01什么是環(huán)氧樹(shù)脂
環(huán)氧樹(shù)脂地坪是泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物,除個(gè)別外,它們的相對(duì)分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征,環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán),使它們可與多種類(lèi)型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。
02環(huán)氧樹(shù)脂的特性
1、固化方便。環(huán)氧樹(shù)脂體系幾乎可以在0~180℃溫度范圍內(nèi)固化。
2、粘附力強(qiáng)。環(huán)氧樹(shù)脂使其對(duì)各種物質(zhì)具有很高的粘附力。
3、收縮性低。環(huán)氧樹(shù)脂和不飽和聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂相比,在固化過(guò)程中顯示出很低的收縮性(小于2%)。
4、力學(xué)性能。固化后的環(huán)氧樹(shù)脂體系具有優(yōu)良的力學(xué)性能。
5、電性能。固化后的環(huán)氧樹(shù)脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優(yōu)良絕緣材料。
6、化學(xué)穩(wěn)定性。固化后的環(huán)氧樹(shù)脂體系具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性。
7、尺寸穩(wěn)定性。上述的許多性能的綜合,使環(huán)氧樹(shù)脂體系具有突出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。
8、耐霉菌。固化的環(huán)氧樹(shù)脂體系耐大多數(shù)霉菌,可以在苛刻的熱帶條件下使用。
03環(huán)氧地坪的分類(lèi)
1.無(wú)容性環(huán)氧地坪
2.水性環(huán)氧地坪
3.水磨石環(huán)氧地坪
4.彩砂環(huán)氧地坪
5.防滑環(huán)氧地坪
6.防靜電環(huán)氧地坪
7.抗腐蝕環(huán)氧地坪
8.高耐磨性環(huán)氧地坪
9.環(huán)氧薄涂地坪
10.環(huán)氧自流平地坪
04環(huán)氧樹(shù)脂的應(yīng)用領(lǐng)域
1.在涂料領(lǐng)域
應(yīng)用于汽車(chē):底盤(pán)底漆、部件漆,槽車(chē)內(nèi)壁涂料
應(yīng)用于容器:食品罐內(nèi)、外壁涂料,貯槽內(nèi)外壁防腐涂料,壓力罐防腐
應(yīng)用于工廠設(shè)備:設(shè)備、管道防腐涂料,冰箱、洗衣機(jī)外層涂料,電器設(shè)備絕緣涂料
應(yīng)用于土建:橋梁防腐涂料,鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料,水坭制品防滲涂料,地坪涂料,裝飾涂料,功能涂料、鋼絲網(wǎng)水泥閘門(mén)
應(yīng)用于船舶:底貨倉(cāng)內(nèi)壁涂料,海上集裝箱涂料,鋼鐵部件防腐涂料
應(yīng)用于其它:鋼家具粉末涂料,電阻元件粉末涂料,鋼制部件粉末涂料,閥體防腐、重防腐超耐磨陶瓷,屏蔽立式管道泵、太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能電池板、武器
2.在復(fù)合材料領(lǐng)域
應(yīng)用于汽車(chē):玻璃鋼車(chē)殼,玻璃鋼地板,玻璃鋼槽車(chē),控制系統(tǒng)儀器儀表電器零部件,顯示器,汽車(chē)干式點(diǎn)火線圈,玻璃鋼部件、防滑粒方向盤(pán)套、環(huán)氧樹(shù)脂局部加強(qiáng)材料、
應(yīng)用于工廠設(shè)備:玻璃鋼氧氣瓶,玻璃鋼貯槽,玻璃鋼容器、管道,模具,螺旋漿,織機(jī)箭桿,飛機(jī)蜂窩結(jié)構(gòu)件,引擎蓋,輥筒,軸,裝機(jī)基礎(chǔ)找平,自流平地坪、電磁線圈,先導(dǎo)閥、玻璃零部件、玻璃鋼泵閥,電碳制品、建筑工程結(jié)構(gòu)件、機(jī)用傳動(dòng)裝置部件
