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第一篇:環(huán)氧樹脂模具的種類及材料與性能
環(huán)氧樹脂模具的種類及材料與性能
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環(huán)氧樹脂模具的種類及材料與性能:
一、概況
環(huán)氧樹脂模具又稱樹脂模具,它具有制造周期短、成本低、特別適合形狀復(fù)雜的制品和產(chǎn)品更新?lián)Q代快速的工業(yè)領(lǐng)域;因此,在國外先進(jìn)國家已得到廣泛的應(yīng)用,特別在汽車制造業(yè)、玩具制造業(yè)、家電制造業(yè)、五金行業(yè)和塑料制品等工業(yè)系統(tǒng)使用得更為普及。環(huán)氧樹脂模具按不同的結(jié)構(gòu)和用途,采用各種性能的環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑和填料(鐵粉、鋁粉、硅微粉、重晶石粉等)等配制成模具樹脂,同時(shí)以玻璃纖維布和碳纖維布作增強(qiáng)材料而制成的。
環(huán)氧樹脂模具按不同用途和技術(shù)要求,能設(shè)計(jì)出不同的環(huán)氧模具樹脂配方組份。從國內(nèi)、外環(huán)氧樹脂模具實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)計(jì),環(huán)氧樹脂適合于制作以下幾種類型的模具,在冷壓模具方面有:彎曲模、拉延模、落錘模、鑄造模等;在熱壓模具方面有:塑料注射模、注臘模、吹塑模、吸塑模、泡沫成型模、皮塑制品成型模等。環(huán)氧樹脂模具的制造特點(diǎn),是制造簡易,快速,成本低;例如一些外形復(fù)雜、難成形的金屬模具,用環(huán)氧樹脂制造,采用澆注法或低壓成形法,就能一次成形,無需大型精密切削機(jī)床,也可不用高級鉗工。有些金屬模具制造的周期要幾個(gè)月至半年,采用環(huán)氧樹脂模具一般只要3~5天就可完成,其成本僅僅是鋼模的15~20%左右,而且樹脂模具使用壽命很長,磨損了還可以很快修補(bǔ)好,繼續(xù)使用。因此,環(huán)氧樹脂模具的制造是一項(xiàng)打破傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝的新技術(shù)、新材料和新工藝。環(huán)氧樹脂模具,在國外都是大型工廠設(shè)立的專門研制中心制造的,而在國內(nèi)僅在于國防工業(yè)單位研制了一些,一般工廠企業(yè)都缺乏這方面的制造工藝技術(shù)和配方,所以在我國環(huán)樹脂模具的應(yīng)用、普及和發(fā)展的速度很緩慢。今后隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展,環(huán)氧樹脂應(yīng)用技術(shù)的推廣,環(huán)氧樹脂模具的綜合性能和制造技術(shù)被廣泛了介和認(rèn)識,環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能的提高,樹脂模具的制作工藝和應(yīng)用工藝的簡化,環(huán)氧樹脂模具必然會得到飛躍的發(fā)展,成為新的高效率的低成本的先進(jìn)模具。
二、環(huán)氧樹脂模具的種類
1、環(huán)氧樹脂冷壓類型的模具
(1)彎曲模、成形模、拉延模、切口模等。
環(huán)氧樹脂的復(fù)合材科主要用來制造凹凸模,可以澆注成形,也可以低壓模壓法成形,它可以沖壓或拉延0.8毫米鋼板2毫米以下的鋁板,壽命在萬次以上不磨損。對于大型拉延模具,如汽車駕駛室頂蓋件,用環(huán)氧樹脂制造模具顯示出更大的優(yōu)越性,無需大型切削機(jī)床。切口模用來制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型零件,在凹凸模刃口部嵌以鋼帶。用環(huán)氧樹脂制造的彎曲成形模具,沖壓的另件有吊扇的風(fēng)葉等,風(fēng)葉型面尺寸要求很高,因關(guān)系到風(fēng)量和使用效果等,環(huán)氧樹脂模具固定在100噸沖床上沖壓成形,沖壓次數(shù)巳達(dá)三十余萬次,樹脂模具還在使用。
(2)落錘模
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采用環(huán)氧樹脂落錘模,可以沖壓2.5毫米厚的鋁板,1.5毫米厚的不銹鋼板。樹脂做的模具,協(xié)調(diào)性能好,工藝簡單,制造周期短,比鋁鋅??s短3/4時(shí)間,還可節(jié)省大量的有色金屬,降低成本。
(3)鑄模
關(guān)于鑄模如模型、芯盒、型板等,采用環(huán)氧樹脂制作鑄模的優(yōu)點(diǎn):
①樹脂模具制造周期短,如鋁模制造周期約一個(gè)月,而樹脂模具制作只需3~5天;
②樹脂模具使用壽命長,如鋁模用到二千次就要大修,而樹脂??捎玫蕉f次;
③樹脂模具修理簡單、方便;
④樹脂模具重量輕,勞動(dòng)生產(chǎn)率高。
因此,國、內(nèi)外巳普遍、廣泛的應(yīng)用環(huán)氧樹脂制作鑄模。結(jié)構(gòu)形式:有樹脂包復(fù)式模具和全樹脂整體式模具。
此外,環(huán)氧樹脂還能制作錘擊模、爆炸成形模、液壓成形模、拉伸模胎、移形模、檢驗(yàn)?zāi)5?,以上的樹脂模具,大部分是用來制造飛機(jī),汽車或火箭上的另部件。環(huán)氧樹脂模具制造速度快,成本低、協(xié)調(diào)性能好,能解決一般金屬模具制造中的技術(shù)難關(guān)。
2、環(huán)氧樹脂熱壓類型的模具(1)注臘模
用于壓注臘型的模具,一般用金屬制作模具,批量小的、要求不高的也采用石膏模。先用注臘模注出臘型,根據(jù)臘型再做成殼模,溶臘后澆注金屬。樹脂的注臘模,強(qiáng)度高,成型方便,光潔度高,耐磨性好,導(dǎo)熱性稍差一些,在加工成形雕塑的型面時(shí),經(jīng)濟(jì)效益就更高了。
(2)塑料注射模
隨著工程塑料的飛躍發(fā)展與廣泛的應(yīng)用,塑料模具的制造,就更顯出重要性了。環(huán)氧樹脂注射模具是國內(nèi)外正在努力突破的一項(xiàng)新技術(shù)。據(jù)資料介紹,環(huán)氧樹脂注射模國外作為一種簡易、快速模具,因?yàn)樗尚涂?,外形精確,但缺點(diǎn)是耐熱性差,因此,在樹脂模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮冷卻水管道,來提高注塑次數(shù)。我國也有幾個(gè)單位在研制這類樹脂模具,并取得了良好的應(yīng)用,注塑次數(shù)巳達(dá)萬次以上,環(huán)氧樹脂模具型面無變化。在樹脂模具配方設(shè)計(jì)上的優(yōu)化和模具結(jié)構(gòu)上的改進(jìn),使樹脂模具的熱態(tài)強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)都有較高的水平。因此,如果產(chǎn)品型面為雕塑的型面,機(jī)加工簡直無法加工的,則更顯出環(huán)氧樹脂模具的優(yōu)越性。
