最廣的環(huán)氧樹脂，約占實際使用的環(huán)氧樹脂中的85%以上。當前第2頁\共有33頁\編于星期五\10點其化學結構式為：雙酚F型環(huán)氧樹脂（簡稱DGEBF樹脂）：

當前第3頁\共有33頁\編于星期五\10點RealityCreativityRealityIdentityCretivity當前第4頁\共有33頁\編于星期五\10點ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.脂肪族縮水甘油醚樹脂：

四溴雙酚A環(huán)氧樹脂：

當前第5頁\共有33頁\編于星期五\10點

②縮水甘油酯類如鄰苯二甲酸二縮水甘油酯，其化學結構式為：③縮水甘油胺類由多元胺與環(huán)氧氯丙烷反應而得，如：當前第6頁\共有33頁\編于星期五\10點3050120當前第7頁\共有33頁\編于星期五\10點-ThemeGalleryisaDesignDigitalContent&ContentsmalldevelopedbyGuildDesignInc.當前第8頁\共有33頁\編于星期五\10點②環(huán)氧化烯烴類

③新型環(huán)氧樹脂

此外，還有混合型環(huán)氧樹脂，即分子結構中同時具有兩種不同類型環(huán)氧基的化合物。當前第9頁\共有33頁\編于星期五\10點二、按官能團的數(shù)量分類按分子中官能團的數(shù)量，環(huán)氧樹脂可分為雙官能團環(huán)氧樹脂和多官能團環(huán)氧樹脂。對反應性樹脂而言，官能團數(shù)的影響是非常重要的。典型的雙酚A型環(huán)氧樹脂、酚醛環(huán)氧樹脂屬于雙官能團環(huán)氧樹脂。多官能團環(huán)氧樹脂是指分子中含有2個以上的環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂。幾種有代表性的多官能團環(huán)氧樹脂如下：

四縮水甘油醚基四苯基乙烷(tert-PGEE)三苯基縮水甘油醚基甲烷(tri-PGEM)當前第10頁\共有33頁\編于星期五\10點當前第11頁\共有33頁\編于星期五\10點

三、按狀態(tài)分類按室溫下的狀態(tài)，環(huán)氧樹脂可分為液態(tài)環(huán)氧樹脂和固態(tài)環(huán)氧樹脂。液態(tài)樹脂指相對分子質量較低的樹脂，可用作澆注料、無溶劑膠粘劑和涂料等。固態(tài)樹脂是相對分子質量較大的環(huán)氧樹脂，是一種熱塑性的固態(tài)低聚物，可用于粉末涂料和固態(tài)成型材料等。當前第12頁\共有33頁\編于星期五\10點

環(huán)氧樹脂的性質環(huán)氧樹脂都含有環(huán)氧基，因此環(huán)氧樹脂及其固化物的性能相似，但環(huán)氧樹脂的種類繁多，不同種類的環(huán)氧樹脂因碳架結構有較大的差別，其性質有一定差別。同一種類、不同牌號的環(huán)氧樹脂因相對分子質量、分子量分布差異，其黏度、軟化點、化學反應性等理化性質也有一定差異。即使是同一種類同一牌號的環(huán)氧樹脂，其固化物的性質也因固化劑及固化工藝的不同而有所不同。也就是說，環(huán)氧樹脂的性質與其分子結構、制備工藝以及樹脂組成有關，固化物的性質還與固化劑的種類及分子結構、固化工藝等有關。

當前第13頁\共有33頁\編于星期五\10點雙酚A型環(huán)氧樹脂，目前應用最廣，其分子中的雙酚A骨架提供強韌性和耐熱性，亞甲基鏈賦予柔軟性，醚鍵賦予耐化學藥品性，羥基賦予反應性和粘接性。雙酚F型環(huán)氧樹脂與雙酚A型環(huán)氧樹脂性質相似，只不過其黏度比雙酚A型環(huán)氧樹脂低得多，適合作無溶劑涂料。雙酚S型環(huán)氧樹脂也與雙酚型A型環(huán)氧樹脂相似，其黏度比雙酚A型環(huán)氧樹脂略高，其最大的特點是固化物具有比雙酚A型環(huán)氧樹脂固化物更高的熱變型溫度和更好的耐熱性能。氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂的特點是樹脂的黏度非常低，但凝膠時間比雙酚A型環(huán)氧樹脂凝膠時間長兩倍多，其固化物的最大特點是耐候性好，可用于耐候性的防腐蝕涂料。當前第14頁\共有33頁\編于星期五\10點酚醛環(huán)氧樹脂主要包括苯酚線性酚醛環(huán)氧樹脂和鄰甲酚線性酚醛環(huán)氧樹脂，其特點是每分子的環(huán)氧官能度大于2，可使涂料的交聯(lián)密度大，固化物耐化學藥品性、耐腐蝕性以及耐熱性比雙酚A型環(huán)氧樹脂好，但漆膜較脆，附著力稍低，且常常需要較高的固化溫度，常用作集成電路和電子電路、電子元器件的封裝材料。溴化環(huán)氧樹脂因分子中含有阻燃元素，因此其阻燃性能高，可作為阻燃型環(huán)氧樹脂使用，常用于印刷電路板、層壓板等。脂環(huán)族環(huán)氧樹脂因為其環(huán)氧基直接連在脂環(huán)上，因此其固化物比縮水甘油型環(huán)氧樹脂固化物更穩(wěn)定，表現(xiàn)在良好的熱穩(wěn)定性、耐紫外線性好、樹脂本身的黏度低，缺點是固化物的韌性較差，這類樹脂在涂料中應用較少，主要用作防紫外線老化涂料。當前第15頁\共有33頁\編于星期五\10點環(huán)氧樹脂的改性當前第16頁\共有33頁\編于星期五\10點

