我国近几年环氧树脂产量

我国近几年环氧树脂产量
我国近几年环氧树脂产量

近年相关数据

我国2003~2006年环氧树脂生产及应用情况

国内近年环氧树脂消费方向、相关度及其预测表

环氧树脂国内进出口量

2003~2006年,国内环氧树脂表观消费量平均增幅达15%左右,其中进口量平均增幅达12%,国产量3年平均增幅达20%,出口量平均增幅达39%。2006年进口量比2003年增加44.9%、出口量增加169.4%,国产量增加74%表观消费量增加63%。由此可见:环氧树脂出口量的增长速度大于国产量的增长速度,国产量的增长速度大于表观消费量的增长速度,表观消费量的增长速度大于进口量的增长速度,出口量已达到生产量的18.5%。从下面环氧树脂的2大

原料——环氧氯丙烷和双酚A的进出口量,及表观消费量也能说明环氧树脂的增长速度。

下游用户发展情况

虽然中国是全球环氧树脂主要消费地区,且是中唯一一个产能接近消费量的地区,同时多年消费量、生产量均呈2位数增长,但由于环氧树脂全球产能大于需求,贸易的全球化的背景下进口量也大幅度增长,同时国外前来设厂已经普遍,因此市场竞争愈演愈烈。激烈的竞争也促进了我国环氧树脂行业快速发展,具体体现在生产集中化、装置规模化、质量高档化、价格透明化,在某种程度上促进了下游产业的飞速发展。

1、下游用户规模化

环氧树脂消费市场随着环氧树脂行业的快速发展,出现了不同程度分化,不同的应用行业的用户群也发生了结构性变化,在上世纪90年代年用量上100吨属于大户,而目前除敷铜板生产厂外,年用量超1000吨用户已不再是凤毛麟角了。

2、产业链的延伸

由于环氧树脂应用涉及领域广、专业跨度大、技术含量高,要求上下游产业有机地结合。产业链的延伸趋势主要包括2方面:一是上下游的紧密结合,环氧树脂生产企业售后服务的加强,提高服务质量,共同面对应用难题;二是由于环氧树脂用量的规模化,一些企业配套建立下游应用厂,如广东宏仁集团、建滔集团、上海杜邦华佳等。

3、下游产业迅速崛起

由于环氧树脂激烈的竞争,促进了环氧树脂品质提高,产量大幅增长,为下游的发展提供了良好商机。如电子封装料、电气注射料、胶粘剂、粉末涂料等等,特别是我国的粉末涂料行业,经过短短的几年时间发展,已经成为了世界第一生产大国。传统能源的不可再生性和环境污染,清洁能源使用比例大幅提升,也促进了相关行业的蓬勃发展,如风力发电叶片制造业、输变电设备制造业、汽车工业及民用产品的复合材料改代等,这些行业的快速发展也会刺激和带动环氧树脂行业的发展。

我国环氧树脂行业经过近50年风雨历程已逐步成熟,从绝对量上讲已经成为全球头号生产国、消费国,但从人均消耗量来看还与发达国家有较大差距,发展空间还很大,格局还将发生更大的变化。行业的发展要充分考虑国家的产业政策,兼顾上、中、下游均衡发展,避免出现产业扩张热,特别是原料双酚A和环氧氯丙烷行业;环氧树脂产业涉及应用领域广,各企业不能面面俱到,应实现产品的特种化、配套化、规模化生产,做精做强;要把绿色环保和可持续发展工作放在首位,积极采用新技术、新工艺,缩小与先进水平的差距,尽快走上良性发展道路。环氧树脂产品营销策略要作相应调整,应加强上下游的合作形成相对稳定的物流链,同时要特别重视经营的全球化,加大产品出口的力度。

发展动向

从用户使用环氧树脂的情况看,他们大量需要的是环氧系统产品,这是当今环氧市场的特点。国外对开发环氧系统产品十分重视,据报导环氧树脂系统产品在国外的生产发展速度较快,目前国外环氧树脂系统产品应用研究的动向如下:

(1)涂料领域

在涂料领域向高固含量、无溶剂化和水溶性化、光固化方向发展,其中在建筑涂料方面着重户外型、低温固化型涂料的开发。以地坪涂料发展最快,近年都以100%的速度在增长;环氧工艺装饰墙板工厂化生产,环氧路面材料正处在开发阶段应予以关注。

(2)电子、电气领域

在电子、电气领域中应用较多的浇注料、包封料、塑封料、层压料,正向阻燃、低吸湿、

低粘度和高密度化、单包装方向发展。发光二极管增长速度50%以上,干式变压器料国产化步伐加快。

(3)复合材料领域

在复合材料领域注重对玻璃微珠环氧树脂复合材料、硅充填环氧树脂复合材料、镶嵌减振材料的石墨环氧树脂复合层压板、炭纤维环氧树脂复合材料、环氧树脂灌注复合材料的开发。体育用品使用的复合材料目前以60%左右的速度在增长,应予以关注。

(4)粘合剂领域

在粘合剂领域注重对非流淌型环氧树脂粘合剂、低粘度环氧胶、建筑结构胶、锚固胶、压敏胶、快固化触变性粘合剂、韧性粘合剂、高强度粘合剂的研究。建筑结构胶、锚固胶生产企业增多。

(5)新型材料领域

为了满足新型材料发展的需要,国外对环氧树脂系统新产品开发和应用技术也十分重视。在新体系的开发中注重光固化体系、拉挤环氧树脂体系、航天用环氧树脂体系、耐高温环氧树脂体系、韧性环氧树脂体系、液晶环氧树脂体系、无卤阻燃体系、水分散体系的开发。

需求分析

(一)关联分析

我国目前是世界上最大的环氧树脂生产国和消费市场,环氧树脂用量占到世界环氧树脂量的三分之一左右,今后每年用量将如何发展?为了能准确地把握市场发展趋势,根据40年来的相关数据,采用“相关度”方法,可对我国未来年环氧树脂的产量和用量进行分析,也可对当前产量和用量进行验证。事物的发展不是孤立的,是有着千丝万缕的联系的。环氧树脂的发展也是如此,环氧树脂作为一种重要材料,它的发展和相关行业的发展有着密切的关系。大家知道,环氧树脂的应用面很广、涉及到各行各业。

我们知道,相关行业之间的变化呈现出相互的联系,这种比例关系称之为“相关度”。由历年来环氧树脂与国内生产总值及相关产品的数据分析,它们之间的相关度可得现有年份数据及未来年份预测数据。我国环氧树脂自1958年投入工业生产以来,始终随着国民经济日新月异的变化而变化。2006年我国环氧树脂用量,由历年正常用量增长曲线推导知约为72万吨,再从相关行业已发布的统计数据进一步推导可基本得到验证,仅比实际统计高1万吨多吨。

1、2005年相关度

从2004年相关行业统计资料进行分析,不难看出环氧树脂应用行业也取得了极好的成绩。2004年度我国涂料总产量达298.15万吨,增长率23.45%,与环氧树脂相关度为0.178。汽车产量达515辆增长率15.8%,与环氧树脂相关度为0.103,。我国信息产业继续高速发展,全年完成增加值9500亿元,占国内生产总值的7.5%;电子信息产业销售收入2.65万亿元,同比增长40%。各类胶粘剂产量达310万吨左右,增长10.7%,与环氧树脂相关度为0.194。电工行业依然保持了快速增长态势,行业主要经济指标约有30%的较大增幅,全国发电设备容量达到44070万千瓦,比上年增长12.6%,与环氧树脂相关度为0.12。

面对这么大的需求信息需要研究市场特点,这里包含着很多专业技术问题,如与环氧树脂相关行业的相关度的变化,就值得我们关注。

胶粘剂2000年时相关度为0.0823,2004年变为0.194,增长135.7%;电力2000年时相关度为0.0633,2004年变为0.12,增长89.57%;涂料2000年时相关度为0.114,2004年变为0.178,增长56.14%;汽车2000年时相关度为0.0952, 2004年变为0.103, 增长8.19%。从这些能收集到的与环氧树脂相关度的数据,不难分析出,2000年时我们的环氧树