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(3)吹塑模和吸塑模具
這類模具都要求環(huán)氧樹脂配方固化物要有良好的熱態(tài)強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù),它最大的優(yōu)點(diǎn)是成形方便,這些樹脂模具都屬于開發(fā)應(yīng)用中的模具。
三、制造環(huán)氧樹脂模具的材料與性能
制造樹脂模具的基體樹脂有酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等。在這些基體樹脂中,環(huán)氧樹脂的機(jī)械、物理性能最好,工藝性也好。所以現(xiàn)在都用環(huán)氧樹脂制造模具,如現(xiàn)在最高強(qiáng)度的復(fù)合材料,就是環(huán)氧樹脂與硼纖維、碳纖維等制成的。
基體樹脂:常用的環(huán)氧樹脂有雙酚A環(huán)氧樹脂,如;YD-128、E-
51、E-44等;線型酚醛環(huán)氧樹脂F(xiàn)-44和F-45;氨基多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂AFG-80、AFG-90;脂環(huán)族環(huán)氧樹脂R-122等。根據(jù)不同樹脂模具的機(jī)械強(qiáng)度要求、耐熱性要求和精度要求選擇基體樹脂類型,再設(shè)計(jì)配方。
固化劑:胺類固化劑:脂肪胺、縮聚胺、芳香胺、改性芳香胺等;
咪唑類固化劑:2-甲基咪唑、改性咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等;
酸酐類固化劑:甲基四氫苯酐、改性甲基四氫苯酐、氯橋酸酐、均苯四甲酸二酐等。
增韌劑:LDY-050活性增韌劑、LDY-052反應(yīng)型增韌劑、LDY-055海島結(jié)構(gòu)增韌劑、高聚合度聚硫橡膠、端羧基丁睛橡膠等。
纖維增強(qiáng)材料:玻璃纖維(布)、碳纖維(布)、硼纖維(布)等。
填料:硅微粉、鐵粉、鋁粉、銅粉、氧化鋁粉、重晶石粉等。
環(huán)氧樹脂模具復(fù)合材料,是由基體樹脂、固化劑,增韌劑,填料和纖維增強(qiáng)材料等組成,起固化反應(yīng)而達(dá)到高性能的模具樹脂。根據(jù)不同模具不同的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求,設(shè)計(jì)不同的配方,配方不同,其成形工藝,固化工藝也不同。
四、制造環(huán)氧樹脂模具的工藝方法
1、澆注工藝制造
按環(huán)氧樹脂配方比例稱量和混合,然后澆注入模型模具,按配方工藝要求,采用室溫或高溫固化成型。也可采用振動(dòng)澆注工藝。
2、層壓工藝制造
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玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂模具,在固化時(shí)不用壓力的,在模型里層迭纖維增強(qiáng)材料并層層涂以環(huán)氧樹脂混合料,稱為接觸層迭工藝。固化時(shí)如在加壓下進(jìn)行,可增加玻璃纖維含量,稱加壓層壓工藝。
3、短玻璃纖維增強(qiáng)與樹脂的混合物,能夠在簡易的金屬模內(nèi)成形。
總之,不同的模具,根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)、模具的類型、模具的技術(shù)要求來設(shè)計(jì)不同的環(huán)氧樹脂配方和制造工藝,才能制造出良好的環(huán)氧樹脂模具。
第二篇:環(huán)氧樹脂模具的種類及材料與性能
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環(huán)氧樹脂模具的種類及材料與性能:
一、概況
環(huán)氧樹脂模具又稱樹脂模具,它具有制造周期短、成本低、特別適合形狀復(fù)雜的制品和產(chǎn)品更新?lián)Q代快速的工業(yè)領(lǐng)域;因此,在國外先進(jìn)國家已得到廣泛的應(yīng)用,特別在汽車制造業(yè)、玩具制造業(yè)、家電制造業(yè)、五金行業(yè)和塑料制品等工業(yè)系統(tǒng)使用得更為普及。環(huán)氧樹脂模具按不同的結(jié)構(gòu)和用途,采用各種性能的環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑和填料(鐵粉、鋁粉、硅微粉、重晶石粉等)等配制成模具樹脂,同時(shí)以玻璃纖維布和碳纖維布作增強(qiáng)材料而制成的。
環(huán)氧樹脂模具按不同用途和技術(shù)要求,能設(shè)計(jì)出不同的環(huán)氧模具樹脂配方組份。從國內(nèi)、外環(huán)氧樹脂模具實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)計(jì),環(huán)氧樹脂適合于制作以下幾種類型的模具,在冷壓模具方面有:彎曲模、拉延模、落錘模、鑄造模等;在熱壓模具方面有:塑料注射模、注臘模、吹塑模、吸塑模、泡沫成型模、皮塑制品成型模等。環(huán)氧樹脂模具的制造特點(diǎn),是制造簡易,快速,成本低;例如一些外形復(fù)雜、難成形的金屬模具,用環(huán)氧樹脂制造,采用澆注法或低壓成形法,就能一次成形,無需大型精密切削機(jī)床,也可不用高級鉗工。有些金屬模具制造的周期要幾個(gè)月至半年,采用環(huán)氧樹脂模具一般只要3~5天就可完成,其成本僅僅是鋼模的15~20%左右,而且樹脂模具使用壽命很長,磨損了還可以很快修補(bǔ)好,繼續(xù)使用。因此,環(huán)氧樹脂模具的制造是一項(xiàng)打破傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝的新技術(shù)、新材料和新工藝。環(huán)氧樹脂模具,在國外都是大型工廠設(shè)立的專門研制中心制造的,而在國內(nèi)僅在于國防工業(yè)單位研制了一些,一般工廠企業(yè)都缺乏這方面的制造工藝技術(shù)和配方,所以在我國環(huán)樹脂模具的應(yīng)用、普及和發(fā)展的速度很緩慢。今后隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展,環(huán)氧樹脂應(yīng)用技術(shù)的推廣,環(huán)氧樹脂模具的綜合性能和制造技術(shù)被廣泛了介和認(rèn)識,環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能的提高,樹脂模具的制作工藝和應(yīng)用工藝的簡化,環(huán)氧樹脂模具必然會得到飛躍的發(fā)展,成為新的高效率的低成本的先進(jìn)模具。
二、環(huán)氧樹脂模具的種類
1、環(huán)氧樹脂冷壓類型的模具
