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環(huán)氧樹(shù)脂和乙烯基樹(shù)脂優(yōu)缺點(diǎn)时间:2022-11-30 作者:恩思復(fù)合材料 乙烯基樹(shù)脂,也稱(chēng)為乙烯基酯樹(shù)脂,是由環(huán)氧樹(shù)脂與甲基丙烯酸通過(guò)開(kāi)環(huán)加成化學(xué)反應(yīng)而制得的的熱固性樹(shù)脂。由于乙烯基樹(shù)脂具有有良好的力學(xué)性能、韌性、耐熱性和黏結(jié)性,優(yōu)異的耐化學(xué)性及便于固化的特性,其應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷擴(kuò)大。那么,乙烯基樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂到底有何區(qū)別?今天賢集網(wǎng)小編,給大家全方位對(duì)比一下兩種樹(shù)脂,讓你一次弄清楚乙烯基樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的種類(lèi)、優(yōu)缺點(diǎn)、應(yīng)用和工藝。
一、乙烯基樹(shù)脂的種類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn) 首先,先來(lái)認(rèn)識(shí)一下乙烯基樹(shù)脂。乙烯基樹(shù)脂全名環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂( Epoxy Vinyl Ester Resin,英文縮寫(xiě)VER),也簡(jiǎn)稱(chēng)為乙烯基酯樹(shù)脂、乙烯酯樹(shù)脂,是一種熱固性樹(shù)脂。乙烯基樹(shù)脂兼具了環(huán)氧樹(shù)脂( Epoxy Resin) 和不飽和聚酯樹(shù)脂( Unsaturate Polyester Rein) 的優(yōu)點(diǎn),即高強(qiáng)度、耐化學(xué)腐蝕和良好工藝性能;而且沒(méi)有環(huán)氧樹(shù)脂的顯著缺點(diǎn)——高粘度、不易加工及高成本。乙烯基樹(shù)脂由環(huán)氧樹(shù)脂(如雙酚A或四溴雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧酚醛清漆及二環(huán)氧化聚氧化丙烯等)和不飽和一元羧酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸等)反應(yīng)得到。由于樹(shù)脂合成的工藝和方法的不同,乙烯基樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)、性能及應(yīng)用也有差別。 乙烯基樹(shù)脂( VER)的類(lèi)型包括: ②溴化雙酚 A 環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂
③酚醛環(huán)氧型乙烯基酯樹(shù)脂
固化后的酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂,交聯(lián)密度高、耐熱性好,可延長(zhǎng)使用壽命并且具有優(yōu)良的耐腐蝕性,特別對(duì)含氯溶液或有機(jī)溶劑耐腐蝕性好。 為了適應(yīng)耐高溫強(qiáng)度情況的需要,較多廠(chǎng)家對(duì)酚醛環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂進(jìn)行了改性,提高了樹(shù)脂的交聯(lián)密度和耐熱性能,具有優(yōu)良的耐酸、耐溶劑腐蝕性和抗氧化性能,適用于各種高溫強(qiáng)腐蝕情況,如吸收塔、含有各種廢氣的高溫?zé)焽璧取?br/> ⑤光敏乙烯基樹(shù)脂 由于乙烯基樹(shù)脂樹(shù)脂的中的不飽和雙鍵在分子鏈端,活性較高,同時(shí)配以分子設(shè)計(jì),如采用高環(huán)氧值的環(huán)氧樹(shù)脂,采用丙烯酸取代甲基丙烯基酸合成后的乙烯基樹(shù)脂,加入光引發(fā)劑(如苯醌、苯偶姻醚等),用以吸收紫外線(xiàn)能量,并傳遞給樹(shù)脂系統(tǒng),而使乙烯基樹(shù)脂進(jìn)行聚合固化。 為了適應(yīng)各種防腐蝕工程施工的需要,出現(xiàn)了柔性乙烯基酯樹(shù)脂,柔性乙烯基酯樹(shù)脂具有對(duì)鋼和混凝土表面很高的粘接性,與傳統(tǒng)的環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂相比,其延伸率更高,粘接強(qiáng)度大大的提高,抗沖強(qiáng)度提高近4倍,層間強(qiáng)度提高20%,并具有獨(dú)特的耐磨性。 除了上面介紹的品種,還有PU 改性環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂、SMC/ BMC 用環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂、輻射固化環(huán)氧乙烯基酯樹(shù)脂等等。 在國(guó)外經(jīng)過(guò)50年的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用開(kāi)拓,在國(guó)內(nèi)經(jīng)過(guò)20多年的探索,乙烯基酯樹(shù)脂已經(jīng)發(fā)展成一系列具有特殊功能的高性能熱固性樹(shù)脂,在復(fù)合材料、防腐蝕、涂料、膠黏劑等很多領(lǐng)域已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。