一、環(huán)氧樹脂的增韌改性為了增加環(huán)氧樹脂的韌性，最初人們采用的方法是加入一些增塑劑、增柔劑，但這些低分子物質會大大降低材料的耐熱性、硬度、模量及電性能。從20世紀60年代開始，國內(nèi)外普遍開展了環(huán)氧樹脂增韌改性的研究工作，以期在熱性能、模量及電性能下降不太大的情況下提高環(huán)氧樹脂的韌性。當前第17頁\共有33頁\編于星期五\10點

(1)橡膠彈性體增韌環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂增韌用的橡膠彈性體一般都是反應性液態(tài)聚合物，相對分子質量在1000～10000，在端基或側基上帶有可與環(huán)氧基反應的官能團。用于環(huán)氧樹脂增韌的反應性橡膠彈性體品種主要有：端羧基丁腈橡膠、端羥基丁腈橡膠、聚硫橡膠、液體無規(guī)羧基丁腈橡膠、丁腈基-異氰酸酯預聚體、端羥基聚丁二烯、聚醚彈性體、聚氨酯彈性體等。同步法合成的聚丙烯酸丁酯-環(huán)氧樹脂互穿網(wǎng)絡聚合物，在提高環(huán)氧樹脂韌性方面取得了令人滿意的效果。當前第18頁\共有33頁\編于星期五\10點

(2)熱塑性樹脂增韌環(huán)氧樹脂

用于環(huán)氧樹脂增韌改性的熱塑性樹脂主要有聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚酰亞胺、聚苯醚、聚碳酸酯等耐熱性及力學性能都比較好的工程塑料，它們或者以熱熔化的方式，或者以溶液的方式摻混入環(huán)氧樹脂。橋聯(lián)作用、裂紋錨釘效應

(3）超支化聚合物增韌環(huán)氧樹脂①超支化聚合物的球狀三維結構能降低環(huán)氧固化物的收縮率；②超支化聚合物的活性端基能直接參與固化反應形成立體網(wǎng)狀結構，眾多的末端官能團能加快固化速度；③超支化聚合物的尺寸和球狀結構杜絕了在其它傳統(tǒng)的增韌體系中所觀察到的有害的粒子過濾效應，起到內(nèi)增韌的作用。當前第19頁\共有33頁\編于星期五\10點(4)核殼結構聚合物增韌環(huán)氧樹脂核殼結構聚合物是指由2種或2種以上單體通過乳液聚合而獲得的一類聚合物復合粒子。粒子的內(nèi)部和外部分別富集不同成分，顯示出特殊的雙層或者多層結構，核與殼分別具有不同功能，通過控制粒子尺寸及改變聚合物組成來改性環(huán)氧樹脂，可減少內(nèi)應力，提高粘結強度和沖擊性，可獲得顯著增韌效果。當前第20頁\共有33頁\編于星期五\10點

二、環(huán)氧樹脂的其他改性1、耐濕熱改性減少樹脂基體分子結構中的極性基團，使樹脂基體與水的相互作用降低，從而降低樹脂基體的吸水率；同時優(yōu)化復合材料的成型工藝，減少復合材料在成型過程中產(chǎn)生的微孔、微裂紋、自由體積等也能提高其耐濕熱性能。增大交聯(lián)度，引入耐熱基團如引入亞胺基、異氰酸酯基、嗯唑烷酮等，以及形成互穿聚合物網(wǎng)絡是提高耐熱性的最重要手段;用含有端胺基的苯胺二苯醚樹脂作固化劑改性環(huán)氧樹脂，得到的復合材料在空氣氣氛中的初始分解溫度高，耐濕熱性能好。