(1)彎曲模、成形模、拉延模、切口模等。
環(huán)氧樹脂的復(fù)合材科主要用來制造凹凸模,可以澆注成形,也可以低壓模壓法成形,它可以沖壓或拉延0.8毫米鋼板2毫米以下的鋁板,壽命在萬次以上不磨損。對于大型拉延模具,如汽車駕駛室頂蓋件,用環(huán)氧樹脂制造模具顯示出更大的優(yōu)越性,無需大型切削機(jī)床。切口模用來制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型零件,在凹凸模刃口部嵌以鋼帶。用環(huán)氧樹脂制造的彎曲成形模具,沖壓的另件有吊扇的風(fēng)葉等,風(fēng)葉型面尺寸要求很高,因關(guān)系到風(fēng)量和使用效果等,環(huán)氧樹脂模具固定在100噸沖床上沖壓成形,沖壓次數(shù)巳達(dá)三十余萬次,樹脂模具還在使用。
(2)落錘模
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采用環(huán)氧樹脂落錘模,可以沖壓2.5毫米厚的鋁板,1.5毫米厚的不銹鋼板。樹脂做的模具,協(xié)調(diào)性能好,工藝簡單,制造周期短,比鋁鋅模縮短3/4時(shí)間,還可節(jié)省大量的有色金屬,降低成本。
(3)鑄模
關(guān)于鑄模如模型、芯盒、型板等,采用環(huán)氧樹脂制作鑄模的優(yōu)點(diǎn):
①樹脂模具制造周期短,如鋁模制造周期約一個(gè)月,而樹脂模具制作只需3~5天;
②樹脂模具使用壽命長,如鋁模用到二千次就要大修,而樹脂??捎玫蕉f次;
③樹脂模具修理簡單、方便;
④樹脂模具重量輕,勞動(dòng)生產(chǎn)率高。
因此,國、內(nèi)外巳普遍、廣泛的應(yīng)用環(huán)氧樹脂制作鑄模。結(jié)構(gòu)形式:有樹脂包復(fù)式模具和全樹脂整體式模具。
此外,環(huán)氧樹脂還能制作錘擊模、爆炸成形模、液壓成形模、拉伸模胎、移形模、檢驗(yàn)?zāi)5?,以上的樹脂模具,大部分是用來制造飛機(jī),汽車或火箭上的另部件。環(huán)氧樹脂模具制造速度快,成本低、協(xié)調(diào)性能好,能解決一般金屬模具制造中的技術(shù)難關(guān)。
2、環(huán)氧樹脂熱壓類型的模具(1)注臘模
用于壓注臘型的模具,一般用金屬制作模具,批量小的、要求不高的也采用石膏模。先用注臘模注出臘型,根據(jù)臘型再做成殼模,溶臘后澆注金屬。樹脂的注臘模,強(qiáng)度高,成型方便,光潔度高,耐磨性好,導(dǎo)熱性稍差一些,在加工成形雕塑的型面時(shí),經(jīng)濟(jì)效益就更高了。
(2)塑料注射模
隨著工程塑料的飛躍發(fā)展與廣泛的應(yīng)用,塑料模具的制造,就更顯出重要性了。環(huán)氧樹脂注射模具是國內(nèi)外正在努力突破的一項(xiàng)新技術(shù)。據(jù)資料介紹,環(huán)氧樹脂注射模國外作為一種簡易、快速模具,因?yàn)樗尚涂?,外形精確,但缺點(diǎn)是耐熱性差,因此,在樹脂模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮冷卻水管道,來提高注塑次數(shù)。我國也有幾個(gè)單位在研制這類樹脂模具,并取得了良好的應(yīng)用,注塑次數(shù)巳達(dá)萬次以上,環(huán)氧樹脂模具型面無變化。在樹脂模具配方設(shè)計(jì)上的優(yōu)化和模具結(jié)構(gòu)上的改進(jìn),使樹脂模具的熱態(tài)強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)都有較高的水平。因此,如果產(chǎn)品型面為雕塑的型面,機(jī)加工簡直無法加工的,則更顯出環(huán)氧樹脂模具的優(yōu)越性。
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(3)吹塑模和吸塑模具
這類模具都要求環(huán)氧樹脂配方固化物要有良好的熱態(tài)強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù),它最大的優(yōu)點(diǎn)是成形方便,這些樹脂模具都屬于開發(fā)應(yīng)用中的模具。
三、制造環(huán)氧樹脂模具的材料與性能
制造樹脂模具的基體樹脂有酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等。在這些基體樹脂中,環(huán)氧樹脂的機(jī)械、物理性能最好,工藝性也好。所以現(xiàn)在都用環(huán)氧樹脂制造模具,如現(xiàn)在最高強(qiáng)度的復(fù)合材料,就是環(huán)氧樹脂與硼纖維、碳纖維等制成的。
基體樹脂:常用的環(huán)氧樹脂有雙酚A環(huán)氧樹脂,如;YD-128、E-
51、E-44等;線型酚醛環(huán)氧樹脂F(xiàn)-44和F-45;氨基多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂AFG-80、AFG-90;脂環(huán)族環(huán)氧樹脂R-122等。根據(jù)不同樹脂模具的機(jī)械強(qiáng)度要求、耐熱性要求和精度要求選擇基體樹脂類型,再設(shè)計(jì)配方。
固化劑:胺類固化劑:脂肪胺、縮聚胺、芳香胺、改性芳香胺等;
咪唑類固化劑:2-甲基咪唑、改性咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等;
酸酐類固化劑:甲基四氫苯酐、改性甲基四氫苯酐、氯橋酸酐、均苯四甲酸二酐等。
增韌劑:LDY-050活性增韌劑、LDY-052反應(yīng)型增韌劑、LDY-055海島結(jié)構(gòu)增韌劑、高聚合度聚硫橡膠、端羧基丁睛橡膠等。
纖維增強(qiáng)材料:玻璃纖維(布)、碳纖維(布)、硼纖維(布)等。
填料:硅微粉、鐵粉、鋁粉、銅粉、氧化鋁粉、重晶石粉等。
環(huán)氧樹脂模具復(fù)合材料,是由基體樹脂、固化劑,增韌劑,填料和纖維增強(qiáng)材料等組成,起固化反應(yīng)而達(dá)到高性能的模具樹脂。根據(jù)不同模具不同的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求,設(shè)計(jì)不同的配方,配方不同,其成形工藝,固化工藝也不同。
四、制造環(huán)氧樹脂模具的工藝方法
1、澆注工藝制造
按環(huán)氧樹脂配方比例稱量和混合,然后澆注入模型模具,按配方工藝要求,采用室溫或高溫固化成型。也可采用振動(dòng)澆注工藝。
2、層壓工藝制造
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玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂模具,在固化時(shí)不用壓力的,在模型里層迭纖維增強(qiáng)材料并層層涂以環(huán)氧樹脂混合料,稱為接觸層迭工藝。固化時(shí)如在加壓下進(jìn)行,可增加玻璃纖維含量,稱加壓層壓工藝。