脂与涂料、汽车、胶粘剂、电力等相关行业的发展较为密切,而到2004年时相关程度已转变为胶粘剂、电力、涂料、汽车。

2、2006年相关度

根据相关数据推算出的2006年环氧树脂与国内生产总值及有关行业之间的相关度,然后可根据已公布的2006年国内生产总值及有关行业数据,测算出2006年环氧树脂的用量。

(1)环氧树脂与国内生产总值的相关度:由2001年的0.00022变化到2005年的0.000346,由曲线图外推得到2006年环氧树脂与国内生产总值的相关度为0.00036。国家统计局已发布了2006年国内生产总值超过20万亿元,增长率为10.5%,由此计算得2006年环氧树脂用量约为72.5万吨。

(2)环氧树脂与总涂料产量的相关度,由1980年的0.015变化到2005年的0.165,由曲线图外推得到2006年环氧树脂与总涂料产量的相关度为0.15。涂料行业已发布了2006年总涂料产量为507.72万吨,由此计算得2006年环氧树脂用量约为76.16万吨。

(3)环氧树脂与粘接剂产量的相关度,由1990年的0.052变化到2005年的0.173,由曲线图外推得到2006年环氧树脂与粘接剂产量的相关度为0.18。粘接剂行业协会已发布了2006年粘接剂产量为405万吨,由此计算得2006年环氧树脂用量约为72.9万吨。

(4)环氧树脂与用电量的相关度,由1990年的0.000477变化到2005年的0.0027,由曲线图外推得到2006年环氧树脂与用电量的相关度为0.00036。电力部门已发布了2006年用电量为27000亿KWH,由此计算得2006年环氧树脂用量约为72.9万吨。

(5)环氧树脂与覆铜板产量的相关度,由1990年的0.047变化到2005年的0.0029,由曲线图外推得到2006年环氧树脂与覆铜板产量的相关度为0.0028。复合材料行业已发布了2006年覆铜板产量为25700万平米,由此计算得2006年环氧树脂用量约为72万吨。

(6)环氧树脂与汽车产量的相关度,由1995年的0.0432变化到2005年的0.109,由曲线图外推得到2006年环氧树脂与汽车产量的相关度为0.105。汽车行业已发布了2006年汽车产量为727.97万辆,由此计算得2006年环氧树脂用量约为76.43万吨。

由上述相关度统计,去掉最高值76.43万吨及最低值72万吨,平均后得到2006年环氧树脂用量约为73.6万吨。再从原料情况进一步分析,2006年环氧氯丙烷进口13.5万吨、国产约15万吨,双酚A进口37万吨、国产约4万吨。除去部分其它产品的用量及库存,国内利用这些原料最多生产56万吨左右环氧树脂。由上述环氧树脂本身发展趋势及相关行业已发布的数据推导,我国2006年环氧树脂用量约74万吨(其中进口30万吨,国产约为44万吨),环氧树脂用量比2005年增长17.5%。我国2006年出口环氧树脂约8万吨,综合考虑原料因素,由此初步估算出我国2006年生产环氧树脂约52万吨,比2005年增长36.8%。

从相关行业及我国环氧树脂发展情况及由预测结果分析,如果近期没有新增能力的措施跟上,环氧树脂的进口量将有较大比例的提高。为此我国近期应该扩大环氧树脂的产能,目前各厂纷纷推出建设计划,如果全部实现生产能力将达到203万吨左右,这就不切合我国国情了。希望有关人士理智地、郑重地考虑此问题。

(二)规划分析

1、相关度测算

环氧树脂生产的发展与相关行业应用领域的开拓及技术的发展密切有关,下面从历年来相关行业与环氧树脂的相关度指数进行分析,以初步明确环氧树脂在“十一五”期间的发展目标,开展各项配套服务工作。从国家统计局发布的《“十五“时期国内生产总值与增长速度》、《“十五”时期工业增加值与增长速度》数据,及环氧树脂行业“十五“期间发展速度数据比较出它们的相关度指数如下表,可以看到环氧树脂在国民经济发展中的作用在逐渐提高。

环氧树脂相关度表

2、国家发展预测

国家“十一五”规划提出的主要目标是:在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上,实现201 0年人均国内生产总值比2000年翻一番;资源利用效率显著提高,单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右,生态环境恶化趋势基本遏制,耕地减少过多状况得到有效控制;形成一批拥有自主知识产权和知名品牌、国际竞争力较强的优势企业;社会主义市场经济体制比较完善,开放型经济达到新水平,国际收支基本平衡;普及和巩固9年义务教育,城镇就业岗位持续增加,社会保障体系比较健全,贫困人口继续减少;城乡居民收入水平和生活质量普遍提高,价格总水平基本稳定,居住、交通、教育、文化、卫生和环境等方面的条件有较大改善;民主法制建设和精神文明建设取得新进展,社会治安和安全生产状况进一步好转,构建和谐社会取得新进步。由上述目标分析,今后5年存在以下3种情况:

(1)目标一

从“十五”规划完成的情况看,2005年国内生产总值已比2000年翻一番,在国内近几年人口增长不大的情况下,已完成了该经济发展目标,换句话说在“十一五”期间只要维持在当前的产量,在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上下番功夫即可。

(2)目标二

如果“十一五”规划将目标修正为,到201O年人均国内生产总值比2005年翻一番。由上分析可知,到201 O年国内生产总值要达到370000亿元左右,那时将需要130万吨各类环氧树脂与之配套。

(3)目标三

不仅从国内生产总值翻一番来考虑,还要考虑到单位国内生产总值能源消耗;生态环境;国际竞争力…等全面目标。

3、环氧树脂发展分析

由上述分析可知环氧树脂的自身发展,需实现以下水平:

(1)情况一

根据“目标一”看,环氧树脂的自身发展维持在当前的产量,适当进行结构调整、提高产品质量即可,在此不作进一步分析。

(2)情况二

根据“目标二”看,到2010年我国环氧树脂需要量为130万吨。届时世界市场约有244万吨左右的供应量,但是届时世界市场环氧树脂需要量却达到330万吨左右,缺口86万吨左右。届时我国以下规划如实施60%将能满足“十一五”发展的需要。

