环氧树脂及其应用

第1章 绪论1
1.1 环氧树脂的发展简史1
1.2 环氧树脂的定义2
1.3 环氧树脂的分类2
1.3.1 按化学结构分类3
1.3.2 按状态分类4
1.3.3 按制造方法分类5
1.4 环氧树脂的产量与应用5

第2章 环氧树脂的合成与制造7
2.1 双酚A型环氧树脂的合成与制造7
2.1.1 双酚A型环氧树脂的合成反应7
2.1.2 双酚A型环氧树脂的合成方法9
2.2 脂环族环氧树脂的生成反应与合成方法12

第3章 环氧树脂的基本性能与表征分析15
3.1 环氧树脂的基本性能15
3.1.1 双酚A型环氧树脂15
3.1.2 双酚F型环氧树脂16
3.1.3 双酚S型环氧树脂16
3.1.4 氢化双酚A型环氧树脂16
3.1.5 线型酚醛环氧树脂17
3.1.6 多官能基缩水甘油醚树脂18
3.1.7 多官能基缩水甘油胺树脂18
3.1.8 具有特殊机能的卤化环氧树脂20
3.2 环氧当量与环氧值21
3.2.1 化学分析法22
3.2.2 光谱分析法23
3.3 羟值与羟基值23
3.4 氯含量25
3.4.1 氧弹法25
3.4.2 古罗蒂法25
3.4.3 水解萃取法25
3.5 双键的定量26
3.6 黏度26
3.6.1 杯式黏度计27
3.6.2 旋转黏度计27
3.6.3 毛细管黏度计27
3.6.4 落球式黏度计28
3.7 软化点28
3.7.1 Durran水银法28
3.7.2 环球法28
3.8 分子量及分子量分布29
3.8.1 平均分子量的定义29
3.8.2 分子量和分子量分布的测定方法30

第4章 环氧树脂的固化反应、固化剂和促进剂31
4.1 环氧基的反应性31
4.1.1 环氧基的电子云分布及反应活性31
4.1.2 异质末端及其影响33
4.2 与活泼氢化物的反应34
4.2.1 与醇类的反应35
4.2.2 与酚类的反应36
4.2.3 与羧酸类的反应37
4.2.4 与硫醇的反应37
4.2.5 与酰胺、脲类的反应38
4.2.6 与脲酯和异氰酸酯的反应38
4.3 固化剂的概况39
4.3.1 固化剂的种类39
4.3.2 固化剂的固化温度和耐热性40
4.3.3 固化剂的结构与特性41
4.3.4 各种用途不同的固化剂42
4.4 胺类固化剂42
4.4.1 多元胺类固化剂42
4.4.2 叔胺类固化剂51
4.4.3 叔胺盐类固化剂53
4.4.4 咪唑类固化剂54
4.4.5 硼胺及其盐类固化剂61
4.4.6 硼胺络合物类固化剂62
4.5 酸酐固化剂66
4.5.1 酸酐的固化反应机理66
4.5.2 酸酐固化剂的种类与特点73
4.5.3 酸酐固化剂的共熔混合改性76
4.6 马来酸酐及其几种改性固化剂77
4.6.1 70酸酐77
4.6.2 桐油酸酐77
4.6.3 647酸酐77
4.7 其他固化剂77
4.7.1 线型酚醛树脂固化剂77
4.7.2 聚酯树脂固化剂78
4.7.3 液体聚氨酯固化剂78
4.7.4 苯乙烯 马来酸酐共聚树脂固化剂78
4.7.5 聚硫橡胶固化剂79
4.8 环氧树脂固化用促进剂79
4.8.1 亲核型促进剂80
4.8.2 亲电型促进剂80
4.8.3 金属羧酸盐促进剂81
4.9 潜伏型环氧树脂体系固化反应动力学参数的特征81
4.9.1 理论分析81
4.9.2 一般性结论83

第5章 环氧树脂用辅助材料及其改性84
5.1 稀释剂84
5.1.1 非活性稀释剂84
5.1.2 活性稀释剂85
5.2 触变剂86
5.2.1 触变性87
5.2.2 触变剂87
5.2.3 在不含固化剂的环氧树脂中作用88
5.2.4 在含有固化剂的环氧树脂中气相二氧化硅的触变作用89
5.3 填料对环氧树脂的改性89
5.3.1 填料的种类及用途90
5.3.2 填料的改性效果91
5.4 偶联剂93
5.5 阻燃剂95
5.5.1 无机阻燃剂96
5.5.2 有机阻燃剂97
5.6 脱模剂101
5.6.1 脱模剂的分类101
5.6.2 脱模机理102
5.6.3 有机硅系脱模剂103
5.6.4 有机氟系脱模剂104
5.6.5 内脱模剂104
5.7 增塑剂及其改性105
5.7.1 增塑剂的种类105
5.7.2 增塑效果107
5.8 纤维增强材料107
5.8.1 玻璃纤维107
5.8.2 碳纤维109
5.8.3 超高分子量聚乙烯纤维109
5.8.4 芳纶纤维110
5.8.5 聚对亚苯基二み蛳宋111
5.8.6 硼纤维112
5.9 环氧树脂的增韧途径及其增韧机理112
5.9.1 环氧树脂的增韧途径112
5.9.2 环氧树脂的增韧机理113
5.1 0热固性树脂改性环氧树脂120
5.1 0.1 氰酸酯改性环氧树脂120
5.1 0.2 酚醛改性环氧树脂122
5.1 0.3 双马来酰亚胺改性环氧树脂123
5.1 1可溶性聚芳醚对环氧树脂的增韧改性124
5.1 1.1 PEK C/环氧/氰酸酯树脂体系固化反应动力学的DSC研究124
5.1 1.2 PEK C/环氧/氰酸酯树脂体系固化反应机理的FT IR研究126
5.1 1.3 PEK C/环氧/氰酸酯树脂体系的相态结构128
5.1 1.4 PEK C/环氧/氰酸酯树脂体系的性能130