3、短玻璃纖維增強(qiáng)與樹脂的混合物,能夠在簡易的金屬模內(nèi)成形。
總之,不同的模具,根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)、模具的類型、模具的技術(shù)要求來設(shè)計(jì)不同的環(huán)氧樹脂配方和制造工藝,才能制造出良好的環(huán)氧樹脂模具。
第三篇:環(huán)氧樹脂的性能和特性
環(huán)氧樹脂的性能和特性
環(huán)氧樹脂是泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物,除個(gè)別外,它們的相對分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征,環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán),使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。★ 環(huán)氧樹脂的性能和特性
1、形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應(yīng)各種應(yīng)用對形式提出的要求,其范圍可以從極低的粘度到高熔點(diǎn)固體。
2、固化方便。選用各種不同的固化劑,環(huán)氧樹脂體系幾乎可以在0~180℃溫度范圍內(nèi)固化。
3、粘附力強(qiáng)。環(huán)氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在,使其對各種物質(zhì)具有很高的粘附力。環(huán)氧樹脂固化時(shí)的收縮性低,產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力小,這也有助于提高粘附強(qiáng)度。
4、收縮性低。環(huán)氧樹脂和所用的固化劑的反應(yīng)是通過直接加成反應(yīng)或樹脂分子中環(huán)氧基的開環(huán)聚合反應(yīng)來進(jìn)行的,沒有水或其它揮發(fā)性副產(chǎn)物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比,在固化過程中顯示出很低的收縮性(小于2%)。
5、力學(xué)性能。固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的力學(xué)性能。
6、電性能。固化后的環(huán)氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優(yōu)良絕緣材料。
7、化學(xué)穩(wěn)定性。通常,固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環(huán)氧體系的其它性能一樣,化學(xué)穩(wěn)定性也取決于所選用的樹脂和固化劑。適當(dāng)?shù)剡x用環(huán)氧樹脂和固化劑,可以使其具有特殊的化學(xué)穩(wěn)定性能。
8、尺寸穩(wěn)定性。上述的許多性能的綜合,使環(huán)氧樹脂體系具有突出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。
9、耐霉菌。固化的環(huán)氧樹脂體系耐大多數(shù)霉菌,可以在苛刻的熱帶條件下使用。
第四篇:環(huán)氧樹脂種類
環(huán)氧樹脂種類.txt26選擇自信,就是選擇豁達(dá)坦然,就是選擇在名利面前巋然不動(dòng),就是選擇在勢力面前昂首挺胸,撐開自信的帆破流向前,展示搏擊的風(fēng)采。環(huán)氧樹脂經(jīng)歷50多年的研制與發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)上百種規(guī)格的品種:
一、縮水甘油基型環(huán)氧樹脂:
1.縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂
1.1雙酚A型環(huán)氧樹脂:
雙酚A型環(huán)氧樹脂是應(yīng)用最廣泛的樹脂之一,占環(huán)氧樹脂樹脂總產(chǎn)量的90%。在分子結(jié)構(gòu)中含有羥基和醚鍵,固化過程進(jìn)一步生成新的—OH和—O—,使固化物具有很高的內(nèi)聚力和粘附力。因此可以對金屬、陶瓷、木材、水泥和塑料進(jìn)行粘接。
另外,雙酚A型環(huán)氧樹脂屬無毒樹脂,其白鼠的最低口服致死量為LD50為11.4g/kg。雙酚A型環(huán)氧樹脂的牌號與性質(zhì)表
新牌號原牌號外觀粘度(Pa.s)軟化點(diǎn)(℃)環(huán)氧值
E—55616#淺黃粘稠液體6-8----0.55-0.56E—51618#淺黃粘稠液體10-16----0.48-0.54E—446101#黃色高粘度液體 20-40----0.41-0.47E—42634#同上----21-270.38-0.45E—35637#同上----20-350.30-0.40E—31638#淺黃粘稠液體----40-550.23-0.38E—20601#黃色透明固體----64-760.18-0.22E—14603#同上----78-850.10-0.18E—12604#同上----85-950.10-0.18E—06607#同上----110-1350.04-0.07E—03609#同上----135-1550.02-0.04E—01665#液體30-40----0.01-0.03
1.2雙酚S型環(huán)氧樹脂
雙酚S型環(huán)氧樹脂是由雙酚S和過量環(huán)氧氯丙烷在堿性條件下縮聚得到的耐高溫環(huán)氧樹脂。
雙酚S為淺黃色固體,由東北石化研究所研制,全名為“4,4‘—二羥基二苯雙縮水甘油醚環(huán)氧樹脂”,胺類、酸酐、咪唑均能固化雙酚S,其固化物具有熱變形溫度高、熱穩(wěn)定性能好的特點(diǎn)。這是因?yàn)榉肿又袠O性強(qiáng)的砜基—SO2—取代雙酚A中的異丙基,提高了熱穩(wěn)定性;砜基改善了粘附力,增強(qiáng)了環(huán)氧基的開環(huán)活性。
1.3雙酚F型環(huán)氧樹脂
雙酚F型環(huán)氧樹脂是由雙酚F和過量環(huán)氧氯丙烷(1:10),在四甲基氯化銨和NaOH條件下,經(jīng)醚化和閉環(huán)反應(yīng),縮聚而成的。
雙酚F型環(huán)氧樹脂的粘度低,可用于碳纖維復(fù)合材料、玻纖增強(qiáng)塑料以及地下油井的灌封材料。
1.4環(huán)氧化線型酚醛樹脂
環(huán)氧酚醛是由低分子量酚醛樹脂與環(huán)氧氯丙烷在酸催化劑下縮合而成,兼有酚醛和雙酚A型環(huán)氧樹脂的優(yōu)點(diǎn)。按線型酚醛樹脂分子量和發(fā)羥基含量不同,可以合成不同分子量和官能度的環(huán)氧酚醛,如甲酚線型酚醛樹脂。
環(huán)氧酚醛高粘度半固體,平均官能度為2.5-6.0,軟化點(diǎn)≤28℃,環(huán)氧值0.53-0.57,在上海樹脂廠和無錫樹脂廠生產(chǎn)。為改善工藝,添加低粘度的稀釋劑,或與雙酚A混合使用。胺類、酸酐類和咪唑均能固化環(huán)氧酚醛。在150℃以下固化環(huán)氧酚醛和雙酚A型環(huán)氧樹脂的熱變形溫度相近。例如:
固化劑固化條件用量%熱變形溫度(℃)環(huán)氧酚醛 雙酚A4,4‘一二氨基二苯甲烷93℃,2h204℃,25h28206167間苯二胺同上16205160三乙烯四胺166℃,4h141501274,4‘一二氨基二苯砜177℃,18h34220190六次甲苯四胺同上100210196內(nèi)次甲苯四氫苯二甲酸酐97℃,2h232℃,***8甲苯內(nèi)次甲苯四氫苯二甲酸酐
+DMP—3093℃,2h260℃,24h101298228鄰苯二甲酸酐177℃,18h40125107三氟化硼—甲乙胺93℃,2h177℃,18h52391602乙基-4甲基咪唑80℃,2h204℃,24h2260
1.5其他縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂
A.1,1,2,2—四(對羥基苯基)乙烷四縮水甘油醚環(huán)氧樹脂:(四酚基乙烷四縮水甘油醚環(huán)氧樹脂)呈白色固體,熔點(diǎn)80℃,平均官能度3.2-3.5,環(huán)氧值為0.45-0.50。其粘接性能:
試驗(yàn)條件δ剪切(kg/cm2)
定溫296
—65℃259
260℃/8H90
260℃/200H95
260℃/400H77
B.間苯二酚雙縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂(680#)
此縮水甘油醚環(huán)氧樹脂的粘度低為0.4Pa.s(25℃), 環(huán)氧值為0.78~0.85,由上海新華樹脂生產(chǎn)。
C.均苯三酚三縮水甘油醚環(huán)氧樹脂
此縮水甘油醚環(huán)氧樹脂是一類高活性的粘稠液體環(huán)氧樹脂,環(huán)氧值為0.87,由均苯三酚和過量環(huán)氧氯丙烷合成。
由于苯環(huán)的吸電子效應(yīng),提高環(huán)氧基的反應(yīng)活性,尤以均苯三酚三縮水甘油醚反應(yīng)活性最高,例如1,4—環(huán)乙烷二甲胺固化,反應(yīng)速度比雙酚A型環(huán)氧樹脂高10倍。
D.F—76# 環(huán)氧樹脂(雙間苯二酚縮甲醛四縮水甘油醚)
其粘度為2000~2700CP(25℃),環(huán)氧值0.75-0.77。
2.氨基環(huán)氧樹脂(芳香胺縮水甘油基型環(huán)氧樹脂)
2.1對氨基苯酚三縮水甘油基環(huán)氧樹脂
這是由對羥基苯胺和環(huán)氧氯丙烷縮聚得到的淺棕色液體,環(huán)氧值為0.87,25℃粘度為1.5-5.0 Pa.s。其反應(yīng)活性是雙酚A型環(huán)氧樹脂的10倍,可用酸酐、雙氰雙胺和咪唑固化,中科院化學(xué)所生產(chǎn)。
2.2氨基四官能環(huán)氧樹脂(AG—80#)
又稱4,4‘—二氨基二苯醚四縮水甘油基環(huán)氧樹脂或稱4,4‘—二氨基二苯基甲烷四縮水甘油基環(huán)氧樹脂。由4,4’—二氨基二苯甲烷、4,4‘—二氨基二苯醚、4,4’—二氨基二苯砜在催化劑和堿作用下與環(huán)氧氯丙烷加成縮聚而成。
該樹脂為淺黃色液體,環(huán)氧值為0.75-0.80,由上海合成樹脂所生產(chǎn)。其平均官能度為3-3.5,二氨基二苯甲烷、咪唑衍生物、酸酐均能固化氨基四官能環(huán)氧樹脂。固化后樹脂的交聯(lián)密度高,在高
溫150℃老化3萬小時(shí),其膠接強(qiáng)度沒有變化。
2.3 AFG—90# 環(huán)氧樹脂
在常溫下為棕色液體,粘度小,25℃時(shí)為1.6-2.3Pa.s, 環(huán)氧值為0.85-0.95.3.縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂(從有機(jī)酸制備)
3.1 711# 環(huán)氧樹脂(脂環(huán)族):
又稱四氫化鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯環(huán)氧樹脂是914#雙組分室溫快固膠的主體環(huán)氧之一,且和雙酚A相溶性好。
711#呈淺黃色液體,粘度低為0.45~0.6Pa.s(25℃),環(huán)氧值為0.63-0.67,耐超低溫性能良好,天津合成材料所生產(chǎn)。
3.2 TDE—85# 環(huán)氧樹脂
(1,2,環(huán)氧環(huán)己烷4,5二甲酸二縮水甘油酯)脂環(huán)族縮水甘油酯環(huán)氧樹脂的粘度低,適宜灌注,包封及活性高,在電氣工業(yè)廣泛使用。天津合成材料所生產(chǎn)。
3.3 731#環(huán)氧樹脂
又稱鄰苯二甲酸二縮水甘油酯,呈淺黃色液體,粘度為0.8 Pa.s/25℃,環(huán)氧值為0.60-0.65,天津合成材料所生產(chǎn)。
3.4 732# 環(huán)氧樹脂
又稱間苯二甲酸二縮水甘油酯,呈白色結(jié)晶,熔點(diǎn)為60~63℃,環(huán)氧值為0.60-0.63,天津合成材料所生產(chǎn)。
3.5 均苯三甲酸三縮水甘油酯:
呈白色固體狀,熔點(diǎn)為78-80℃,環(huán)氧值為0.78,大連化學(xué)物理所生產(chǎn)。
3.6 672#(FA—68)環(huán)氧樹脂
又稱對苯二甲酸二縮水甘油酯,由上海有機(jī)所生產(chǎn)。
3.7 CY—183# 環(huán)氧樹脂
又稱六氫化鄰苯二甲酸二縮水甘油酯,由中科院化學(xué)所生產(chǎn)。
3.8 內(nèi)次甲苯四氫化鄰苯二甲酸二縮水甘油酯,呈棕黃色液體,粘度為1.16 Pa.s/25℃,環(huán)氧值為0.57,晨光化工二院生產(chǎn)。
3.9 對羥基苯甲酸縮水甘油酯
呈棕紅色液體,粘度為1.5-5.0 Pa.s/25℃,環(huán)氧值為0.87,由中科院化學(xué)所生產(chǎn)。
二、環(huán)氧化烯烴
1. 環(huán)氧化聚丁二烯(D—17#環(huán)氧樹脂)
由液體聚丁二烯經(jīng)醋酸氧化制得的一種淺黃色粘稠液體。在分子結(jié)構(gòu)中,既有環(huán)氧基,也有雙鍵、羥基和酯基側(cè)鏈。
D—17#的粘度為0.8-2 Pa.s,易溶于苯、甲苯和丙酮中,易于酸酐固化反應(yīng),也能與胺類固化,由于樹脂分子具有較長的碳鏈,因此樹脂可以用來改善雙酚A的脆性,具有十分優(yōu)異的韌性。
D—17#對于橡膠制品與玻璃鋼的膠接優(yōu)于通常的環(huán)氧樹脂膠。固化條件為:100℃,2h;150℃,4h;180℃,4h。
2. 脂環(huán)族環(huán)氧樹脂:
2.1 脂環(huán)族環(huán)氧的概念:從含有不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)的脂環(huán)族經(jīng)雙鍵氧化或與次氯酸加成環(huán)氧化制得。具有如下結(jié)構(gòu)的烯烴可轉(zhuǎn)化為環(huán)氧基。
A.不飽和雙鍵在分子鏈末端
B.不飽和雙鍵在分子鏈主段中
C.不飽和雙鍵在脂環(huán)族化物的骨架上