石墨片环氧树脂复合材料的力学性能和热性能

石墨片环氧树脂复合材料的力学性能和热性能 酸酐固化的双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)与2.5—5%重量的石墨微片增强已被制造出来。对这些复合材料的结构,力学性能,粘弹性进行了研究和比较,XRD研究表明,对复合材料的处理并没有改变原来的纯石墨d-间距。复合材料的拉伸性能测量表明弹性模量与拉伸强度随着石墨微片的浓度增加而增加,储能模量和玻璃化转变温度(Tg)也随着石墨微片浓度上升而上升,但是线性热膨胀系数却降低了。热稳定性通过热重分析测定。与纯环氧树脂相比,这种复合材料表现出较高的热稳定性和炭浓度。通过扫描电子显微镜对这些复合材料的损伤机理加固效果进行了研究。 关键词: 石墨微片环氧树脂复合材料 一.介绍 对更高性能的复合材料的需求不断在增加,以满足更高的要求或取代现有的材料,高性能的连续纤维(如碳纤维,玻璃纤维)增强聚合物基复合材料是众所周知的。然而,这些复合材料在基体性能方面具有一些不足之处,往往限制他们的广泛应用和创造发展的需要新型的复合材料。在塑胶行业,填料的加入对聚合物材料是一种常见的操作。这不仅提高刚度,韧性,硬度,热变形温度,以及模具收缩率,也显著降低了加工成本。事实上,超过50%的聚合物生产都用无机填料以某种填充方式达到所希望的性能。最常用的粒子有碳酸钙、粘土、云母、氢氧化铝、玻璃珠,和金属磷酸盐。填料的选择往往是基于最终产品所需要的性能。改善复合材料的机械和其他性能在很大程度上依赖于填料粒子的含量、颗粒形状和大小,表面特征和分散性。因此,对其增韧的这些复合材料的机理很多来自于如裂纹尖端应力场,应力表面的衔接,剥离∕微裂纹和裂纹偏转等。 据报道,微米级填料填充的复合材料的性能不如那些充满了纳米粒子级相同的填料。此外,改进后的物理性质,化学性质,如表面平整度和阻隔性能,使用传统微米大小的粒子均不能达到。因此,近年来纳米基础的复合材料已引起相当的重视。这些都是一些很有前景的聚合物/粘土纳米复合材料,聚合物/石墨纳米微片材料,聚合物/碳纳米管复合材料。这些纳米复合材料含有非常低量的填料(10%),相比之下,传统的颗粒复合材料常用的填料含量在40-60%的范围内。此外,这些纳米复合材料是准各向同性,由传统方式相比,可以处理连续纤维增强复合材料。 值得一提的是硅酸盐粘土(蒙脱石)和石墨颗粒显示分层的自然结构并具有很高的长宽比(>1000)。一次插层或剥离的化学过程[7,21]。虽然粘土纳米复合材料显示出较高的强度,弹性模量,热变形温度和阻隔性能,但是石墨烯纳米复合材料显示出优良的导电性能和热导性。碳纳米管也显示出优异的机械性能(模量=1 TPa,强度=10倍的钢)、热、电性能。在此基础上考虑,可以发展这些纳米级粒子提供材料的可修整性。另据报道, 碳纳米管的价格是石墨烯500倍左右,可以用常规方法剥离和复合,而碳纳米管复合材料需要处理技术的发展对于分散,纳米管的波纹和排列。因此,考虑到成本和所需的属性,石墨微片是碳纳米管方面的一个潜在的替代品。然而,在纳米尺度的基本认识强化机制仍是重要和必要的。 众所周知石墨具有高强度和高导热性,它提供了决定真正的多功能复合材料的功能性,并具有成本效益的方式。这种颗粒增强聚合物有许多潜在的应用,例如:阴极射线管和燃料电池,百代唱片,屏蔽电子罩,雷达吸波涂料,热机械增强材料。我们现在的目标是研究制造以环氧树脂为基体,石墨烯微片增强的复合材料,并探讨其力学,热学和粘弹性能以及失效机制作为石墨烯浓度的功能。 2 实验 2.1 原材料 基体材料是三组分环氧系统是由双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)通过酸酐固化剂,甲基

纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺

纤维增强环氧树脂复合材料成型工艺 一、前言 相比传统材料,复合材料具有一系列不可替代的特性,自二次大占以来发展很快。尽管产量小(据法国Vetrotex公司统计,2003年全球复合材料达700万吨),但复合材料的水平已是衡量一个国家或地区科技、经济水平的标志之一。美、日、西欧水平较高。北美、欧洲的 产量分别占全球产量的33%与32%,以中国(含台湾省)、日本为主的亚洲占30%。中国大陆2003年玻班纤维增强塑料(玻璃纤维与树脂复合的复合材料、俗称玻璃钢”)逾90 万吨,已居世界第二位(美国2003年为169万吨,日本不足70万吨)。 复合材料主要由增强材料与基体材料两大部分组成: 增强材料:在复合材料中不构成连续相赋于复合材料的主要力学性能,如玻璃钢中的玻璃纤维,CFRP (碳纤维增强塑料)中的碳纤维素就是增强材料。 基体:构成复合材料连续相的单一材料如玻璃钢(GRP )中的树脂(本文谈到的环氧树脂)就是基体。y 按基体材料不同,复合材料可分为三大类: 树脂复合材料 金属基复合材料 无机非金属基复合材料,如陶瓷基复合材料。 本文讨论环氧树脂基复合材料。 1、为什么采用环氧树脂做基体? 固化收缩率代低,仅1%-3%,而不饱和聚酯树脂却高达7%-8% ; 粘结力强; 有B阶段,有利于生产工艺; 可低压固化,挥发份甚低; 固化后力学性能、耐化学性佳,电绝缘性能良好。 值得指出的是环氧树脂耐有机溶剂、耐碱性能较常用的酚醛与不饱和聚酯权势脂为佳,然耐酸性差;固化后一般较脆,韧性较差。 2、环氧玻璃钢性能(按ASTM) 以FW (纤维缠绕)法制造的玻纤增强环氧树脂的产品为例,将其与钢比较。 表1 GF/EPR与钢的性能比较 玻璃含量GF/EPR (玻纤含量80wt%) AISI1008 冷轧钢 相对密度 2.08 7.86 V 拉伸强度551.6Mpa 331.0MPa 拉伸模量27.58GPa 206.7GPa 伸长率1.6% 37.0% 弯曲强度689.5MPa 弯曲模量34.48GPa 压缩强度310.3MPa 331.0MPa 悬臂冲击强度2385J/m 燃烧性(UL-94)V-O

实验一双酚A型环氧树脂的制备与固化

双酚 A 型环氧树脂的制备与固化一、实验目的 1 .了解环氧树脂及其制备过程,熟悉双酚A 型环氧树脂的实验室制法及固化。 2 .了解环氧树脂这类反应的一般原理,并对这类树脂的结构和应用有所认识。 二、实验原理 环氧树脂是指那些分子中至少含有两个反应性环氧基团的树脂化合物。环氧树脂经固化后有许多突出的优异性能,如对各种材料特别是对金属的粘着力很强,有卓越的耐化学腐蚀性,力学强度很高,电绝缘性好,耐腐蚀,等等。此外,环氧树脂可以在相当宽的温度范围内固化,而且固化时体积收缩很小。环氧树脂的上述优异特性使它有着许多非常重要的用途。广泛用于粘合剂(万能胶),涂料、复合材料等方面。 环氧树脂的种类繁多,为了区别起见,常在环氧树脂的前面加上不同单体 的名称。如二酚基丙烷(简称双酚A)环氧树脂(由双酚A和环氧氯丙烷制得); 甘油环氧树脂(由甘油和环氧氯丙烷制得);丁烯环氧树脂(由聚丁二烯氧化而得);环戊二烯环氧树脂(由二环戊二烯环氧化制得)。此外,对于同一类型的环氧树脂也根据它们的粘度和环氧值的不同而分成不同的牌号,因此它们的性能和用 途也有所差异。目前应用最广泛的是双酚 A 型环氧树脂的一些牌号,通常所说的环氧树脂就是双酚A型环氧树脂。 合成环氧树脂的方法大致可分两类。一类是用含有环氧基团的化合物(如环氧氯丙烷)或经化学处理后能生成环氧基的化合物(如 1.3-二氯丙醇)和二 元以上的酚(醇)聚合而得。另一类是使含有双键的聚合物(如聚丁二烯)或小分子(如二环戊二烯)环氧化而得。 双酚 A 型环氧树脂是环氧树脂中产量最大,使用最广的一个品种,它是由 双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的:

环氧树脂及固化剂用法

环氧树脂的用途 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。

环氧树脂复合材料

环氧树脂复合材料 复合材料是由基体材料和增强材料复合而成的多相体系固体材料。它充分发挥了各组分材料的特点和潜在能力,通过各组分的合理匹配和协同作用,呈现出原来单一材料(均质材料、单相材料)所不具有的优异的新性能,从而达到对材料某些性能的综合要求。复合材料的出现在材料发展史上具有划时代的意义。受到国内外的极大重视。其发展之迅猛在历史上是空前的。已在工业、农业、交通、军事、科学技术和人民生活等各个领域广为应用。尤其是在航空、航天等尖端技领域中已成为不可缺少的重要的结构材料。无怪乎有人认为21世纪将进入“复合材料时代”。 热固性树脂基复合材料是目前研究得最多、应用得最广的一种复合材料。它具有质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源广泛,加工成型简便、生产效率高等特点,并具有材料可设计性以及其他一些特殊性能,如减振、消音、透电磁波、隐身、耐烧蚀等特性,已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法取代的重要材料。在热固性树脂基复合材料中使用最多的树脂仍然是酚醛树脂、不饱和聚酪树脂和环氧树脂这三大热固性树脂。这三种树脂阶性能各有特点:酚醛树脂的耐热性较高、耐酸性好、固化速度快,但较脆、需高压成型;不饱和聚酪树脂的工艺性好、价格最低,但性能较差;环氧树脂的粘结强度和内聚强度高,耐腐蚀性及介电性能优异,综合性能最好,但价格较贵。因此,在实际工程中环氧树脂复合材料多用于对使用性能要求高的场合,如用作结构材料、耐腐蚀材料、电绝缘材料及透波材料等。 1、环氯树脂复合材料的分类 环氧树脂复合材料(简称环氧复合材料,也有人称为环氧增强塑料)的品种很多,其名称、含义和分类方法也没有完全统一,但大体上讲可按以下方法分类。 (1)按用途可分为环氧结构复合材料、环氧功能复合材料和环氧功能型结构复合材料。结构复合材料是通过组成材料力学性能的复合,使之能用作受力结构材料,并能按受力情况设计和制造材料,以达到材料性能册格比的最佳状态。功能复合材料是通过组成材料其他性能(如光、电、热、耐腐蚀等)的复合,以得到具有某种理想功能的材料。例如环氧树脂覆铜板、环氧树脂电子塑封料、雷

中国近现代史重大事件及分期!

一、中国古代史:(170万年前—1840年) 二、中国近代史:(1840—1949) 1、旧民主主义革命时期:(1840—1919) 2、新民主主义革命时期(1919—1949) 3、中国共产党领导的民主革命时期(1921—1949)1921年中国共产党诞生 (1)中共创建时期(1921年7月)中共一大召开标志中国共产党的诞生。 (2)第一次国内革命战争时期(1924—1927)也称第一次国共合作时期;也称国民大革命时期。 (3)第二次国内革命战争时期(1927—1937)也称国共十年对峙时期;也称土地革命时期。(4)抗日战争时期(1937—1945)也称国共第二次合作时期。 (5)解放战争时期(1946——1949)又分为和谈阶段,战争阶段。 三、中国现代史:(1949—至今)是中国共产党领导全国各族人民进行社会主义现代化建设的历史。1949年中华人民共和国的成立是中国现代史的开端。 (1)国民经济恢复发展时期(1949—1952)也称土地改革时期,完成新民主主义革命未完成的任务,新中国成立,推翻三座大山,所以这段时期亦称新民主主义社会。 (2)社会主义过渡时期(1953—1956年底)为完成生产资料的私有制向公有制过渡,进行三大改造,三大改造完成标志我国进入社会主义阶段。 (3)社会主义社会探索时期(1956——1966年前)中共八大社会主义建设的探索时期的开端,接下来的探索道路中出现了大跃进,人民公社化的“左”倾错误,探索时期特指中共八大到文革前的时期。 (4)文革时期(1966—1976)1966年由于毛泽东对当时国情的的错误估计,开始了大规模的阶级斗争,文革开始,1976年10月中共中央政治局采取果断措施结束了这场内乱,文革结束。 (5)社会主义建设的徘徊时期(1976—1978)文革后,党的工作出现了在徘徊中前进的局面 (6)社会主义现代化建设时期(1978—至今)也称改革开放时期;现代化建设新时期。1978年十一届三中全会结束了党的工作在徘徊中前进的局面,开创了中国社会主义事业发

环氧树脂的固化原理教学提纲

环氧树脂的固化原理

精品文档 环氧树脂的固化原理 环氧树脂硬化反应的原理,目前尚不完善,根据所用硬化剂的不同,一般认为它通过四种途径的反应而成为热固性产物. (1)环氧基之间开环连接; (2)环氧基与带有活性氢官能团的硬化剂反应而交联; (3)环氧基与硬化剂中芳香的或脂肪的羟基的反应而交联; (4)环氧基或羟基与硬化剂所带基团发生反应而交联. 不同种类的硬化剂,在硬化过程中其作用也不同.有的硬化剂在硬化过程中,不参加到本分子中去,仅起催化作用,如无机物.具有单反应基团的胺、醇、酚等,这种硬化剂,叫催化剂.多数硬化剂,在硬化过程中参与大分子之间的反应,构成硬化树脂的一部分,如含多反应基团的多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物. 1、胺类硬化剂 胺类硬化剂—般使用比较普遍,其硬化速度快,而且黏度也低,使用方便,但产品耐热性不高,介电性能差,并且硬化剂本身的毒性较大,易升华.胺类硬化剂包括;脂肪族胺类、芳香族胺类和胺的衍生物等.胺本身可以看作是氮的烷基取代物,氨分子(NH3)中三个氢可逐步地被烷基取代,生成三种不同的胺.即:伯胺(RNH2)、仲胺(R2NH))和叔胺(R3N). 由于胺的种类不同,其硬化作用也不同: (1)伯胺和仲胺的作用 含有活泼氢原子的伯胺及仲胺与环氧树脂中的环氧基作用.使环氧基开环生成羟基,生成的羟基再与环氧基起醚化反应,最后生成网状或体型聚合物. (2)叔胺的作用与伯胺、仲胺不同,它只进行催化开环,环氧树脂的环氧基被叔胺开环变成阴离子,这个阴离子又能打开一个新的环氧基环,继续反应下去,最后生成网状或体型结构的大分子. 2、酸酐类硬化剂 酸酐是由羧酸(分子结构中含有羧基—COOH)与脱水剂一起加热时,两个羧基除去一个水分子而生成的化合物. 酸酐类硬化剂硬化反应速度较缓慢,硬化过程中放热少,使用寿命长,毒性较小,硬化后树脂的性能(如力学强度、耐磨性、耐热性及电性能等)均较好.但由于硬化后含有酯键,容易受碱的侵蚀并且有吸水性,另外除少数在室温下是液体外.绝大多数是易升华的固体,而且一般要加热固化. 酸酐和环氧树脂的硬化机理,至今尚未完全阐明,比较公认的说法如下: 酸酐先与环氧树脂中的羟基起反应而生成单酯,第二步由单酯中的羟基和环氧树脂的环氧基起开环反应而生成双酯,第三步再由其中的羟基对环氧基起开环作用,生成醚基,所以可得到既含醚键,又含有酯基的不溶不熔的体型结构. 除了上述反应之外,第一步生成的单酸中的羧基也可能与环氧树脂分子上的羟基起酯化反应,生成双酯.但这不是主要的反应. 3、树脂类硬化剂 含有硬化基团的一NH一,一CH2OH,一SH,一COOH,一OH等的线型合成树脂低聚物,也可作为环氧树脂的硬化剂.如低分子聚酰胺.酚醛树脂,苯胺甲醛树脂,三聚氰胺甲醛树脂,糠醛树脂,硫树脂,聚酯等.它们分别能对环氧树脂硬化物的耐热性,耐化学性,抗冲击性,介电性,耐水性起到改善作用.常用的是低分子聚酰胺和酚醛树脂. (1)低分子聚酰胺不同于尼龙型的聚酰胺.它是亚油酸二聚体或是桐油酸二聚体与脂肪族多元胺,如乙二胺、二乙烯三胺反应生成的一种琥珀色粘稠状树脂.由于原材料的性质,反应组分的配比和反应条件不同,低分子聚酰胺的性质差别很大.它们的分子量在500~9000之间, 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