第6章 环氧树脂固化物的转变与松弛134
6.1 酸酐/环氧树脂固化物的转变与松弛134
6.1.1 玻璃化转变松弛134
6.1.2 玻璃态中的馑沙
6.1.3 嵊脞松弛之间的中间转变138
6.1.4 饣蜮′松弛对环氧树脂固化物冲击强度的影响138
6.2 胺/环氧树脂固化物的转变与松弛139
6.2.1 玻璃化转变139
6.2.2 玻璃态中的庾
6.2.3 嵊脞松弛之间的转变141
6.2.4 夂外′松弛与固化物力学性能的关系142
6.2.5 玻璃态中的闼沙
6.3 羧酸/环氧树脂固化物的转变与松弛142
6.3.1 网络的结构特征143
6.3.2 具有不同网络结构的环氧树脂固化物的松弛机理及其动态力学性能143
6.3.3 交联密度与Tg的关系145
6.3.4 网络结构与机械强度的关系146
6.3.5 力学性能对温度的依赖性147

第7章 环氧树脂固化物的结构形成 形态 性能间的关系149
7.1 环氧树脂凝胶化形态149
7.1.1 微凝胶的形成149
7.1.2 大凝胶体的形成150
7.1.3 交联网络结构的形成151
7.2 环氧树脂固化物结构与性能间的关系151
7.2.1 交联密度152
7.2.2 力学性能与交联密度之间的关系153
7.2.3 力学性能对温度的依赖关系154

第8章 环氧树脂的加工流变学157
8.1 流变学基础概念157
8.2 环氧树脂结构模型 流变性 加工性 性能间的关系159
8.2.1 结构与流变之间的关系160
8.2.2 固化行为的动力学研究162
8.2.3 热固性树脂的流变模型165
8.3 流变学在环氧树脂中的应用166
8.3.1 固化行为与加工工艺性167
8.3.2 玻璃纤维/环氧层压制品加工过程中的流变性质168
8.4 环氧树脂添加体系的流变性质170
8.4.1 影响浓分散体系流变性质的因素170
8.4.2 刚性填料体系的牛顿性171
8.4.3 填料对环氧树脂流变性质的影响174

第9章 环氧树脂胶黏剂176
9.1 土木、建筑用胶黏剂179
9.1.1 港工混凝土潮差及水下部位修补胶180
9.1.2 水利工程用潮湿面及水下修补胶181
9.1.3 混凝土细裂缝灌浆补强胶184
9.1.4 建筑结构胶黏剂188
9.1.5 土木、建筑用胶黏剂的新进展189
9.2 电子、电气胶黏剂189
9.2.1 导电胶黏剂189
9.2.2 导热、导磁胶黏剂193
9.2.3 环氧树脂云母制品194
9.3 交通工具用胶黏剂195
9.3.1 汽车工业用胶黏剂195
9.3.2 船舶安装及零件修补用胶黏剂198
9.3.3 飞机制造用胶接点焊胶黏剂199
9.4 机械工业用胶黏剂201
9.4.1 精密机械、模具、工夹具修补胶201
9.4.2 机床维修用胶黏剂202
9.4.3 光学零件用胶黏剂202

第10章 环氧树脂浇注料及反应注射成型209
10.1 电气装备用浇注料209
10.1.1 环氧树脂浇注绝缘料、浇注工艺及影响因素210
10.1.2 六氟化硫断路器拉杆和绝缘筒的制造213
10.1.3 干式变压器浇注料214
10.1.4 其他电气装备用环氧绝缘浇注料216
10.2 工装模具用环氧树脂浇注料216
10.2.1 铸造模具用环氧树脂浇注料217
10.2.2 金属薄板成型用环氧树脂浇注料217
10.3 光弹测试材料用环氧树脂浇注料217
10.3.1 树脂的选择218
10.3.2 改性树脂218
10.3.3 固化剂218
10.3.4 制造光弹性材料必须解决的几个质量问题218
10.4 环氧树脂的反应注射成型及增强反应注射成型220
10.4.1 环氧树脂的工艺过程及原理220
10.4.2 增强反应注射成型221
10.4.3 互穿网络反应注射成型222

