環(huán)氧樹(shù)脂到底有多神秘？
環(huán)氧樹(shù)脂到底有多神秘？
環(huán)氧樹(shù)脂作為一種熱固性樹(shù)脂，加入固化劑后（比如酸酐類(lèi)、胺類(lèi)）形成的三維結(jié)構(gòu)的高分子材料具有耐熱、粘接、固化物強(qiáng)度、耐腐蝕、耐濕熱老化、優(yōu)秀的電氣性能等諸多特點(diǎn)，被廣泛用于電氣絕緣、防腐防水涂料、光固化涂料、地坪涂裝、各種物件結(jié)構(gòu)粘接、碳纖維玻璃纖維復(fù)合材料、建筑加固等等領(lǐng)域。
讓我們來(lái)揭開(kāi)這種高分子材料的神秘面紗。
目前市場(chǎng)用量最大的為雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂，如128、828、E-44、E-51、0164、6101均屬于這一類(lèi)，雖各廠家編號(hào)不同，分子結(jié)構(gòu)相同。其中E-44\6101屬于相對(duì)分子量較高，粘度較高，環(huán)氧值較低（0.44）的類(lèi)型，有一定量的羥基含量，對(duì)固化反應(yīng)有促進(jìn)的效果。
環(huán)氧樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)含有反應(yīng)性的環(huán)氧基和羥基，其中環(huán)氧基作為交聯(lián)反應(yīng)的基團(tuán)與固化劑中的活性氫或者酐基進(jìn)行反應(yīng)，形成高分子三維結(jié)構(gòu)，因此需要核定環(huán)氧基和活性氫或者酐基的含量來(lái)測(cè)定最佳配合比例；環(huán)氧分子中含有醚鍵、羥基、環(huán)氧基等極性基團(tuán)，因此粘接強(qiáng)度高，被稱(chēng)為“萬(wàn)能膠”。分子中含有雙酚剛性結(jié)構(gòu)，耐腐蝕，耐熱性較佳，但同時(shí)帶給它膠體的脆性，因此我們需要對(duì)固化體系做增韌改性，以滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的粘接和韌性的要求。
我們重點(diǎn)談?wù)劙奉?lèi)固化劑。
第一：合成胺類(lèi)固化劑的專(zhuān)用性
為了達(dá)到改性環(huán)氧體系性能的目的，可以有兩種方法：合成新型環(huán)氧樹(shù)脂或者合成新型固化劑。
改性一種固化劑相對(duì)合成一種新型環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)便得多，因此強(qiáng)調(diào)固化劑的專(zhuān)用性而不是環(huán)氧樹(shù)脂的專(zhuān)用性更加具有操作性和合理性。
我們通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)胺比如脂肪胺、芳香胺、脂環(huán)胺進(jìn)行多種方法的改性合成，以滿(mǎn)足客戶(hù)對(duì)耐熱性、韌性、操作時(shí)間、粘度、粘接強(qiáng)度、膠體抗壓拉伸抗彎強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、毒性、氣味、應(yīng)用環(huán)境、耐水性、耐腐蝕性、疏水性等不同場(chǎng)合不同參數(shù)指標(biāo)的要求。
第二：環(huán)氧樹(shù)脂的改性
配合通用環(huán)氧樹(shù)脂和環(huán)氧活性稀釋劑混合攪拌均勻，然后加入增韌劑、填充料、流變劑、助劑，即成為普通型環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑。當(dāng)然涉及特殊要求的必須加入特殊環(huán)氧樹(shù)脂或增韌劑等，比如酚醛環(huán)氧、雙酚f環(huán)氧、脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂等等、海因環(huán)氧樹(shù)脂、甘油環(huán)氧樹(shù)脂等。
第三：固化條件和配比
不同的基礎(chǔ)胺和改性方法會(huì)帶來(lái)不同的固化條件，目的是滿(mǎn)足固化的交聯(lián)度。如低溫固化、常溫固化、中溫固化和高溫固化。所以，并非所有的固化劑都是不需要加溫的，也并非所有的固化劑都可以通過(guò)增減固化劑的加量來(lái)調(diào)節(jié)固化速度的。（只有聚酰胺滿(mǎn)足配比范圍較大的要求）
配比是環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的最佳配合重量比，在這個(gè)最佳的配合比例條件下，環(huán)氧和固化劑分子都最高限度的多方位鏈接到高分子結(jié)構(gòu)中，因此膠體具有最佳的強(qiáng)度和耐熱性。
第四：對(duì)粘接強(qiáng)度的理解。