二、環(huán)氧樹(shù)脂的種類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn) 同樣,我們先來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下環(huán)氧樹(shù)脂。 環(huán)氧樹(shù)脂(Epoxy Resin)是泛指含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基,以脂肪族、脂環(huán)族或芳香族等有機(jī)化合物為骨架并能通過(guò)環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)形成有用的熱固化產(chǎn)物的高分子低聚體(Oligomer)。當(dāng)聚合度n為零時(shí),稱(chēng)之為環(huán)氧化合物,簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)氧化物(Epoxide)。
環(huán)氧樹(shù)脂的種類(lèi)很多,并且不斷有新品種出現(xiàn)。環(huán)氧樹(shù)脂的分類(lèi)方法也很多。通常按其化學(xué)結(jié)構(gòu)和環(huán)氧基的結(jié)合方式大體上分為五大類(lèi):(1)縮水甘油醚類(lèi),(2)縮水甘油酯類(lèi),(3)縮水甘油胺類(lèi),(4)脂肪族環(huán)氧化合物,(5)脂環(huán)族環(huán)氧化合物。 下面詳細(xì)介紹一下常見(jiàn)環(huán)氧樹(shù)脂的類(lèi)型及特點(diǎn)。 雙酚A(即二酚基丙烷)型環(huán)氧樹(shù)脂即二酚基丙烷縮水甘油醚。在環(huán)氧樹(shù)脂中它的原材料易得、成本最低,因而產(chǎn)量最大。其在我國(guó)約占環(huán)氧樹(shù)脂總產(chǎn)量的90%,在世界約占環(huán)氧樹(shù)脂總產(chǎn)量的75%~80%。 雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)決定了它的性能具有熱固性,能與多種固化劑,催化劑及添加劑形成多種性能優(yōu)異的固化物,幾乎能滿(mǎn)足各種使用需求。主要缺點(diǎn)是:耐熱性和韌性不高,耐濕熱性和耐候性差。 這是為了降低雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂本身的粘度并具有同樣性能而研制出的一種新型環(huán)氧樹(shù)脂。通常是用雙酚F(二酚基甲烷)與環(huán)氧氯丙烷在NaOH作用下反應(yīng)而得的液態(tài)雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂。 雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂的特點(diǎn)是黏度小,不到雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂黏度的1/3,對(duì)纖維的浸漬性好。其固化物的性能與雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂幾乎相同,但耐熱性稍低而耐腐蝕性稍?xún)?yōu)。液態(tài)雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂可用于無(wú)溶劑涂料、膠粘劑、鑄塑料、玻璃鋼及碳纖維復(fù)合材料等。 多酚型縮水甘油醚環(huán)氧樹(shù)脂是一類(lèi)多官能團(tuán)環(huán)氧樹(shù)脂。在其分子中有兩個(gè)以上的環(huán)氧基,因此固化物的交聯(lián)密度大,具有優(yōu)良的耐熱性、強(qiáng)度、模量、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。 脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹(shù)脂是由二元或多元醇與環(huán)氧氯丙烷在催化劑作用下開(kāi)環(huán)醚化,生成氯醇中間產(chǎn)物,再與堿反應(yīng),脫HCl閉環(huán),形成縮水甘油醚。 脂肪族縮水甘油醚環(huán)氧樹(shù)脂是由二個(gè)或二個(gè)以上環(huán)氧基與脂肪鏈直接相連而成。在分子結(jié)構(gòu)里沒(méi)有苯環(huán)、脂環(huán)和雜環(huán)等環(huán)狀結(jié)構(gòu)。這類(lèi)樹(shù)脂絕大多數(shù)粘度很小,大多數(shù)品種居于偶水溶性,大多數(shù)是長(zhǎng)鏈型分子,因此富有柔韌性。但其耐熱性較差。 縮水甘油胺型環(huán)氧樹(shù)脂和二酚基丙烷環(huán)氧化樹(shù)脂比較,具有粘度低,使用工藝性好;粘合力比通用環(huán)氧樹(shù)脂高,固化物力學(xué)性能好;電絕緣性好、耐氣候性好,并且具有良好的耐超低溫性,在超低溫條件下,仍具有比其它類(lèi)型環(huán)氧樹(shù)脂高的粘結(jié)強(qiáng)度。有較好的表面光澤度,透光性、耐氣候性好。 脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂是低分子化合物,黏度小、工藝性好?勺鳛榛钚韵♂寗┯。環(huán)氧當(dāng)量小,交聯(lián)密度大,再加上有熱穩(wěn)定性好的剛性脂環(huán),因此耐熱性高,但較脆,韌性差。固化收縮小,拉伸強(qiáng)度高。由于合成過(guò)程中不含Cl、Na等離子,所以電性能好,尤其是高溫電性能及耐電弧性好。不含苯環(huán),因而耐紫外線(xiàn)及耐候性好。
三、乙烯基樹(shù)脂和環(huán)氧樹(shù)脂的性能對(duì)比
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