2.2 脂環(huán)族環(huán)氧的特性
脂環(huán)族環(huán)氧的粘度很低,可作為高粘度環(huán)氧樹脂的活性稀釋劑;其固化物熱穩(wěn)定性良好,耐化學(xué)試劑和耐大氣老化性好。
脂環(huán)族環(huán)氧對胺類固化劑反應(yīng)性很低,咪唑及三級胺幾乎不固化它。例如:芳香胺固化雙(2,3一環(huán)氧基環(huán)戊基)醚即6300#,6400#和烯雙環(huán)氧6269#;間苯二胺固化1,3一雙(環(huán)氧化乙烯基)環(huán)戊烷;酸酐(六氫苯酐)固化3,4一環(huán)氧基6一甲基環(huán)己烷甲酸3,4一環(huán)氧基6一甲基環(huán)己烷甲酯(6201#)。
2.3 脂環(huán)族環(huán)氧的制備
A. 過醋酸氧化法,這是烯烴環(huán)氧化的最主要方法。
B. 氯化乙酰法:以二苯醚為骨架的4,4‘—雙(環(huán)氧化異丙基)二苯醚,環(huán)氧基在側(cè)鏈上,用1%對甲苯磺酸固化。
C. 次氯酸加成法
2.4 脂環(huán)族環(huán)氧的種類
A.W—95# 環(huán)氧樹脂[雙(2,3一環(huán)氧基環(huán)戊基)醚]
環(huán)氧值為0.95,粘度為0.03-0.05 Pa.s/25℃。此環(huán)氧樹脂溶于乙醇、異丙醇、丙酮和苯等,可用酸酐和胺類固化,是一種耐高溫膠,具有優(yōu)良的柔韌性、熱老化性和耐化學(xué)介質(zhì)性。固化條件:85℃,6h;160℃,6h.B. 6221#環(huán)氧樹脂和6201#環(huán)氧樹脂
又稱3,4—環(huán)氧化環(huán)己烷甲酸3‘,4’—環(huán)氧化環(huán)己烷甲酯或3,4—環(huán)氧化6—甲基環(huán)己烷甲酸3‘,4’—環(huán)氧6—甲基環(huán)己烷甲酯。
6221#和6201#是以丁二烯為原料制備的低粘度液體環(huán)氧,對于芳香胺和咪唑的活性很低。通常采用酸酐類固化,但由于H—71環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中沒有羥基,用六氫苯二甲酸酐固化是需加1-2%乙二醇或其他含羥基物質(zhì),使酸酐開環(huán),可使凝膠化時(shí)間縮短一倍左右。
C.6206#和6269#
6206#又稱乙烯基環(huán)乙烯雙環(huán)氧,呈淺黃色液體,環(huán)氧值為1.3
6269#稱萜烯雙環(huán)氧,呈無色透明液體,環(huán)氧值為0.9-1.0
D.R—122或6207#(二氧化雙環(huán)戊二烯)
雙環(huán)戊二烯雙氧化呈白色固體,環(huán)氧值為1.22。
三、特種環(huán)氧樹脂
1. 海因樹脂(Hydantoin環(huán)氧樹脂Resins)
1970年瑞士CibaGeigy對海因(乙丙酰脲)氮雜環(huán)進(jìn)行研制,用HCN、NH3、CO2及醛或酮合成海因環(huán)。
目前主要的工業(yè)產(chǎn)品是低粘度(1.5-2.5 Pa.s/25℃)的5,5一二甲基海因環(huán)氧樹脂,商業(yè)名稱為XB2793,由江蘇丹陽縣河陽化工廠生產(chǎn)。
海因環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異特點(diǎn):
① 粘度低,工藝性能好。一般均為1.5-2.5 Pa.s,比雙酚A的最低粘度13-15 Pa.s低得多。
② 熱穩(wěn)定性能良好,耐高溫,在180℃上使用5000小時(shí)以上,在130℃使用壽命為40年。
③ 耐高電壓和抗漏電性良好,適合于電氣工業(yè)。
④ 海因環(huán)氧樹脂的極性很強(qiáng),對碳纖維、玻璃纖維等具有很好的潤濕能力。
2. 阻燃樹脂
2.1 溴化樹脂:用四溴雙酚A環(huán)氧樹脂合成的含溴量為40 wt%,具有難燃性能
第五篇:環(huán)氧樹脂種類
環(huán)氧樹脂種類.txt26選擇自信,就是選擇豁達(dá)坦然,就是選擇在名利面前巋然不動(dòng),就是選擇在勢力面前昂首挺胸,撐開自信的帆破流向前,展示搏擊的風(fēng)采。環(huán)氧樹脂經(jīng)歷50多年的研制與發(fā)展,已經(jīng)開發(fā)上百種規(guī)格的品種:
一、縮水甘油基型環(huán)氧樹脂:
1.縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂
1.1雙酚A型環(huán)氧樹脂:
雙酚A型環(huán)氧樹脂是應(yīng)用最廣泛的樹脂之一,占環(huán)氧樹脂樹脂總產(chǎn)量的90%。在分子結(jié)構(gòu)中含有羥基和醚鍵,固化過程進(jìn)一步生成新的—OH和—O—,使固化物具有很高的內(nèi)聚力和粘附力。因此可以對金屬、陶瓷、木材、水泥和塑料進(jìn)行粘接。
另外,雙酚A型環(huán)氧樹脂屬無毒樹脂,其白鼠的最低口服致死量為LD50為11.4g/kg。雙酚A型環(huán)氧樹脂的牌號與性質(zhì)表
新牌號原牌號外觀粘度(Pa.s)軟化點(diǎn)(℃)環(huán)氧值
E—55616#淺黃粘稠液體6-8----0.55-0.56E—51618#淺黃粘稠液體10-16----0.48-0.54E—446101#黃色高粘度液體 20-40----0.41-0.47E—42634#同上----21-270.38-0.45E—35637#同上----20-350.30-0.40E—31638#淺黃粘稠液體----40-550.23-0.38E—20601#黃色透明固體----64-760.18-0.22E—14603#同上----78-850.10-0.18E—12604#同上----85-950.10-0.18E—06607#同上----110-1350.04-0.07E—03609#同上----135-1550.02-0.04E—01665#液體30-40----0.01-0.03
1.2雙酚S型環(huán)氧樹脂
雙酚S型環(huán)氧樹脂是由雙酚S和過量環(huán)氧氯丙烷在堿性條件下縮聚得到的耐高溫環(huán)氧樹脂。
雙酚S為淺黃色固體,由東北石化研究所研制,全名為“4,4‘—二羥基二苯雙縮水甘油醚環(huán)氧樹脂”,胺類、酸酐、咪唑均能固化雙酚S,其固化物具有熱變形溫度高、熱穩(wěn)定性能好的特點(diǎn)。這是因?yàn)榉肿又袠O性強(qiáng)的砜基—SO2—取代雙酚A中的異丙基,提高了熱穩(wěn)定性;砜基改善了粘附力,增強(qiáng)了環(huán)氧基的開環(huán)活性。
1.3雙酚F型環(huán)氧樹脂
雙酚F型環(huán)氧樹脂是由雙酚F和過量環(huán)氧氯丙烷(1:10),在四甲基氯化銨和NaOH條件下,經(jīng)醚化和閉環(huán)反應(yīng),縮聚而成的。
雙酚F型環(huán)氧樹脂的粘度低,可用于碳纖維復(fù)合材料、玻纖增強(qiáng)塑料以及地下油井的灌封材料。
1.4環(huán)氧化線型酚醛樹脂
環(huán)氧酚醛是由低分子量酚醛樹脂與環(huán)氧氯丙烷在酸催化劑下縮合而成,兼有酚醛和雙酚A型環(huán)氧樹脂的優(yōu)點(diǎn)。按線型酚醛樹脂分子量和發(fā)羥基含量不同,可以合成不同分子量和官能度的環(huán)氧酚醛,如甲酚線型酚醛樹脂。