應(yīng)用于絕緣材料:覆銅板,玻璃鋼板、管、棒,變壓器,繼電器,高壓開(kāi)關(guān),絕緣子,互感器,阻抗器,電纜頭,電子器件、元件的密封或包封和塑封,報(bào)警器、固體電源、FBT回掃變壓器、聚焦電位器、摩托車(chē)、汽車(chē)等機(jī)動(dòng)車(chē)輛點(diǎn)火線圈、電子、電器零部件、發(fā)光二極管,信號(hào)燈,全封閉蓄電池,電機(jī)封裝,溫度變送器、錄音機(jī)磁頭、線路板封閉、集成電路、二、三極管分立器件、無(wú)源濾波器、LED的結(jié)構(gòu)封裝、封裝太陽(yáng)能電池板、電源組件、IC 調(diào)節(jié)器和固態(tài)繼電器、煤礦安全巡查系統(tǒng)、本質(zhì)安全型模塊、自動(dòng)重合器
應(yīng)用于體育用品:玻璃鋼安全帽,球拍,高爾夫球桿,釣魚(yú)桿,保齡球,雪撬,沖浪板,玻璃鋼賽艇、帆船、賽車(chē)、躺椅、曲棍球桿
應(yīng)用于其它:飛機(jī)機(jī)身、直升機(jī)螺旋葉片,風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片,醫(yī)學(xué)儀器、手術(shù)刀柄,心臟起搏器、工藝品珠寶、閥門(mén)密封件、水工建筑工程、場(chǎng)致發(fā)光屏、混凝土抗磨層、保溫材料、動(dòng)物模型、航天飛行器、船用尾軸、舵軸、化學(xué)木材、塔身加固、磁懸浮列車(chē)軌道、太陽(yáng)能電池樂(lè)器、環(huán)氧裝飾品、玻璃鋼帳篷桿具、刀柄、窗戶、家具、泵、拐杖、顯卡、紅外濾光器、數(shù)字顯示器、矩陣輻射器、發(fā)光二極管與光電二極管、實(shí)驗(yàn)室臺(tái)面、彷真樹(shù)、預(yù)制磨石 道路橋梁路面
3.在粘接劑領(lǐng)域
應(yīng)用于:室溫快速固化韌性環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)劑,導(dǎo)電膠,常溫固化靜電植絨粘合劑、光學(xué)結(jié)構(gòu)膠、沙狐球膠、化學(xué)錨固膠、真絲的高功能化、人工花、磁力書(shū)寫(xiě)板、汽車(chē)維修膠、石材膠 .
05環(huán)氧樹(shù)脂的使用指南
環(huán)氧樹(shù)脂及環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑本身無(wú)毒,但由于在制備過(guò)程中添加了溶劑及其它有毒物,因此不少環(huán)氧樹(shù)脂“有毒”,近年國(guó)內(nèi)環(huán)氧樹(shù)脂業(yè)正通過(guò)水性改性、避免添加等途徑,保持環(huán)氧樹(shù)脂“無(wú)毒”本色。目前絕大多數(shù)環(huán)氧樹(shù)脂涂料為溶劑型涂料,含有大量的可揮發(fā)有機(jī)化合物(VOC),有毒、易燃,因而對(duì)環(huán)境和人體造成危害。
環(huán)氧樹(shù)脂一般和添加物同時(shí)使用,以獲得應(yīng)用價(jià)值。添加物可按不同用途加以選擇,常用添加物有以下幾類(lèi):(1)固化劑;(2)改性劑;(3)填料;(4)稀釋劑;(5)其它。
其中固化劑是必不可少的添加物,無(wú)論是作粘接劑、涂料、澆注料都需添加固化劑,否則環(huán)氧樹(shù)脂不能固化。
由于用途性能要求各不相同,對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂及固化劑、改性劑、填料、稀釋劑等添加物也有不同的要求。現(xiàn)將它們的選擇方法簡(jiǎn)介于下:
(一)環(huán)氧樹(shù)脂的選擇
1、 從用途上選擇
作粘接劑時(shí)最好選用中等環(huán)氧值(0.25-0.45)的樹(shù)脂,如6101、634;作澆注料時(shí)最好選用高環(huán)氧值(>0.40)的樹(shù)脂,如618、6101;作涂料用的一般選用低環(huán)氧值(<0.25)的樹(shù)脂,如601、604、607、609等。
2、 從機(jī)械強(qiáng)度上選擇
環(huán)氧值過(guò)高的樹(shù)脂強(qiáng)度較大,但較脆;環(huán)氧值中等的高低溫度時(shí)強(qiáng)度均好;環(huán)氧值低的則高溫時(shí)強(qiáng)度差些。因?yàn)閺?qiáng)度和交聯(lián)度的大小有關(guān),環(huán)氧值高固化后交聯(lián)度也高,環(huán)氧值低固化后交聯(lián)度也低,故引起強(qiáng)度上的差異。