當前第21頁\共有33頁\編于星期五\10點2、阻燃改性環(huán)氧樹脂的阻燃性較差，為改善其阻燃性，通常在環(huán)氧樹脂中引入鹵素、氮、磷、硼和硅等阻燃元素。引入的方法可以是使用阻燃型固化劑，如含鹵、磷、硼以及硅的固化劑來固化環(huán)氧樹脂，對環(huán)氧樹脂進行結構改性，在環(huán)氧樹脂分子中引入阻燃元素。溴化的酚醛型環(huán)氧樹脂可作為封裝材料用環(huán)氧樹脂的反應性阻燃劑。當前第22頁\共有33頁\編于星期五\10點3、

化學改性通過改變環(huán)氧樹脂的結構，在環(huán)氧樹脂分子中引入一些化學基團，來改進環(huán)氧樹脂的性能，拓寬其應用的范圍。如用丙烯酸或甲基丙烯酸與環(huán)氧樹脂中的部分環(huán)氧基反應，在分子保留部分環(huán)氧基的同時引入碳碳雙鍵，使改性后的環(huán)氧樹脂既具有光敏特性，又保留環(huán)氧樹脂的一些優(yōu)良特性。在分子中引入一些親水性基團，將環(huán)氧樹脂改性為水性環(huán)氧樹脂，使改性后的環(huán)氧樹脂具有水分散性。當前第23頁\共有33頁\編于星期五\10點環(huán)氧樹脂的主要應用領域當前第24頁\共有33頁\編于星期五\10點主要應用領域

涂

料

膠粘劑電子電器材料工程塑料和復合材料土建材料當前第25頁\共有33頁\編于星期五\10點涂料環(huán)氧樹脂在涂料中的應用占較大的比例，它能制成各具特色、用途各異的品種。其共性：

(1)耐化學品性優(yōu)良，尤其是耐堿性。

(2)漆膜附著力強，特別是對金屬。

(3)具有較好的耐熱性和電絕緣性。

(4)漆膜保色性較好。

但是雙酚A型環(huán)氧樹脂涂料的耐候性差，漆膜在戶外易粉化失光又欠豐滿，不宜作戶外用涂料及高裝飾性涂料之用。因此環(huán)氧樹脂涂料主要用作防腐蝕漆、金屬底漆、絕緣漆，但雜環(huán)及脂環(huán)族環(huán)氧樹脂制成的涂料可以用于戶外。當前第26頁\共有33頁\編于星期五\10點膠粘劑環(huán)氧樹脂除了對聚烯烴等非極性塑料粘結性不好之外，對于各種金屬材料如鋁、鋼、鐵、銅；非金屬材料如玻璃、木材、混凝土等；以及熱固性塑料如酚醛、氨基、不飽和聚酯等都有優(yōu)良的粘接性能，因此有萬能膠之稱。環(huán)氧膠粘劑是結構膠粘劑的重要品種。當前第27頁\共有33頁\編于星期五\10點環(huán)氧樹脂膠粘劑的主要用途當前第28頁\共有33頁\編于星期五\10點環(huán)氧膠粘劑在土木建筑上的主要用途當前第29頁\共有33頁\編于星期五\10點環(huán)氧膠粘劑在汽車上的主要用途當前第30頁\共有33頁\編于星期五\10點電子電器材料由于環(huán)氧樹脂的絕緣性能高、結構強度大和密封性能好等許多獨特的優(yōu)點，已在高低壓電器、電機和電子元器件的絕緣及封裝上得到廣泛應用，發(fā)展很快。主要用于：

(1)電器、電機絕緣封裝件的澆注。如電磁鐵、接觸器線圈、互感器、干式變壓器等高低壓電器的整體全密封絕緣封裝件的制造。在電器工業(yè)中得到了快速發(fā)展。從常壓澆注、真空澆注已發(fā)展到自動壓力凝膠成型。(2)廣泛用于裝有電子元件和線路的器件的灌封絕緣。已成為電子工業(yè)不可缺少的重要絕緣材料。

(3)電子級環(huán)氧模塑料用于半導體元器件的塑封。近年來發(fā)展極快。由于它的性能優(yōu)越，大有取代傳統(tǒng)的金屬、陶瓷和玻璃封裝的趨勢。

(4)環(huán)氧層壓塑料在電子、電器領域應用甚廣。其中環(huán)氧覆銅板的發(fā)展尤其迅速，已成為電子工業(yè)的基礎材料之一。

此外，環(huán)氧絕緣涂料、絕緣膠粘劑和電膠粘劑也有大量應用。當前第31頁\共有33頁\編于星期五\10點