環(huán)氧酚醛高粘度半固體,平均官能度為2.5-6.0,軟化點(diǎn)≤28℃,環(huán)氧值0.53-0.57,在上海樹脂廠和無錫樹脂廠生產(chǎn)。為改善工藝,添加低粘度的稀釋劑,或與雙酚A混合使用。胺類、酸酐類和咪唑均能固化環(huán)氧酚醛。在150℃以下固化環(huán)氧酚醛和雙酚A型環(huán)氧樹脂的熱變形溫度相近。例如:
固化劑固化條件用量%熱變形溫度(℃)環(huán)氧酚醛 雙酚A4,4‘一二氨基二苯甲烷93℃,2h204℃,25h28206167間苯二胺同上16205160三乙烯四胺166℃,4h141501274,4‘一二氨基二苯砜177℃,18h34220190六次甲苯四胺同上100210196內(nèi)次甲苯四氫苯二甲酸酐97℃,2h232℃,***8甲苯內(nèi)次甲苯四氫苯二甲酸酐
+DMP—3093℃,2h260℃,24h101298228鄰苯二甲酸酐177℃,18h40125107三氟化硼—甲乙胺93℃,2h177℃,18h52391602乙基-4甲基咪唑80℃,2h204℃,24h2260
1.5其他縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂
A.1,1,2,2—四(對羥基苯基)乙烷四縮水甘油醚環(huán)氧樹脂:(四酚基乙烷四縮水甘油醚環(huán)氧樹脂)呈白色固體,熔點(diǎn)80℃,平均官能度3.2-3.5,環(huán)氧值為0.45-0.50。其粘接性能:
試驗(yàn)條件δ剪切(kg/cm2)
定溫296
—65℃259
260℃/8H90
260℃/200H95
260℃/400H77
B.間苯二酚雙縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂(680#)
此縮水甘油醚環(huán)氧樹脂的粘度低為0.4Pa.s(25℃), 環(huán)氧值為0.78~0.85,由上海新華樹脂生產(chǎn)。
C.均苯三酚三縮水甘油醚環(huán)氧樹脂
此縮水甘油醚環(huán)氧樹脂是一類高活性的粘稠液體環(huán)氧樹脂,環(huán)氧值為0.87,由均苯三酚和過量環(huán)氧氯丙烷合成。
由于苯環(huán)的吸電子效應(yīng),提高環(huán)氧基的反應(yīng)活性,尤以均苯三酚三縮水甘油醚反應(yīng)活性最高,例如1,4—環(huán)乙烷二甲胺固化,反應(yīng)速度比雙酚A型環(huán)氧樹脂高10倍。
D.F—76# 環(huán)氧樹脂(雙間苯二酚縮甲醛四縮水甘油醚)
其粘度為2000~2700CP(25℃),環(huán)氧值0.75-0.77。
2.氨基環(huán)氧樹脂(芳香胺縮水甘油基型環(huán)氧樹脂)
2.1對氨基苯酚三縮水甘油基環(huán)氧樹脂
這是由對羥基苯胺和環(huán)氧氯丙烷縮聚得到的淺棕色液體,環(huán)氧值為0.87,25℃粘度為1.5-5.0 Pa.s。其反應(yīng)活性是雙酚A型環(huán)氧樹脂的10倍,可用酸酐、雙氰雙胺和咪唑固化,中科院化學(xué)所生產(chǎn)。
2.2氨基四官能環(huán)氧樹脂(AG—80#)
又稱4,4‘—二氨基二苯醚四縮水甘油基環(huán)氧樹脂或稱4,4‘—二氨基二苯基甲烷四縮水甘油基環(huán)氧樹脂。由4,4’—二氨基二苯甲烷、4,4‘—二氨基二苯醚、4,4’—二氨基二苯砜在催化劑和堿作用下與環(huán)氧氯丙烷加成縮聚而成。
該樹脂為淺黃色液體,環(huán)氧值為0.75-0.80,由上海合成樹脂所生產(chǎn)。其平均官能度為3-3.5,二氨基二苯甲烷、咪唑衍生物、酸酐均能固化氨基四官能環(huán)氧樹脂。固化后樹脂的交聯(lián)密度高,在高
溫150℃老化3萬小時(shí),其膠接強(qiáng)度沒有變化。
2.3 AFG—90# 環(huán)氧樹脂
在常溫下為棕色液體,粘度小,25℃時(shí)為1.6-2.3Pa.s, 環(huán)氧值為0.85-0.95.3.縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂(從有機(jī)酸制備)
3.1 711# 環(huán)氧樹脂(脂環(huán)族):
又稱四氫化鄰苯二甲酸雙縮水甘油酯環(huán)氧樹脂是914#雙組分室溫快固膠的主體環(huán)氧之一,且和雙酚A相溶性好。
711#呈淺黃色液體,粘度低為0.45~0.6Pa.s(25℃),環(huán)氧值為0.63-0.67,耐超低溫性能良好,天津合成材料所生產(chǎn)。
3.2 TDE—85# 環(huán)氧樹脂
(1,2,環(huán)氧環(huán)己烷4,5二甲酸二縮水甘油酯)脂環(huán)族縮水甘油酯環(huán)氧樹脂的粘度低,適宜灌注,包封及活性高,在電氣工業(yè)廣泛使用。天津合成材料所生產(chǎn)。
3.3 731#環(huán)氧樹脂
又稱鄰苯二甲酸二縮水甘油酯,呈淺黃色液體,粘度為0.8 Pa.s/25℃,環(huán)氧值為0.60-0.65,天津合成材料所生產(chǎn)。
3.4 732# 環(huán)氧樹脂
又稱間苯二甲酸二縮水甘油酯,呈白色結(jié)晶,熔點(diǎn)為60~63℃,環(huán)氧值為0.60-0.63,天津合成材料所生產(chǎn)。
3.5 均苯三甲酸三縮水甘油酯:
呈白色固體狀,熔點(diǎn)為78-80℃,環(huán)氧值為0.78,大連化學(xué)物理所生產(chǎn)。
3.6 672#(FA—68)環(huán)氧樹脂
又稱對苯二甲酸二縮水甘油酯,由上海有機(jī)所生產(chǎn)。
3.7 CY—183# 環(huán)氧樹脂
又稱六氫化鄰苯二甲酸二縮水甘油酯,由中科院化學(xué)所生產(chǎn)。
3.8 內(nèi)次甲苯四氫化鄰苯二甲酸二縮水甘油酯,呈棕黃色液體,粘度為1.16 Pa.s/25℃,環(huán)氧值為0.57,晨光化工二院生產(chǎn)。
3.9 對羥基苯甲酸縮水甘油酯
呈棕紅色液體,粘度為1.5-5.0 Pa.s/25℃,環(huán)氧值為0.87,由中科院化學(xué)所生產(chǎn)。
二、環(huán)氧化烯烴
1. 環(huán)氧化聚丁二烯(D—17#環(huán)氧樹脂)
由液體聚丁二烯經(jīng)醋酸氧化制得的一種淺黃色粘稠液體。在分子結(jié)構(gòu)中,既有環(huán)氧基,也有雙鍵、羥基和酯基側(cè)鏈。
D—17#的粘度為0.8-2 Pa.s,易溶于苯、甲苯和丙酮中,易于酸酐固化反應(yīng),也能與胺類固化,由于樹脂分子具有較長的碳鏈,因此樹脂可以用來改善雙酚A的脆性,具有十分優(yōu)異的韌性。
D—17#對于橡膠制品與玻璃鋼的膠接優(yōu)于通常的環(huán)氧樹脂膠。固化條件為:100℃,2h;150℃,4h;180℃,4h。
2. 脂環(huán)族環(huán)氧樹脂:
2.1 脂環(huán)族環(huán)氧的概念:從含有不飽和雙鍵結(jié)構(gòu)的脂環(huán)族經(jīng)雙鍵氧化或與次氯酸加成環(huán)氧化制得。具有如下結(jié)構(gòu)的烯烴可轉(zhuǎn)化為環(huán)氧基。
