環氧樹脂的性能及應用特點

環氧樹脂的性能及應用特點

環氧樹脂、酚醛樹脂及不飽和聚酯樹脂被稱為三大通用型熱固性樹脂。它們是熱固性樹脂中用量最大、應用最廣的品種。環氧樹脂中含有獨特的環氧基，以及輕基、醚鍵等活性基團和極性基團，因而具有許多優異的性能。與其他熱固性樹脂相比較，環氧樹脂的種類和牌號最多，性能各異。環氧樹脂固化劑的種類更多，再加上眾多的促進劑、改性劑、添加劑等，可以進行多種多樣的組合和組配。從而能獲得各種各樣性能優異的、各具特色的環氧固化體系和固化物。幾乎能適應和滿足各種不同使用性能和工藝性能的要求。這是其他熱固性樹脂所無法相比的。

1、環氧樹脂及其固化物的性能特點

(1)力學性能高。環氧樹脂具有很強的內聚力，分子結構致密，所以它的力學性能高于酚醛樹脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹脂。

(2)粘接性能優異。環氧樹脂固化體系中活性極大的環氧基、羥基以及醚鍵、胺鍵、酯鍵等極性集團賦予環氧固化物以極高的粘接強度。再加上它有很高的內聚強度等力學性能，因此它的粘接性能特別強，可用作結構膠。

(3)固化收縮率小。一般為1％～2％。是熱固性樹脂中固化收縮率最小的品種之一(酚醛樹脂為8％～10％；不飽和聚酯樹脂為4％～6％；有機硅樹脂為4％～8％)。線脹系數也很小，一般為6×10-5/℃。所以其產品尺寸穩定，內應力小，不易開裂。

(4)工藝性好。環氧樹脂固化時基本上不產生低分子揮發物，所以可低壓成型或接觸壓成型。配方設計的靈活性很大，可設計出適合各種工藝性要求的配方。

(5)電性能好。是熱固性樹脂中介電性能最好的品種之一。

(6)穩定性好。不合堿、鹽等雜質的環氧樹脂不易變質。只要貯存得當(密封、不受潮、不遇高溫)，其貯存期為1年。超期后若檢驗合格仍可使用。環氧固化物具有優良的化學穩定性。其耐堿、酸、鹽等多種介質腐蝕的性能優于不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂等熱固性樹脂。

(7)環氧固化物的耐熱性一般為80～100℃。環氧樹脂的耐熱品種可達200℃或更高。

(8)在熱臥性樹脂中，環氧樹脂及其固化物的綜合性能最好。

2、環氧樹脂的應用特點

(1)具有極大的配方設計靈活性和多樣性。能按不同的使用性能和工藝性能要求，設計出針對性很強的最佳配方。這是環氧樹脂應用中的一大特點和優點。但是每個最佳配方都有一定的適用范圍(條件)，不是在任何工藝條件和任意使用條件下都宜采用。也就是說沒有“萬能”的最佳配方。必須根據不同的條件，設計出不同的最佳配方。由于不同配方的環氧樹脂固化體系的固化原理不完全相同，所以環氧樹脂的固化歷程，即固化工藝條件對環氧固化物的結構和性能影響極大。相同的配方在不同的固化工藝條件下所得產品的性能會有非常的大的差別。所以正確地作出最佳材料配方設計和工藝設計是環氧樹脂應用技術的關鍵，也是技術機密所在。要能生產和開發出自己所需性能的環氧材料，就必須設計出相應的專用配方及其成型工藝條件。因此，就必須深入了解和掌握環氧樹脂及其固化劑、改性劑等的結構與性能、它們之間的反應機理以及對環氧固化物結構及性能的影響。這樣才能在材料配方設計和工藝設計中得心應手，運用自如，取得最佳方案，生產和開發出性能最佳、成本最低的環氧材料和制品。

(2)不同的環氧樹脂固化體系分別能在低溫、室溫、中溫或高溫固化，能在潮濕表面甚至在水中固化，能快速固化、也能緩慢固化，所以它對施工和制造工藝要求的適應性很強。環氧樹脂可低壓成型或接觸壓成型，因此可降低對成型設備和模具的要求，減少投資，降低成本。

(3)在三大通用型熱固性樹脂中，環氧樹脂的價格偏高，從而在應用上受到一定的影響。但是，由于它的性能優異，所以主要用于對使用性能要求高的場合，尤其是對綜合性能要求高的領域。