3、 從操作要求上選擇
不需耐高溫,對(duì)強(qiáng)度要求不大,希望環(huán)氧樹(shù)脂能快干,不易流失,可選擇環(huán)氧值較低的樹(shù)脂;如希望滲透性也,強(qiáng)度較好的,可選用環(huán)氧值較高的樹(shù)脂。
(二)、固化劑的選擇
1、固化劑種類(lèi):
常用環(huán)氧樹(shù)脂固化劑有脂肪胺、脂環(huán)胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、樹(shù)脂類(lèi)、叔胺,另外在光引發(fā)劑的作用下紫外線或光也能使環(huán)氧樹(shù)脂固化。常溫或低溫固化一般選用胺類(lèi)固化劑,加溫固化則常用酸酐、芳香類(lèi)固化劑。
環(huán)氧值是鑒定環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量的最主要指標(biāo),環(huán)氧樹(shù)脂的型號(hào)劃分就是根據(jù)環(huán)氧值的不同來(lái)區(qū)分的。環(huán)氧值是指100克樹(shù)脂中所含環(huán)氧基的克當(dāng)量數(shù)。
2、固化劑的用量
(1)胺類(lèi)作交聯(lián)劑時(shí)按下式計(jì)算:
胺類(lèi)用量=MG/Hn
式中:
M=胺分子量
Hn=含活潑氫數(shù)目
G=環(huán)氧值(每100克環(huán)氧樹(shù)脂中所含的環(huán)氧當(dāng)量數(shù))
改變的范圍不多于10-20%,若用過(guò)量的胺固化時(shí),會(huì)使樹(shù)脂變脆。若用量過(guò)少則固化不完善。
(2)用酸酐類(lèi)時(shí)按下式計(jì)算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:
M=酸酐分子量
G=環(huán)氧值(0.6~1)為實(shí)驗(yàn)系數(shù)
3、 選擇固化劑的原則:固化劑對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂的性能影響較大,一般按下列幾點(diǎn)選擇。
(1)、從性能要求上選擇:有的要求耐高溫,有的要求柔性好,有的要求耐腐蝕性好,則根據(jù)不同要求選用適當(dāng)?shù)墓袒瘎?/span>
(2)、從固化方法上選擇:有的制品不能加熱,則不能選用熱固化的固化劑。
(3)、從適用期上選擇:所謂適用期,就是指環(huán)氧樹(shù)脂加入固化劑時(shí)起至不能使用時(shí)止的時(shí)間。要適用期長(zhǎng)的,一般選用酸酐類(lèi)或潛伏性固化劑。
(4)、從安全上選擇:一般要求毒性小的為好,便于安全生產(chǎn)。
(5)、從成本上選擇。
(三)、改性劑的選擇
改性劑的作用是為了改善環(huán)氧樹(shù)脂的鞣性、抗剪、抗彎、抗沖、提高絕緣性能等。常用改性劑有:
(1)、聚硫橡膠:可提高沖擊強(qiáng)度和抗剝性能。
(2)、聚酰胺樹(shù)脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)、聚乙烯醇叔丁醛:提高抗沖擊鞣性。
(4)、丁腈橡膠類(lèi):提高抗沖擊鞣性。
(5)、酚醛樹(shù)脂類(lèi):可改善耐溫及耐腐蝕性能。
(6)、聚酯樹(shù)脂:提高抗沖擊鞣性。
(7)、尿醛三聚氰胺樹(shù)脂:增加抗化學(xué)性能和強(qiáng)度。
(8)、糠醛樹(shù)脂:改進(jìn)靜彎曲性能,提高耐酸性能。
(9)、乙烯樹(shù)脂:提高抗剝性和抗沖強(qiáng)度。
(10)、異氰酸酯:降低潮氣滲透性和增加抗水性。
(11)、硅樹(shù)脂:提高耐熱性。
聚硫橡膠等的用量可以在50-300%之間,需加固化劑;聚酰胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂用量一般為50-100%,聚酯樹(shù)脂用量一般在20-30%,可以不再另外加固化劑,也可以少量加些固化劑促使反應(yīng)快些。
一般說(shuō)來(lái)改性劑用量越多,柔性就愈大,但樹(shù)脂制品的熱變形溫度就相應(yīng)下降。
為改善樹(shù)脂的柔性,也常用增韌劑如:鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