环氧树脂固化剂的概况

环氧树脂固化剂的概况 双酚A环氧树脂的结构稳定,能够加热到200℃不发生变化,其他环氧树脂具有无限使用期,通过固化剂使环氧树脂实现交联反应,由于固化过程中不放出H2O或其他低分子化合物,环氧树脂固化物避免了某些缩聚型高分子在热固化过程中所产生的气泡和界面上的多孔性缺陷。环氧树脂固化物性能在很大程度上取决于固化剂,其种类繁多。 一、环氧树脂固化剂分类 1. 按化学结构分为碱性和酸性两类 1.1碱性固化剂:脂肪二胺、多胺、芳香族多胺、双氰双胺、咪唑类、改性胺类。 1.2酸性固化剂:有机酸酐、三氟化硼及络合物。 2. 按固化机理分为加成型和催化型 2.1加成型固化剂:脂肪胺类、芳香族、脂肪环类、改性胺类、酸酐类、低分子聚酰胺和潜伏性胺。 2.2催化型固化剂:三级胺类和咪唑类。 二、环氧树脂固化剂的发展 我国1998年环氧树脂产量为万吨, 固化剂需求量约为2万吨, 实际的固化剂产量仅为万吨, 生产厂家分布在沿海城市, 如天津、上海、江苏和浙江等地。例如:脂肪多胺:常州石化厂650吨/年 间苯二胺:上海柒化八厂80吨/年 T—31改性胺:江苏昆山助剂厂60吨/年 低分子聚酰胺:天津延安化工厂200吨/年 590#改性胺和593#改性胺:上海树脂厂17吨/年 793#改性胺:天津合材所6吨/年 SK—302改性胺:江阴颐山电子化工材料厂5吨/年 另外:B—系列固化剂,N—苄基二甲胺,DMP—30,801#改性胺,HD—236改性胺,GY—051缩胺,CHT—251改性胺,105#缩胺,810#水下固化剂,NF—841固化剂,703#改性胺等。

三、胺类固化剂 1.胺类固化机理 1.1一级胺固化机理 若按氮原子上取代基(R)数目可分为一级胺、二级胺和三级胺;若按N数目可分为单胺、双胺和多胺;按结构可分为脂肪胺、脂环胺和芳香胺。 一级胺对环氧树脂固化作用按亲核加成机理进行,每一个活泼氢可以打开一个环氧基团,使之交联固化。芳香胺与脂环胺的固化机理与一级胺相似(伯胺、仲胺和叔胺) ①与环氧基反应生成二级胺 ②与另一环氧基反应生成三级胺 ③生成的羟基与环氧树脂反应 1.2固化促进机理: 在固化体系中加入含给质子基团的化合物如苯酚,就会促进胺类固化,这可能是一个双分子反应机理,即给质子体羟基上的固发氢首先与环氧基上的氧形成氢键,是环氧基进一步极化,有利于胺类的N对环氧基Cδ+的亲核进攻,同时完成氢原子的加成。 促进剂对环氧树脂和二乙烯二胺固化体系的凝胶化影响,例如乙二醇、甘油和苯酚使凝胶化时间缩短7min,12min和13min。 2. 脂肪胺(脂环胺)固化剂 在室温很快固化环氧树脂,固化反应为放热反应。热量能进一步促使环氧树脂与固化剂反应,其使用期较短。胺类固化剂与空气中的CO2反应生成不能与环氧基起反应的碳酸铵盐而引起气泡的发生。 脂肪胺对皮肤有一定刺激作用,其蒸汽毒性很强。 脂肪胺和脂环胺固化剂

石墨片环氧树脂复合材料的力学性能和热性能

石墨片环氧树脂复合材料的力学性能和热性能

石墨片环氧树脂复合材料的力学性能和热性能 酸酐固化的双酚A二缩水甘油醚(DGEBA)与2.5—5%重量的石墨微片增强已被制造出来。对这些复合材料的结构,力学性能,粘弹性进行了研究和比较,XRD研究表明,对复合材料的处理并没有改变原来的纯石墨d-间距。复合材料的拉伸性能测量表明弹性模量与拉伸强度随着石墨微片的浓度增加而增加,储能模量和玻璃化转变温度(Tg)也随着石墨微片浓度上升而上升,但是线性热膨胀系数却降低了。热稳定性通过热重分析测定。与纯环氧树脂相比,这种复合材料表现出较高的热稳定性和炭浓度。通过扫描电子显微镜对这些复合材料的损伤机理加固效果进行了研究。 关键词: 石墨微片环氧树脂复合材料一.介绍 对更高性能的复合材料的需求不断在增加, 以满足更高的要求或取代现有的材料,高 性 能的连续纤维(如碳纤维,玻璃纤维)增强聚合物基复合材料是众所周知的。然而,这些复合材料在基体性能方面具有一些不足之处,往往限制

他们的广泛应用和创造发展的需要新型的复合材料。在塑胶行业,填料的加入对聚合物材料是一种常见的操作。这不仅提高刚度,韧性,硬度,热变形温度,以及模具收缩率,也显著降低了加工成本。事实上,超过50%的聚合物生产都用无机填料以某种填充方式达到所希望的性能。最常用的粒子有碳酸钙、粘土、云母、氢氧化铝、玻璃珠,和金属磷酸盐。填料的选择往往是基于最终产品所需要的性能。改善复合材料的机械和其他性能在很大程度上依赖于填料粒子的含量、颗粒形状和大小,表面特征和分散性。因此,对其增韧的这些复合材料的机理很多来自于如裂纹尖端应力场,应力表面的衔接,剥离∕微裂纹和裂纹偏转等。 据报道,微米级填料填充的复合材料的性能不如那些充满了纳米粒子级相同的填料。此外,改进后的物理性质,化学性质,如表面平整度和阻隔性能,使用传统微米大小的粒子均不能达到。因此,近年来纳米基础的复合材料已引起相当的重视。这些都是一些很有前景的 聚合物/粘土纳米复合材料,聚合物/石墨纳米微片材料,聚合物/碳纳米管复合材料。这些

中国近现代史大事件

※新民主主义革命与旧民主主义革命有什么区别? 1、导阶级不同。旧民主主义革命基本上是民族资产阶级领导;新民主主义革命的领导者是无产阶级。 2、指导思想不同。旧民主主义革命以从君主立宪制到建立资产阶级民主共和国作为政治目标,主张走西方资本主义的发展道路;新民主主义革命以马列主义毛泽东思想作为思想武器,以争取创建人民民主专政的共和国为政治目的 3、革命发展与群众发动的程度、广度不同。旧民主主义革命的纲领不彻底,群众发动不充分,土地问题不能彻底解决;新民主主义革命提出了彻底的革命纲领,广泛发动群众,解决了民主革命的中心问题,即土地问题。 4、结果与前途不同。旧民主主义革命有胜利的一面,但最后果实被窃取,革命任务没完成,社会性质没改变,在这一意义上讲是最终遭到了失败;新民主主义革命的胜利成为社会主义的必要准备,社会主义是新民主主义革命的必然结果。 5、所属的世界革命范畴不同。旧民主主义革命属于世界资产阶级革命的一部分;新民主主义革命发生在十月革命之后,属于无产阶级世界革命的一部分。 1840年鸦片战争到1919年五四运动前的79年,即为旧民主主义革命时期。其中辛亥革命是比较完整意义上的一次旧民主主义革命。分为外国资本主义侵略和中国人民反抗斗争两个时期。五四运动标志着新民主主义革命的开端1919年到1949年,此间的革命是无产阶级及其政党领导的。 新民主主义革命的起始时间是1919年,标志性事件“五四”运动。 民主主义革命(1840—1949)分为两个时期---旧民主主义革命和新民族主义革命,革命的目的都是反帝反封建,或者说反封建反侵略;社会性质是半殖民地半封建社会。 旧民主主义革命:(1840—1919) 起始时间是1840年的鸦片战争,中国进入现代史。 结束时间是1919年的五四运动,工人阶级登上历史舞台,开始领导民主革命. 新民主主义革命;(1919—1949)