第11章 环氧树脂模塑料223
11.1 电气工业用环氧树脂模塑料223
11.2 电子工业用环氧树脂封装模塑料225
11.3 提高电子工业用环氧树脂模塑料性能的途径226
11.3.1 特种环氧树脂226
11.3.2 特种固化剂231
11.3.3 特殊的固化促进剂233
11.3.4 改进填充料的性能233
11.3.5 选用增韧剂来改善封装用模塑料的性能234
11.4 集成电路封装用环氧模塑料的发展动向234

第12章 环氧树脂涂料236
12.1 防腐蚀环氧树脂涂料239
12.1.1 纯环氧树脂涂料239
12.1.2 漆酚环氧重防腐涂料241
12.1.3 环氧树脂沥青防腐蚀涂料243
12.1.4 无溶剂环氧树脂防腐蚀涂料243
12.1.5 环氧树脂类防腐蚀涂料的发展方向244
12.2 电气绝缘环氧树脂涂料244
12.2.1 漆包线绝缘漆245
12.2.2 浸渍绝缘漆246
12.2.3 粉云母带黏合绝缘漆249
12.2.4 覆盖绝缘漆251
12.2.5 硅钢片绝缘漆252
12.3 汽车车身用环氧树脂涂料252
12.3.1 水溶性环氧酯的合成和电沉积涂料的配制252
12.3.2 阳极电沉积涂料253
12.3.3 阴极电沉积涂料254
12.3.4 两种电沉积涂料性能的对比255
12.4 船舶环氧树脂涂料255
12.4.1 环氧树脂富锌底漆256
12.4.2 船底防锈涂料256
12.4.3 船壳漆257
12.4.4 甲板漆258
12.4.5 饮用水舱涂料258
12.5 食品容器用环氧树脂涂料259
12.5.1 环氧树脂／酚醛树脂涂料259
12.5.2 环氧树脂/甲酚甲醛树脂涂料261
12.5.3 环氧树脂/氨基树脂涂料261
12.5.4 环氧树脂/聚酰胺树脂涂料262
12.5.5 易拉罐内外壁涂料262
12.6 土木建筑用环氧树脂涂料263
12.6.1 环氧树脂地坪涂料263
12.6.2 水泥管道内外壁涂料269
12.7 粉末涂料270
12.7.1 环氧树脂粉末涂料的组分271
12.7.2 环氧树脂/聚酯树脂粉末涂料274
12.7.3 环氧树脂/酚醛树脂防腐型粉末涂料276
12.8 环氧树脂涂料的新动态277

第13章 纤维增强环氧树脂基复合材料278
13.1 层压成型法279
13.1.1 预浸料的制备280
13.1.2 层压工艺280
13.1.3 玻璃布增强环氧树脂覆铜箔板282
13.2 纤维缠绕成型工艺285
13.2.1 概述286
13.2.2 原材料及芯模288
13.2.3 纤维缠绕规律291
13.2.4 缠绕成型工艺及参数选择297
13.2.5 缠绕机299
13.3 拉挤成型工艺305
13.3.1 拉挤成型工艺特点305
13.3.2 拉挤成型用原材料306
13.3.3 拉挤成型模具307
13.3.4 拉挤成型工艺的发展及其应用309
13.4 反应注射成型工艺310
13.5 环氧树脂基复合材料在风力发电中的应用311
13.5.1 环氧树脂在风机叶片上的应用311
13.5.2 环氧树脂在风机叶片模具中的应用312
13.5.3 环氧树脂在风电其他部位的应用313

第14章 环氧树脂泡沫塑料及齿科材料314
14.1 环氧树脂泡沫塑料314
14.1.1 成型方法314
14.1.2 性能317
14.1.3 用途319
14.2 环氧树脂齿科材料319
14.2.1 可见光聚合型齿科修复材料320
14.2.2 复合补牙材料321

第15章 环氧树脂及其应用的最新进展324
15.1 新型环氧树脂324
15.1.1 新型耐湿热环氧树脂324
15.1.2 新型阻燃环氧树脂326
15.1.3 液晶环氧树脂330
15.2 环氧树脂固化技术及新型固化剂336
15.2.1 微波固化技术337
15.2.2 光固化技术338
15.2.3 新型固化剂341
15.3 新型环氧树脂固化促进剂346
15.3.1 新型环氧树脂潜伏型促进剂346
15.3.2 环氧树脂固化促进剂的微胶囊化348
15.3.3 其他新型环氧树脂固化促进剂349
15.4 纳米材料改性环氧树脂350
15.4.1 纳米材料在环氧树脂中的作用机理350
15.4.2 纳米材料改性环氧树脂现状351
15.4.3 纳米/环氧树脂复合材料的制备353

参考文献357
附录358
附录一环氧树脂品种牌号表及主要生产商358
附录二环氧树脂用辅助材料及主要生产商366
附录三环氧树脂主要加工成型设备制造商371