雙酚A型環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)與性能特點(diǎn)

在環(huán)氧樹脂的各種應(yīng)用領(lǐng)域中，終端性能由環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)品提供。環(huán)氧樹脂固化產(chǎn)物的性能取決于固化產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)。固化產(chǎn)物的分子結(jié)構(gòu)和形成取決于環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)和性能、固化劑的結(jié)構(gòu)和性能、添加劑的結(jié)構(gòu)和性能以及環(huán)氧樹脂的固化過程。本文首先介紹了雙酚a環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)氧樹脂及其固化產(chǎn)物性能的影響。

1.雙酚a環(huán)氧樹脂的大分子結(jié)構(gòu)具有以下特點(diǎn):

(1)大分子的兩端都是反應(yīng)性強(qiáng)的環(huán)氧基團(tuán)。

(2)分子主鏈上有許多醚鍵，為線性聚醚結(jié)構(gòu)。

(3)在具有較高N值的樹脂的分子鏈中，大量的仲羥基有規(guī)則地且相隔很遠(yuǎn)地出現(xiàn)，環(huán)氧樹脂膠，這可以被認(rèn)為是長(zhǎng)鏈多元醇。

(4)主鏈上還有大量的苯環(huán)、亞和。

2.雙酚a環(huán)氧樹脂的每個(gè)結(jié)構(gòu)單元賦予樹脂以下功能:環(huán)氧基和羥基賦予樹脂反應(yīng)性，使固化后的樹脂具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力和附著力。醚鍵和羥基是極性基團(tuán)，有助于改善潤(rùn)濕性和附著力。醚鍵和碳碳鍵使大分子變得柔韌。苯環(huán)賦予聚合物耐熱性和剛性。也賦予大分子一定的剛性。碳氧鍵的鍵能很高，因此提高了耐堿性。因此，雙酚a環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)決定了其具有以下特性的性能:

(1)它是熱塑性樹脂，但具有熱固性。它可以與各種固化劑、催化劑和添加劑形成各種性能優(yōu)異的固化產(chǎn)品，幾乎可以滿足各種應(yīng)用要求。

(2)樹脂工藝性好。當(dāng)固化時(shí)，它基本上不產(chǎn)生小分子揮發(fā)物，并且可以在低壓下成型?？扇苡诟鞣N溶劑。

(3)固化產(chǎn)物具有高強(qiáng)度和結(jié)合強(qiáng)度。

(4)固化產(chǎn)物具有較高的耐腐蝕性和電性能。

(5)固化產(chǎn)物具有一定的韌性和耐熱性。

(6)主要缺點(diǎn)是:耐熱性和韌性低，耐濕熱性和耐候性差。

環(huán)氧樹脂在橋面鋪裝防水層中的應(yīng)用研究

粘合強(qiáng)度測(cè)試

(1)測(cè)試過程。粘結(jié)強(qiáng)度是檢驗(yàn)防水層抗縱向荷載能力的一個(gè)指標(biāo)。在本測(cè)試中，使用拔出測(cè)試儀測(cè)試其結(jié)合強(qiáng)度。鋼板被用來代替混凝土板。為了盡可能增加防水層與基體的接觸面積，聚氨酯環(huán)氧樹脂膠加工，使鋼板達(dá)到相應(yīng)的清潔度和粗糙度，采用噴砂除銹，達(dá)到《涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)》標(biāo)準(zhǔn)SA2.5的要求。根據(jù)方案，先在10Cm×10Cm鋼板上涂環(huán)氧樹脂，在樹脂固化指干時(shí)間前20分鐘，碎石攤鋪計(jì)劃組均勻攤鋪相應(yīng)量的碎石。 然后室溫固化24小時(shí)后進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，每組10分，取平均值。

(2)測(cè)試結(jié)果。分別對(duì)8組方案進(jìn)行了拉拔試驗(yàn)?？梢钥闯觯瑹o論是否添加礫石，粘結(jié)強(qiáng)度都隨著環(huán)氧含量的增加而增加。可以看出，與無碎石組相比，在相同環(huán)氧樹脂用量下，無碎石組的拉伸強(qiáng)度明顯提高。無碎石組的平均拉拔強(qiáng)度為5.11兆帕，而有碎石組的平均拉拔強(qiáng)度為6.40兆帕，表明加入碎石后，環(huán)氧樹脂與鋼板基礎(chǔ)之間的粘結(jié)力增加。同時(shí)，碎石可以吸收路面和橋面之間的部分相對(duì)位移，從而降低路面的應(yīng)力。

當(dāng)兩者的用量比為70/30時(shí)，它們具有良好的協(xié)同性能。該體系的剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度都得到了很大程度的提高。該體系的斷裂伸長(zhǎng)率由環(huán)氧基體的2.09%提高到211.9%，斷裂強(qiáng)度提高了18.56兆帕，同時(shí)還具有良好的阻尼特性。關(guān)云林等人討論了聚氨酯/環(huán)氧樹脂的相行為與膠粘劑剪切性能之間的關(guān)系。通過紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧樹脂和聚氨酯之間不僅存在交聯(lián)反應(yīng)，而且還存在共聚反應(yīng)。差示掃描量熱分析表明，該體系在高溫下具有單一的寬玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。同時(shí)，還發(fā)現(xiàn)體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度隨著環(huán)氧樹脂含量的增加而增加，甚至高于環(huán)氧樹脂基體的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。原因是隨著含量的增加，聚氨酯環(huán)氧樹脂膠報(bào)價(jià)，聚氨酯與的接枝反應(yīng)增加，分子間作用力增大。從動(dòng)態(tài)力學(xué)譜也可以看出，損耗峰向高溫方向移動(dòng)。透射電鏡觀察顯示，系統(tǒng)兩相界面模糊，進(jìn)一步證明了兩相的相容性。體系中聚氨酯和環(huán)氧樹脂的接枝共聚物大大增加了二者的互穿效應(yīng)，從而提高了體系的綜合性能。4.雙馬來酰L-胺(PI)改性環(huán)氧樹脂雙馬來酰L-胺具有良好的耐熱性，其改性環(huán)氧樹脂能大大提高環(huán)氧樹脂的高溫粘接強(qiáng)度。以雙馬來酰、環(huán)氧樹脂和芳香二胺為原料，制備了一種新型環(huán)氧樹脂增韌體系。該體系具有良好的耐熱性和良好的附著力，聚氨酯環(huán)氧樹脂膠代理，室溫和200℃下測(cè)得的剪切強(qiáng)度(45#鋼/45#鋼)幾乎沒有變化。徐子仁加入了烯丙基雙酚a，以增加環(huán)氧樹脂與雙馬來酰的相容性。通過紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)，烯丙基雙酚a可與雙馬來酰L-胺發(fā)生接枝共聚反應(yīng)，形成帶有環(huán)氧基團(tuán)的雙馬來酰L-胺樹脂，加入固化劑后，可與環(huán)氧樹脂發(fā)生固化交聯(lián)，使體系中兩相具有良好的相容性。得到耐高溫韌性環(huán)氧改性樹脂。

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