环氧树脂的固化原理

环氧树脂的固化原理 环氧树脂硬化反应的原理,目前尚不完善,根据所用硬化剂的不同,一般认为它通过四种途径的反应而成为热固性产物. (1)环氧基之间开环连接; (2)环氧基与带有活性氢官能团的硬化剂反应而交联; (3)环氧基与硬化剂中芳香的或脂肪的羟基的反应而交联; (4)环氧基或羟基与硬化剂所带基团发生反应而交联. 不同种类的硬化剂,在硬化过程中其作用也不同.有的硬化剂在硬化过程中,不参加到本分子中去,仅起催化作用,如无机物.具有单反应基团的胺、醇、酚等,这种硬化剂,叫催化剂.多数硬化剂,在硬化过程中参与大分子之间的反应,构成硬化树脂的一部分,如含多反应基团的多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物. 1、胺类硬化剂 胺类硬化剂—般使用比较普遍,其硬化速度快,而且黏度也低,使用方便,但产品耐热性不高,介电性能差,并且硬化剂本身的毒性较大,易升华.胺类硬化剂包括;脂肪族胺类、芳香族胺类和胺的衍生物等.胺本身可以看作是氮的烷基取代物,氨分子(NH3)中三个氢可逐步地被烷基取代,生成三种不同的胺.即:伯胺(RNH2)、仲胺(R2NH))和叔胺(R3N). 由于胺的种类不同,其硬化作用也不同: (1)伯胺和仲胺的作用 含有活泼氢原子的伯胺及仲胺与环氧树脂中的环氧基作用.使环氧基开环生成羟基,生成的羟基再与环氧基起醚化反应,最后生成网状或体型聚合物. (2)叔胺的作用与伯胺、仲胺不同,它只进行催化开环,环氧树脂的环氧基被叔胺开环变成阴离子,这个阴离子又能打开一个新的环氧基环,继续反应下去,最后生成网状或体型结构的大分子. 2、酸酐类硬化剂 酸酐是由羧酸(分子结构中含有羧基—COOH)与脱水剂一起加热时,两个羧基除去一个水分子而生成的化合物. 酸酐类硬化剂硬化反应速度较缓慢,硬化过程中放热少,使用寿命长,毒性较小,硬化后树脂的性能(如力学强度、耐磨性、耐热性及电性能等)均较好.但由于硬化后含有酯键,容易受碱的侵蚀并且有吸水性,另外除少数在室温下是液体外.绝大多数是易升华的固体,而且一般要加热固化. 酸酐和环氧树脂的硬化机理,至今尚未完全阐明,比较公认的说法如下: 酸酐先与环氧树脂中的羟基起反应而生成单酯,第二步由单酯中的羟基和环氧树脂的环氧基起开环反应而生成双酯,第三步再由其中的羟基对环氧基起开环作用,生成醚基,所以可得到既含醚键,又含有酯基的不溶不熔的体型结构. 除了上述反应之外,第一步生成的单酸中的羧基也可能与环氧树脂分子上的羟基起酯化反应,生成双酯.但这不是主要的反应. 3、树脂类硬化剂 含有硬化基团的一NH一,一CH2OH,一SH,一COOH,一OH等的线型合成树脂低聚物,也可作为环氧树脂的硬化剂.如低分子聚酰胺.酚醛树脂,苯胺甲醛树脂,三聚氰胺甲醛树脂,糠醛树脂,硫树脂,聚酯等.它们分别能对环氧树脂硬化物的耐热性,耐化学性,抗冲击性,介电性,耐水性起到改善作用.常用的是低分子聚酰胺和酚醛树脂. (1)低分子聚酰胺不同于尼龙型的聚酰胺.它是亚油酸二聚体或是桐油酸二聚体与脂肪族多元胺,如乙二胺、二乙烯三胺反应生成的一种琥珀色粘稠状树脂.由于原材料的性质,反应组分的配比和反应条件不同,低分子聚酰胺的性质差别很大.它们的分子量在500~9000之间,有熔

环氧树脂的环氧值的测定及固化实验

环氧树脂的环氧值的测定及固化实验 1. 实验目的 掌握低分子量环氧树脂的环氧值测定方法及计算,以及环氧树脂的固化。 2. 实验原理 2-3、2-4 以上多官能团体系单体进行缩聚时,先形成可溶可熔的线型或支链低分子树脂,反应如继续进行,形成体型结构,成为不溶不熔的热固性树脂。体型聚合物由交联将许多低分子以化学键连成一个整体,所以具有耐热性和尺寸稳定性能的优点。 体型缩聚也遵循缩聚反应的一般规律,具有“逐步”的特性。 以2-3,2-4官能度体系的缩聚反应如酚醛、醇酸树脂等在树脂合成阶段,反应程度应严格控制在凝胶点以下。 以 2-2官能度为原料的缩聚反应先形成低分子线型树脂(即结构预聚物),分子量约数百到数千,在成型或应用时,再加入固化剂或催化剂交联成体型结构。属于这类的有环氧树脂、聚氨脂泡沫塑料等。 环氧树脂是环氧氯丙烷和二羟基二苯基丙烷(双酚 A )在氢氧化钠( NaOH )的催化作用下不断地进行开环、闭环得到的线型树脂。如下式所示

上式中 n 一般在0 ~ 12之间,分子量相当于340~3800,n=0 时为淡黄色粘滞液体, n≥2时则为固体。n 值的大小由原料配比(环氧氯丙烷和双酚A 的摩尔比)、温度条件、氢氧化钠的浓度和加料次序来控制。 环氧树脂粘结力强,耐腐蚀、耐溶剂、抗冲性能和电性能良好,广泛用于粘结剂、涂料、复合材料等。环氧树脂分子中的环氧端基和羟基都可以成为进一步交联的基团,胺类和酸酐是使其交联的固化剂。乙二胺、二亚乙基三胺等伯胺类含有活泼氢原子,可使环氧基直接开环,属于室温固化剂。酐类(如邻苯二甲酸酐和马来酸酐)作固化剂时,因其活性较低,须在较高的温度(150~160℃)下固化。 3.环氧值的测定方法 环氧值是指每 100g 树脂中含环氧基的当量数,它是环氧树脂质量的重要指标之一。也是计算固化剂用量的依据。分子量愈高,环氧值就相应降低,一般低分子量环氧树脂的环氧值在0.48~0.57之间。 分子量小于 1500 的环氧树脂,其环氧值测定用盐酸 ── 丙酮法,反应式为:HC CH 2 +HCl actone H C CH 2Cl OH 称0.5g 树脂,称量准确到千分之一于三角瓶中,用移液管加入20毫升丙酮盐酸溶液,(盐酸-丙酮溶液配制:将2ml 浓盐酸溶于80ml 丙酮中,均匀混合即成 (现配现用) 。)微微用水浴加热,摇匀后放置暗处,静止30分钟冷却后用0.1N 氢氧化钠溶液滴定,以酚酞作指示剂(1滴),并作一空白试验。 环氧值 ( 当量 /100g 树脂 )E 按下式计算:

环氧树脂优缺点

热固性树脂基复合材料是目前研究得最多、应用得最广的一种复合材料。它具有质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源广泛,加工成型简便、生产效率高等特点,并具有材料可设计性以及其他一些特殊性能,如减振、消音、透电磁波、隐身、耐烧蚀等特性,已成为国民经济、国防建设和科技发展中无法取代的重要材料。在热固性树脂基复合材料中使用最多的树脂仍然是酚醛树脂、不饱和聚酪树脂和环氧树脂这三大热固性树脂。这三种树脂阶性能各有特点:酚醛树脂的耐热性较高、耐酸性好、固化速度快,但较脆、需高压成型;不饱和聚酪树脂的工艺性好、价格最低,但性能较差;环氧树脂的粘结强度和内聚强度高,耐腐蚀性及介电性能优异,综合性能最好,但价格较贵。因此,在实际工程中环氧树脂复合材料多用于对使用性能要求高的场合,如用作结构材料、耐腐蚀材料、电绝缘材料及透波材料等。 1、环氯树脂复合材料的分类 环氧树脂复合材料(简称环氧复合材料,也有人称为环氧增强塑料)的品种很多,其名称、含义和分类方法也没有完全统一,但大体上讲可按以下方法分类。 (1)按用途可分为环氧结构复合材料、环氧功能复合材料和环氧功能型结构复合材料。结构复合材料是通过组成材料力学性能的复合,使之能用作受力结构材料,并能按受力情况设计和制造材料,以达到材料性能册格比的最佳状态。功能复合材料是通过组成材料其他性能(如光、电、热、耐腐蚀等)的复合,以得到具有某种理想功能的材料。例如环氧树脂覆铜板、环氧树脂电子塑封料、雷达罩等。需要指出的是,无论使用的是材料的哪一种功能性,都必须具有必要的力学性能,否则再好的功能材料也没有实用性。已有些功能材料同时还要有很高的强度,如高压绝缘子芯棒,要求绝缘性和强度都很高,是一种绝缘性结构复合材料。 (2)按成型压力可分为高压成型材料(成型压力5—30MPa),如环氧工程塑料及环氧层压塑料;低压成型材料(成型压力<2.5MPa),如环氧玻璃钢和高性能环氧复合材料。玻璃钢和高性能复合材料由于制件尺寸较大(可达几个㎡)、型面通常不是平面,所以不宜用高压成型。否则模具造价太高,压机吨位太大,因而成本太贵。 (3)按环氧复合材料阶性能、成型方法、产品及应用领域的特点,并照顾到习惯上的名称综合考虑可分为:环氧树脂工程塑料、环氧树脂层压塑料、环氧树脂玻璃钢(通用型环氧树脂复合材料)及环氧树脂结构复合材料。 3、环氧树脂复合材料的特性 (1)密度小,比强度和比模量高。高模量碳纤维环氧复合材料的比强度为钢的5倍、铝合金的4倍,钻合金的3.2倍。其比模量是钢、铝合金、钦合金的5.5—6倍。因此,在强度和刚度相同的情况下碳纤维环氧复合材料构件的重量可以大大减轻。这在节省能源、提高构件的使用性能方面,是现有任何金属材料所不能相比的。 (2)疲劳强度高,破损安全特性好。环氧复合材料在静载荷或疲劳载荷作用下,首先在最薄弱处出现损伤,如横向裂纹、界面脱胶、分层、纤维断裂等。然而众多的纤维和界面会阻

环氧树脂的固化

实验五 环氧树脂的固化 化工系 毕啸天 2010011811 一、实验目的 1.了解高分子化学反应的基本原理及特点 2.了解环氧树脂的制备及固化反应的原理、特点 二、实验原理 热固性树脂是一类重要的树脂材料,环氧树脂(epoxy resins )就是其中的一大品种。含有环氧基团的低聚物,与固化剂反应形成三维网状的固化物,是这类树脂的总称,其中以双酚A 型环氧树脂产量最大,用途最广。它是由环氧氯丙烷与双酚A 在氢氧化钠作用下聚合而成。根据不同的原料配比,不同反应条件,可以制备不同软化点、不同分子量的环氧树脂。其通式如下: CH 2 CH CH 2 O C CH 3 CH 3 OCH 2CHCH 2 OH n C CH 3CH 3 OCH 2 CH CH 2 O 环氧树脂通常用下面几个参数表征: 1.树脂粘度 2.环氧当量或环氧值 3.平均分子量和分子量分布 4.熔点或软化点 环氧值是表征环氧树脂质量的重要指标。它表示每100g 环氧树脂中含环氧基的摩尔数。我国环氧树脂部颁牌号中的两位数字是该牌号树脂的平均环氧值×100,所以部颁牌号可以很简明的表示出该环氧树脂的主要特征。 环氧树脂的结构中末端的活泼的环氧基和侧羟基赋予树脂反应活性,双酚A 骨架提供强韧性和耐热性;亚甲基链赋予树脂柔韧性;羟基和醚键的高度极性,使环氧树脂分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力。双酚A 型环氧树脂综合性能好,因而用途广泛,商业上称作“万能胶”。 环氧树脂在未固化前呈热塑性的线性结构,通过与固化剂发生化学反应,形成网状结构的大分子,才具有使用价值。环氧树脂固化物的性能除了取决于自身的结构特性以外,还取决于固化剂的种类。此外固化物性能还受固化反应程度的影响。采用的固化条件不同,交联密度也会不同,所得固化物的性能也各异。环氧树脂的固化剂种类很多,不同的固化剂,其交联反应也不同。 未固化的环氧树脂是粘性液体或脆性固体,没有实用价值,只有与固化剂进行固化生成交联网络结构才能实现最终用途。环氧树脂与固化剂的反应,除了一般的脂肪胺和部分脂环胺类固化剂可以在常温固化外,其它大部分脂环族胺和芳香胺类以及全部的酸酐类固化剂都需要在较高的温度下经过较长的时间才能发生固化交联反应。为了降低固化温度,使用促进剂是必要的,适用于胺类和酸酐类固化环氧树脂的促进剂可分为亲核型、亲电型和金属羧酸(或乙酰丙酮)盐三类。环氧树脂的固化反应是通过环氧基的开环反应完成的,末端基为环氧基的树脂可以和多种含活泼氢的化合物反应。活泼氢对环氧化合物的作用先是在环氧基的 氧原子上引起质子的亲电附加,生成H 3O +离子,此反应非常迅速,在此H 3O + 离子的作用下进行亲核进攻,使环氧基开环。含有活泼氢的化合物有醇、酚、羧酸、硫醇、酰胺、脲类和异氰酸酯等,上述反应并不需要消除小分子就能使链增长或交联,因此环氧树脂比其它类型

环氧树脂的性能及应用特点

环氧树脂的性能及应用特点 环氧树脂、酚醛树脂及不饱和聚酯树脂被称为三大通用型热固性树脂。它们是热固性树脂中用量最大、应用最广的品种。环氧树脂中含有独特的环氧基,以及轻基、醚键等活性基团和极性基团,因而具有许多优异的性能。与其他热固性树脂相比较,环氧树脂的种类和牌号最多,性能各异。环氧树脂固化剂的种类更多,再加上众多的促进剂、改性剂、添加剂等,可以进行多种多样的组合和组配。从而能获得各种各样性能优异的、各具特色的环氧固化体系和固化物。几乎能适应和满足各种不同使用性能和工艺性能的要求。这是其他热固性树脂所无法相比的。 1、环氧树脂及其固化物的性能特点 (1)力学性能高。环氧树脂具有很强的内聚力,分子结构致密,所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。 (2)粘接性能优异。环氧树脂固化体系中活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性集团赋予环氧固化物以极高的粘接强度。再加上它有很高的内聚强度等力学性能,因此它的粘接性能特别强,可用作结构胶。 (3)固化收缩率小。一般为1%~2%。是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8%~10%;不饱和聚酯树脂为4%~6%;有机硅树脂为4%~8%)。线胀系数也很小,一般为6×10-5/℃。所以其产品尺寸稳定,内应力小,不易开裂。 (4)工艺性好。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物,所以可低压成型或接触压成型。配方设计的灵活性很大,可设计出适合各种工艺性要求的配方。 (5)电性能好。是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。 (6)稳定性好。不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温),其贮存期为1年。超期后若检验合格仍可使用。环氧固化物具有优良的化学稳定性。其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。 (7)环氧固化物的耐热性一般为80~100℃。环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。 (8)在热卧性树脂中,环氧树脂及其固化物的综合性能最好。 2、环氧树脂的应用特点 (1)具有极大的配方设计灵活性和多样性。能按不同的使用性能和工艺性能要求,设计出针对性很强的最佳配方。这是环氧树脂应用中的一大特点和优点。但是每个最佳配方都有一定的适用范围(条件),不是在任何工艺条件和任意使用条件下都宜采用。也就是说没有“万能”的最佳配方。必须根据不同的条件,设计出不同的最佳配方。由于不同配方的环氧树脂固化体系的固化原理不完全相同,所以环氧树脂的固化历程,即固化工艺条件对环氧固化物的结构和性能影响极大。相同的配方在不同的固化工艺条件下所得产品的性能会有非常的大的差别。所以正确地作出最佳材料配方设计和工艺设计是环氧树脂应用技术的关键,也是技术机密所在。要能生产和开发出自己所需性能的环氧材料,就必须设计出相应的专用配方及其成型工艺条件。因此,就必须深入了解和掌握环氧树脂及其固化剂、改性剂等的结构与性能、它们之间的反应机理以及对环氧固化物结构及性能的影响。这样才能在材料配方设计和工艺设计中得心应手,运用自如,取得最佳方案,生产和开发出性能最佳、成本最低的环氧材料和制品。 (2)不同的环氧树脂固化体系分别能在低温、室温、中温或高温固化,能在潮湿表面甚至在水中固化,能快速固化、也能缓慢固化,所以它对施工和制造工艺要求的适应性很强。环氧树脂可低压成型或接触压成型,因此可降低对成型设备和模具的要求,减少投资,降低成本。 (3)在三大通用型热固性树脂中,环氧树脂的价格偏高,从而在应用上受到一定的影响。但是,由于它的性能优异,所以主要用于对使用性能要求高的场合,尤其是对综合性能要求高的领域。

