环氧树脂是指分子中含有二个或二个以上环氧基—C—C—并在适当化学助剂如
\O/
固化剂存在下能形成三向交联结构的化合物之总称。
最常用的环氧树脂是双酚A(BPA)同环氧氯丙烷(ECH)反应制造的双酚A二缩水甘油醚,即双酚A型环氧树脂,其结构式如图1-1所示,实际上它不是单一纯粹的化合物而是图1-1中聚合度n不同的多分子混合物,分子量约700以下的呈液态,超过700的是固态物。
化学结构式
反应性
柔软性 耐药品性
粘接性/反应性 耐热性/强韧性
图I-1
双酚A二缩水甘油醚的化学结构和构成单位的功能
环氧树脂从来没有单独使用的,环氧树脂本身具有热塑性,它必须在固化剂催化剂的存在下固化成三向交联结构,才呈现出各种宝贵的使用性能。
固化环氧树脂特性基本上取决于环氧树脂和固化剂的化学结构,图I-1所示为组成中各单元的机能,两末端的环氧基赋于反应性,双酚A骨架提供强韧性和耐热性,甲撑链赋于柔软性,醚键赋于耐药品性,羟基赋于反应性和粘接性。
同环氧树脂配合的固化剂例举二乙撑三胺(DTA)和二氨基二苯基甲烷(DDM),其化学结构如图1-2,这二种固化剂都是由氨基赋于反应性,DTA具有较柔的乙撑胺骨架,而DDM具有耐热性和强韧性优良的二苯基甲烷骨架,将双酚A环氧DTA固化体系的耐热性(66~120℃)与双酚A环氧DDM固化体系的耐热性144℃进行对比,后者要优越得多,很明显,显然都称之为环氧树脂固化物,若固化剂的化学结构不同,它们之间的性能差别很大。
DTA结构式
DDM结构式
图1-2
固化剂的化学结构和组成单元的机能
即使环氧树脂、固化剂等组成完全相同而采用的固化条件不同,那交联密度就不同,因而其固化物的性能也相应地发生变化。