1 绪论
1.1.1环氧树脂的发明历史
环氧树脂的发明曾经历了相当长的时期。尽管早在1891年，德国的Lindmann 用对苯二酚与环氧氯丙烷反应, 缩聚成树脂并用酸酐使之固化，但是它的使用价值却一直没有被揭示。直到1930年，瑞士的Pierre Castan 和美国的Slol Greenlee进一步研究发现，用有机多元胺使上述树脂固化,能显示出很高的粘接强度，这才引起了人们的重视。然而环氧树脂第一次具有工业价值的制造是在1947年由美国的Devoe-Raynolds公司完成的，它开辟了环氧氯丙烷一双酚A树脂的技术历史，环氧树脂开始了工业化开发，且被认为是优于老的酚醛树脂和聚酯树脂的一种技术进步。汽车尾气处理装置图
1955年夏季，Dow Chemical co．和Reichho1d化合物公司建立了环氧树脂生产线。在普通双酚A环氧树脂生产应用的同时，一些新型的环氧树脂相继问世，如脂环族环氧树脂，酚醛环氧树脂，邻甲酚醛环氧树脂，特种耐温树脂等。20 世纪70 年代中期，美国、加拿大、英 国、瑞士、西德、比利时、阿根廷、墨西哥、波兰、捷克斯洛伐克和前苏联都开始制造双酚A 环氧树脂和一些新型环氧树脂，并开始了低氯含量的电子级应用，同时五元环海因环氧树脂、氢化双酚A 环氧树等耐老化树脂和四溴双酚A 环氧树脂、含溴环氧化合物等阻燃型环氧树脂相继得到发展。80年代开发了复合胺、酚醛结构的新型多官能团环氧树脂以满足复合材料工业需要。另外还开发了水性环氧树脂和稠环耐温耐湿环氧树脂。由于环氧树脂品种的增加和应用技术的开发，环氧树脂在电气绝缘、防腐涂料、金属结构粘接等领域的应用有了突破：于是环氧树脂作为一个行业蓬勃地发展起来；它的品种、应用开发仍很活跃。目前已有数百种环氧树脂完成工业化开发，已有40～50 种不同结构的环氧树脂可商品化制造或由中试验厂提供，同时还有与之相适用的100 多种工业化固化剂和许许多多的改性剂、稀释剂与之配套，正所谓方兴未艾。
1.1.2环氧树脂在中国的发展状况
中国研制环氧树脂始于1956年，在沈阳、上海两地首先获得了成功。1958年上海、无锡开始了工业化生产。20世纪60年代中期开始研究一些新型的脂环族环氧：酚醛环氧树脂、聚丁二烯环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、缩水甘油胺环氧树脂等，到70年代末期中国已形
成了从单体、树脂、辅助材料，从科研、生产到应用的完整的工业体系。2005年国内环氧树脂总生产能力超过55万吨/年，产量约为44万吨，开工率约为80%。截至目前，我国是世界上最大粉末涂料生产国之一，其中热固性粉末涂料、环氧树脂类产量占75％。我国环氧树脂生产厂家众多，约有170家。随着我国石油化学工业的发展，环氧树脂在各领域中的应用也必将得到更迅速的发展。
1.1.3研究环氧树脂的意义
真空超导环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐药品性能和粘结性能，可以作为涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂、层压材料以直接或间接使用的形式渗透到从日常生活用品到高新技术领域的国民经济的各个方面。例如：飞机、航天器中的复合材料、大规模集成电路的封装材料、发电机的绝缘材料、钢铁和木材的涂料、机械土木建筑用的胶粘剂、乃至食品罐头内壁涂层和金属抗蚀电泳涂装等都大量使用环氧树脂。它已成为国民经济发展中不可缺少的材料。它的产量和应用水平也可以从一个侧面反映一个国家的工业技术的发达程度。
1.2环氧树脂的性质及用途
1.2.1环氧树脂的特性
环氧树脂是指分子结构中含有一个或一个以上环氧基的高分子化合物。环氧树脂最通用的具有代表性的品种是双酚A二缩水甘油醚，通称为双酚A型环氧树脂。溶于丙酮、环己酮、乙二醇、甲苯和苯乙烯等。主要由环氧氯丙烷和多酚类双酚等缩聚而成。紫砂电饭锅
环氧树脂的种类繁多，其中以双酚A型环氧树脂使用最广泛。物质的性质决定它的用途，从环氧树脂的化学结构来分析其具有以下特性：
弧面凸轮
A、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。
B、附着力强。环氧树脂固化体系中含有活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性基团，赋予环氧固化物对金属、陶瓷、玻璃、混凝士、木材等极性基材以优良的附着力。
C、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/℃。所以固化后体积变化不大。
D、防火门铰链工艺性好。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。能与各种固化剂配合制造无溶剂、高固体、粉末涂料及水性涂料等环保型涂料。
E、优良的电绝缘性优良。环氧树脂是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。
F、稳定性好，抗化学药品性优良。不含碱、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。因此环氧树脂大量用作防腐蚀底漆，又因环氧树脂固化物呈三维网状结构，又能耐油类等的浸渍，大量应用于油槽、油轮、飞机的整体油箱内壁衬里等。
高压硅堆
G、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。
1.2.2环氧树脂的分类、结构及性能
（1）环氧树脂的分类
由于原材料与生产工艺的不同，环氧树脂有许多种类和型号，也有多种不同的分类方法。若按其化学结构和环氧基的结合方式，环氧树脂大体上可分为以下五大类：
A、缩水甘油醚类环氧树脂
B、缩水甘油酯类环氧树脂
C、缩水甘油胺类环氧树脂
D、线型脂肪族类环氧树脂
E、脂环族类环氧树脂
复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂，而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚A型环氧树脂)为主。其次是缩水甘油胺类环氧树脂。
（2）各类环氧树脂的结构特点及性能
A、缩水甘油醚类环氧树脂
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