自考中国近现代史纲要重点知识汇总

自考中国近现代史纲要重点知识汇总 1.近代中国的社会性质、主要矛盾和历史任务 近代中国的社会性质是半殖民地半封建。 主要矛盾是:1.帝国主义和中华民族的矛盾;2.封建主义和人民大众的矛盾。 历史任务是:1.争取民族独立、人民解放;2.实现国家富强、人民富裕。 2.如何认识近代中国社会的落伍 中国封建社会的基本生产结构是自给经济,自然经济占主要地位。这种小农经济限制生产力的发展,对新的生产方式具有较强的排斥力和抵抗力。中国封建政府还实行重农抑商政策,阻碍了商品经济的发展。在社会内部,缺乏促使工业迅速发展和社会结构深刻变动的有效机制,造成封建经济发展的迟滞。 中国封建社会政治的基本特征是高度中央集权的封建君主专制制度,在和大程度上抑制了中国封建社会的生机和活力。 中国封建社会的社会结构的特点是族权和政权相结合的封建宗法等级制度,保守性日益增强,阻碍了社会的发展和进步。 中国封建社会的文化思想体系以儒家思想为核心,融入佛教、道教和法家思想,实行文化专制统治。 中国封建社会的经济、政治、文化、社会结构是社会前进缓慢甚至迟滞,并造成不可克服的周期性政治经济危机。 18世纪的中国走到了封建社会的末世,危机四伏,而且闭关锁国,固步自封,而工业革命使许多西方国家迅速强大,因此中国与新兴的西方资本主义国家拉开了很大的差距。近代中国社会因此而落伍了。 3.近代中国半殖民地半封建社会形成过程(通过条约内容来展现) 列强通过迫使清政府签订不平等条约侵占中国领土,勒索巨额战争赔款,并享有一系列的特权,使中国丧失了主权,进而在中国形成资本主义与封建主义联合统治的局面,使中国社会陷入了半殖民地半封建社会的状态: 《南京条约》割占香港,勒索白银2100万银元,规定开放广州、厦门、福州、宁波、上海等5个港口城市为通商口岸,规定英国商人进出口货物的税率,要有中英两国“秉公议定则例,是使中国丧失了海关自主权;《天津条约》又开放了10个口岸,规定外国商船可以自由在各通商口岸转口,而不需要重新课税,允许外国公使常驻北京;《北京条约》割九龙半岛南端的九龙司,开放天津;《中葡会议草约》规定葡萄牙”永驻管理澳门“。《马关条约》割去中国台湾和澎湖列岛,勒索白银2亿两,规定允许外国人在中国办工厂。中俄《爱晖条约》、中俄《北京条约》、《中俄勘分西北界约记》、《中俄改定条约》以及以后五个勘界议定书等共侵占中国领土150多万平方公里。《辛丑条约》规定,外国军队有权在北京使馆区和北京至大沽、山海关一线包括天津、唐山等12处”留兵驻守“,勒索到4.5亿两白银,强迫清政府作出永远禁止中国人成立或加入任何反对它们的组织的承诺,并规定清政府各级官员如对人民反抗斗争”弹压惩办“不力,”即行革职,永不叙用“。中英《五口通商章程》和中美《望厦条约》取得并扩大了领事裁判权的范围。

环氧树脂固化剂特点和反应机理

环氧树脂有机酸酐固化剂特点和反应机理 有机酸酐类固化剂,也属于加成聚合型固化剂。早在1936年,瑞士的Dr.pierre Castan 就开始用邻苯二甲酸酐固化的环氧树脂作假牙的材料。这一用法后来还在英国和美国申请了专利。酸酐类用作固化剂在1943年美国就有专利报导。 酸酐类固化剂用于大型浇铸等重电部门,至今仍是这类固化剂应用的主要方向。日本这类固化剂消费量每年在3 kt以上,约占环氧树脂固化剂全部用量的23%,仅次于有机多胺的用量。在我国,以邻苯二甲酸酐为固化剂的环氧树脂浇铸、以桐油酸酐为固化剂的环氧树脂电机绝缘,都有20多年的应用历史。近年来,随着电气、电子工业的发展,酸酐类固化剂在中、小型电器方面也获得广泛的应用,特别是弱电方面,也获得了充分重视,如集成电路的包封、电容器的包封等。在涂料方面,如粉末涂料,这类固化剂也受到重视。 酸酐类固化剂与多元胺类固化剂相比,有许多优点。从操作工艺性上看,主要有以下几点:一是挥发性小,毒性低,对皮肤的刺激性小;二是对环氧树脂的配合量大,与环氧树脂混熔后粘度低,可以加入较多的填料以改性,有利于降低成本;三是使用期长,操作方便。从固化物的性质上看,它主要特征有:一是由于固化反应较慢,收缩率较小;二是有较高的热变形温度,耐热性能优良,固化物色泽浅;三是机械、电性能优良。 但是,酸酐类固化剂所需的固化温度相对比较高,固化周期也比较长;不容易改性;在贮存时容易吸湿生成游离酸而造成不良影响(固化速度慢、固化物性能下降);固化产物的耐碱、耐溶剂性能相对要差一些,等等,则是这类固化剂的不足之处。 在已知的酸酐化合物中,多数正在被广泛用作环氧树脂固化剂,大约有20余种,可以分为单一型、混合型、共熔混合型。从化学结构上分,则可分为直链型、脂环型、芳香型、卤代酸酐型;如按官能团分类,又有单官能团型、两官能团型,两官能团以上的多官能团型无实用价值。和多胺类固化剂的情况相类似,官能团的数量也直接影响固化物的耐热性;另外,也可按游离酸的存在与否分类,因为游离酸的存在对固化反应起着促进作用。 这一类固化反应以有无促进剂的存在分成两种形式—— 一、在无促进剂存在时,首先环氧树脂中的羟基与酸酐反应,打开酸酐,然后进行加成聚合反应,其顺序如下:(1)羟基对酸酐反应,生成酯键和羧酸;(2)羧酸对环氧基加成,生成羟基;(3)生成的羟基与其他酐基继续反应。这个反应过程反复进行,生成体型聚合物。另外,在此种体系中,由于处于酸性状态,与上述反应平行进行的反应是别的环氧基与羟基的反应,生成醚键。从上述机理中可以看出,固化物中含有醚键和酯键两种结构,而且反应速度受环氧基浓度、羟基浓度的支配。 二、在促进剂存在的条件下,酸酐固化反应用路易斯碱促进。促进剂(一般采用叔胺)对酸酐的进攻引发反应开始,其主要反应有:(1)促进剂进攻酸酐,生成羧酸盐阴离子;(2)羧酸盐阴离子和环氧基反应,生成氧阴离子;(3)氧阴离子与别的酸酐进行反应,再次生成羧酸盐阴离子。这样,酸酐与环氧基交互反应,逐步进行加成聚合。在促进剂路易斯碱存在的条件下,生成的键全是酯键,未发现如同无促进剂存在时所生成的醚键。 在促进剂存在时,环氧树脂的固化速度也受体系内羟基浓度的支配。因此,添加促进剂对液态环氧树脂非常有效,120~150℃即能完成固化反应。但对于固态环氧树脂,则要充分注意适用期非常短的问题。在促进剂不存在时,从理论上讲,应当一个环氧基对一个酸酐,而实际上仅用化学理论量的80%~90%就足够了。在促进剂存在时,酸酐用量为化学理论量。

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