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環氧樹脂需要與合適的化學物質配合使用才能形成具有不同性能的三維交織的結構網絡,這種合適的化學物質我們一般統稱為固化劑。雖說如此,相同的固化劑和不同的環氧樹脂進行固化也會表現出不同的性能,這時我們就需要對不同類型的環氧樹脂的基本性能有所了解,才能做到有的放矢,調出自己需要的配方。
雙酚a型環氧樹脂作為環氧樹脂中使用量最大的一類環氧樹脂,其雙酚A的骨架提供了強韌性和耐熱性,而亞甲基鏈又賦予了其較好的柔韌性,其分子結構中的醚鍵賦予了其良好的耐化學藥品性,而分子結構中的羥基及和固化交聯后形成的羥基給予了固化物優越的粘結性,換言之也就是說雙酚A型環氧樹脂具有一定的耐熱性、柔韌性及良好的附著力和耐化學藥品性。但是雙酚A型環氧樹脂由于其分子結構中的不飽和鍵,其耐候性和耐黃變性較差,很少直接用于耐候性要求較高的室外環境。
雙酚F型環氧樹脂與雙酚A型環氧樹脂結構相似,但是其粘度在同等條件下卻比雙酚A型環氧樹脂要小很多,特別是冬季不會發生結晶現象,其固化物的熱變形溫度略低于雙酚A型環氧樹脂,而其他性能都略高于雙酚A型環氧樹脂。由于其粘度特性使其在自然條件下在土木和建筑領域具有大量的使用。
雙酚S型環氧樹脂是由雙酚S和ECH反應制得的,其粘度比同分子量的雙酚A型樹脂略高,但是其卻具有更高的熱變形溫度和更好的耐候性。氫化雙酚A型環氧樹脂則具有較低的粘度和較長的凝膠時間,其固化物最大的優點是具有良好的耐候性。其他如線性酚醛環氧樹脂、多官能基縮水甘油醚樹脂、多官能基縮水甘油胺樹脂則具有良好的耐熱性,在電器絕緣材料、電子電路和電子元器件的封裝、粉末涂料和碳纖維增強復合材料等對耐熱性有較高要求的方面具有廣泛的使用。此外,具有特殊機能的鹵化環氧樹脂在由于其具有阻燃性在阻燃材料方面具有廣泛的使用,但是由于環保及其本身毒性方面的影響,其應用逐漸被其他特殊環氧樹脂取代,比如含P樹脂。
環氧樹脂的性能及環氧當量的測試方法
環氧值是環氧樹脂含有多少環氧的直接體現,其定義為100g環氧樹脂中環氧基的當量數(g)。環氧當量(EEW)與環氧樹脂和固化劑的配比有直接的關系,其定義為含有1克當量環氧基的環氧樹脂的質量數(g)。而兩者關系為EEW=100/環氧值。環氧當量的測定方法分為化學分析法和儀器分析法,而作為環氧樹脂的使用者,筆者認為化學分析法較為價廉和便捷。環氧當量的化學測試方法最常用的為鹽酸-丙酮法和溴化季銨鹽直接滴定法。