1、 環(huán)氧固化物中羥基和醚鍵等極性基團(tuán)的含量越高，越有利于粘接強(qiáng)度的提高。
2、 固化物柔韌性越好，越有利于剝離強(qiáng)度的提高。
3、 粘接表面越毛糙、極性越大，粘接強(qiáng)度越高。
4、 固化物的交聯(lián)度不夠，則膠體強(qiáng)度不夠，影響粘接強(qiáng)度。
5、 相似相容的原理，相同結(jié)構(gòu)的分子越容易產(chǎn)生界面融合，有利于粘接。
6、 對(duì)粘接表面的浸潤(rùn)性越好，越有利于粘接。
7、 粘接面積越大，整體粘接強(qiáng)度越高。
8、 暴聚的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致膠體孔洞和較大的熱應(yīng)力，影響膠體強(qiáng)度和粘接強(qiáng)度。
9、 填充料的添加可以降低收縮率，減小內(nèi)應(yīng)力，有利于粘接，不完全為了降低成本。
10、 所添加的各種材料中涉及相容性的問(wèn)題，較好的相容性會(huì)產(chǎn)生較高的膠體強(qiáng)度。
第五：新德航環(huán)氧樹(shù)脂專(zhuān)用固化劑的產(chǎn)生背景
1、 雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂我國(guó)產(chǎn)能230萬(wàn)噸，占世界市場(chǎng)60%。
產(chǎn)品性能穩(wěn)定，出口量大增。目前通用環(huán)氧樹(shù)脂已經(jīng)走下神壇，普通化、大眾化、低價(jià)格，全國(guó)各地化工市場(chǎng)和化工店均有零售；并且這種樹(shù)脂保質(zhì)期長(zhǎng)，不容易變質(zhì)，即使分子結(jié)構(gòu)規(guī)整的容易產(chǎn)生結(jié)晶，也只需加溫融化后繼續(xù)使用，不影響性能。
2、 國(guó)內(nèi)環(huán)氧樹(shù)脂固化劑技術(shù)開(kāi)發(fā)能力比較薄弱,產(chǎn)品單一，難以滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的需要。目前大眾化的胺類(lèi)固化劑如聚酰胺650、651，改性脂肪胺593，酚醛胺T-31等這些固化劑成型多年，性能單一，缺陷明顯，針對(duì)性不強(qiáng)，各廠家為了競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)，不惜犧牲性能添加非反應(yīng)性溶劑，拼命降低成本，以次充好。長(zhǎng)此以往，國(guó)內(nèi)環(huán)氧產(chǎn)業(yè)將不斷低端化，應(yīng)用場(chǎng)合的不適應(yīng)隱藏著巨大的危機(jī)。比如很多應(yīng)用廠家把650添加T-31 作為水下固化劑使用，把593作為耐高溫固化劑或室外固化的建筑結(jié)構(gòu)膠固化劑，把芳香胺改性的113作為地坪的中底涂固化劑使用，都給結(jié)構(gòu)粘接留下了隱患。
3、 針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合、不同的技術(shù)要求開(kāi)發(fā)生產(chǎn)適銷(xiāo)對(duì)路的專(zhuān)用固化劑是我們孜孜以求的目標(biāo)。每個(gè)應(yīng)用場(chǎng)所都有其特殊性，比如對(duì)耐熱的要求、對(duì)強(qiáng)度的要求、對(duì)防腐的要求、固化環(huán)境的要求等等，世界上不存在一支放之四海而皆準(zhǔn)的固化劑?！搬?
對(duì)性強(qiáng)” 解決了應(yīng)用的麻煩，配合通用的環(huán)氧樹(shù)脂就能達(dá)到我們的要求，既降低了客戶(hù)用膠成本，又針對(duì)性的解決了特殊環(huán)境下的特殊問(wèn)題。同客戶(hù)雙贏，促行業(yè)進(jìn)步，這就是我們開(kāi)發(fā)專(zhuān)用功能性固化劑的初衷。
4、 專(zhuān)業(yè)的技術(shù)服務(wù)?？蛻?hù)的要求就是我們的動(dòng)力，幫助客戶(hù)解決問(wèn)題就能贏得客戶(hù)信賴(lài)。我們?nèi)虨榭蛻?hù)提供參考配方和試制方案，提供原料建議和解決方案，及時(shí)解決客戶(hù)應(yīng)用過(guò)程中的技術(shù)問(wèn)題，協(xié)助客戶(hù)送檢和送樣檢測(cè)，為客戶(hù)免費(fèi)提供配方診斷。
環(huán)氧樹(shù)脂并不神秘，只要有專(zhuān)用的固化劑，沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)照常能研制出高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)氧膠。這就是新德航存在的價(jià)值！
長(zhǎng)沙新德航化工有限公司
2015-6-18