(四)、填料的選擇
填料的作用是改善制品的一些性能,并改善樹(shù)脂固化時(shí)的散熱條件,用了填料也可以減少環(huán)氧樹(shù)脂的用量,降低成本。因用途不同可選用不同的填料。其大小最好小于100目,用量視用途而定。
常用填料簡(jiǎn)介如下:
填料名稱 作用
石棉纖維、玻璃纖維 增加韌性、耐沖擊性
石英粉、瓷粉、鐵粉、水泥、金剛砂 提高硬度
氧化鋁、瓷粉 增加粘接力,增加機(jī)械強(qiáng)度
石棉粉、硅膠粉、高溫水泥 提高耐熱性
石棉粉、石英粉、石粉 降低收縮率
鋁粉、銅粉、鐵粉等金屬粉末 增加導(dǎo)熱、導(dǎo)電率
石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及潤(rùn)滑性能
金剛砂及其它磨料 提高抗磨性能
云母粉、瓷粉、石英粉 增加絕緣性能
各種顏料、石墨 具有色彩
另外據(jù)資料報(bào)導(dǎo)適量(27-35%)P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb的氧化物添加在樹(shù)脂中能在高熱度、壓力下保持粘接性。
(五)、稀釋劑的選擇
其作用是降低粘度,改善樹(shù)脂的滲透性。稀釋劑可分惰性及活性二大類(lèi),用量一般不超過(guò)30%。常用稀釋劑如下:
活性稀釋劑
名稱 牌號(hào) 用途 備注
二縮水甘油醚 600 ~30% 需多加計(jì)算量固化劑
多縮水甘油醚 630 同上 同上
環(huán)氧丙烷丁基醚 660 ~15% 同上
環(huán)氧丙烷苯基醚 690 同上 同上
二環(huán)氧丙烷乙基醚669 同上 同上
三環(huán)氧丙烷丙基醚662 同上 同上
惰性稀釋劑
名稱 用量 備注
二甲苯 ~15% 不需多加固化劑
甲苯 同上 同上
苯 同上 同上
丙酮 同上 同上
在加入固化劑之前,必須對(duì)所使用的樹(shù)脂、固化劑、填料、改性劑、稀釋劑等所有材料加以檢查,應(yīng)符合以下幾點(diǎn)要求:
(1)、不含水份:含水的材料首先要烘干,含少量水的溶劑應(yīng)盡量少用。
(2)、純度:除水份以外的雜質(zhì)含量最好在1%以下,若雜質(zhì)在5-25%時(shí)雖也可使用權(quán),但須增加配方的百分比。少量使用時(shí)用試劑級(jí)較好。
(3)、了解各材料是否失效。
在缺少驗(yàn)收條件的廠,使用前最好按配方做個(gè)小樣試驗(yàn)。
(六)、固化的三個(gè)階段
1. 液體-操作時(shí)間
操作時(shí)間(也是工作時(shí)間或使用期)是固化時(shí)間的一部份,混合之后,樹(shù)脂/固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應(yīng)用。為了保證可靠的粘接,全部施工和定位工作應(yīng)該在固化操作時(shí)間內(nèi)做好。
2.凝膠-進(jìn)入固化
混合物開(kāi)始進(jìn)入固化相(也稱作熟化階段),這時(shí)它開(kāi)始凝膠或“突變”。這時(shí)的環(huán)氧沒(méi)有長(zhǎng)時(shí)間的工作可能,也將失去粘性。在這個(gè)階段不能對(duì)其進(jìn)行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物,你用大拇指將能壓得動(dòng)它。
因?yàn)檫@時(shí)混合物只是局部固化,新使用的環(huán)氧樹(shù)脂仍然能與它化學(xué)鏈接,因此該未處理的表面仍然可以進(jìn)行粘接或反應(yīng)。無(wú)論如何,接近固化的混合物這些能力在減小
3. 固體-最終固化
環(huán)氧混合物達(dá)到固化變成固體階段,這時(shí)能砂磨及整型。這時(shí)你用大拇指已壓不動(dòng)它,在這時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂約有90%的最終反應(yīng)強(qiáng)度,因此可以除去固定夾件,將它放在室溫下維持若干天使它繼續(xù)固化。
氧樹(shù)脂不能與它進(jìn)行化學(xué)鏈接,因此該環(huán)氧表面必須適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行預(yù)處理如打磨,才能得到好的粘
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