A.不飽和雙鍵在分子鏈末端
B.不飽和雙鍵在分子鏈主段中
C.不飽和雙鍵在脂環(huán)族化物的骨架上
2.2 脂環(huán)族環(huán)氧的特性
脂環(huán)族環(huán)氧的粘度很低,可作為高粘度環(huán)氧樹脂的活性稀釋劑;其固化物熱穩(wěn)定性良好,耐化學(xué)試劑和耐大氣老化性好。
脂環(huán)族環(huán)氧對胺類固化劑反應(yīng)性很低,咪唑及三級胺幾乎不固化它。例如:芳香胺固化雙(2,3一環(huán)氧基環(huán)戊基)醚即6300#,6400#和烯雙環(huán)氧6269#;間苯二胺固化1,3一雙(環(huán)氧化乙烯基)環(huán)戊烷;酸酐(六氫苯酐)固化3,4一環(huán)氧基6一甲基環(huán)己烷甲酸3,4一環(huán)氧基6一甲基環(huán)己烷甲酯(6201#)。
2.3 脂環(huán)族環(huán)氧的制備
A. 過醋酸氧化法,這是烯烴環(huán)氧化的最主要方法。
B. 氯化乙酰法:以二苯醚為骨架的4,4‘—雙(環(huán)氧化異丙基)二苯醚,環(huán)氧基在側(cè)鏈上,用1%對甲苯磺酸固化。
C. 次氯酸加成法
2.4 脂環(huán)族環(huán)氧的種類
A.W—95# 環(huán)氧樹脂[雙(2,3一環(huán)氧基環(huán)戊基)醚]
環(huán)氧值為0.95,粘度為0.03-0.05 Pa.s/25℃。此環(huán)氧樹脂溶于乙醇、異丙醇、丙酮和苯等,可用酸酐和胺類固化,是一種耐高溫膠,具有優(yōu)良的柔韌性、熱老化性和耐化學(xué)介質(zhì)性。固化條件:85℃,6h;160℃,6h.B. 6221#環(huán)氧樹脂和6201#環(huán)氧樹脂
又稱3,4—環(huán)氧化環(huán)己烷甲酸3‘,4’—環(huán)氧化環(huán)己烷甲酯或3,4—環(huán)氧化6—甲基環(huán)己烷甲酸3‘,4’—環(huán)氧6—甲基環(huán)己烷甲酯。
6221#和6201#是以丁二烯為原料制備的低粘度液體環(huán)氧,對于芳香胺和咪唑的活性很低。通常采用酸酐類固化,但由于H—71環(huán)氧樹脂分子結(jié)構(gòu)中沒有羥基,用六氫苯二甲酸酐固化是需加1-2%乙二醇或其他含羥基物質(zhì),使酸酐開環(huán),可使凝膠化時(shí)間縮短一倍左右。
C.6206#和6269#
6206#又稱乙烯基環(huán)乙烯雙環(huán)氧,呈淺黃色液體,環(huán)氧值為1.3
6269#稱萜烯雙環(huán)氧,呈無色透明液體,環(huán)氧值為0.9-1.0
D.R—122或6207#(二氧化雙環(huán)戊二烯)
雙環(huán)戊二烯雙氧化呈白色固體,環(huán)氧值為1.22。
三、特種環(huán)氧樹脂
1. 海因樹脂(Hydantoin環(huán)氧樹脂Resins)
1970年瑞士CibaGeigy對海因(乙丙酰脲)氮雜環(huán)進(jìn)行研制,用HCN、NH3、CO2及醛或酮合成海因環(huán)。
目前主要的工業(yè)產(chǎn)品是低粘度(1.5-2.5 Pa.s/25℃)的5,5一二甲基海因環(huán)氧樹脂,商業(yè)名稱為XB2793,由江蘇丹陽縣河陽化工廠生產(chǎn)。
海因環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異特點(diǎn):
① 粘度低,工藝性能好。一般均為1.5-2.5 Pa.s,比雙酚A的最低粘度13-15 Pa.s低得多。
② 熱穩(wěn)定性能良好,耐高溫,在180℃上使用5000小時(shí)以上,在130℃使用壽命為40年。
③ 耐高電壓和抗漏電性良好,適合于電氣工業(yè)。
④ 海因環(huán)氧樹脂的極性很強(qiáng),對碳纖維、玻璃纖維等具有很好的潤濕能力。
2. 阻燃樹脂
2.1 溴化樹脂:用四溴雙酚A環(huán)氧樹脂合成的含溴量為40 wt%,具有難燃性能
第六篇:環(huán)氧樹脂模具的種類及其應(yīng)用
環(huán)氧樹脂模具的種類及其應(yīng)用
作者:九九鋼鐵網(wǎng)論文資料參考 日期:2009-07-04 閱讀:116
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一、概況
環(huán)氧樹脂模具又稱樹脂模具,它具有制造周期短、成本低、特別適合形狀復(fù)雜的制品和產(chǎn)品更新?lián)Q代快速的工業(yè)領(lǐng)域;因此,在國外先進(jìn)國家已得到廣泛的應(yīng)用,特別在汽車制造業(yè)、玩具制造業(yè)、家電制造業(yè)、五金行業(yè)和塑料制品等工業(yè)系統(tǒng)使用得更為普及。環(huán)氧樹脂模具按不同的結(jié)構(gòu)和用途,采用各種性能的環(huán)氧樹脂、固化劑、增韌劑和填料(鐵粉、鋁粉、硅微粉、重晶石粉等)等配制成模具樹脂,同時(shí)以玻璃纖維布和碳纖維布作增強(qiáng)材料而制成的。
環(huán)氧樹脂模具按不同用途和技術(shù)要求,能設(shè)計(jì)出不同的環(huán)氧模具樹脂配方組份。從國內(nèi)、外環(huán)氧樹脂模具實(shí)際應(yīng)用統(tǒng)計(jì),環(huán)氧樹脂適合于制作以下幾種類型的模具,在冷壓模具方面有:彎曲模、拉延模、落錘模、鑄造模等;在熱壓模具方面有:塑料注射模、注臘模、吹塑模、吸塑模、泡沫成型模、皮塑制品成型模等。環(huán)氧樹脂模具的制造特點(diǎn),是制造簡易,快速,成本低;例如一些外形復(fù)雜、難成形的金屬模具,用環(huán)氧樹脂制造,采用澆注法或低壓成形法,就能一次成形,無需大型精密切削機(jī)床,也可不用高級鉗工。有些金屬模具制造的周期要幾個(gè)月至半年,采用環(huán)氧樹脂模具一般只要3~5天就可完成,其成本僅僅是鋼模的15~20%左右,而且樹脂模具使用壽命很長,磨損了還可以很快修補(bǔ)好,繼續(xù)使用。因此,環(huán)氧樹脂模具的制造是一項(xiàng)打破傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝的新技術(shù)、新材料和新工藝。環(huán)氧樹脂模具,在國外都是大型工廠設(shè)立的專門研制中心制造的,而在國內(nèi)僅在于國防工業(yè)單位研制了一些,一般工廠企業(yè)都缺乏這方面的制造工藝技術(shù)和配方,所以在我國環(huán)樹脂模具的應(yīng)用、普及和發(fā)展的速度很緩慢。今后隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展,環(huán)氧樹脂應(yīng)用技術(shù)的推廣,環(huán)氧樹脂模具的綜合性能和制造技術(shù)被廣泛了介和認(rèn)識,環(huán)氧樹脂復(fù)合材料性能的提高,樹脂模具的制作工藝和應(yīng)用工藝的簡化,環(huán)氧樹脂模具必然會得到飛躍的發(fā)展,成為新的高效率的低成本的先進(jìn)模具。
二、環(huán)氧樹脂模具的種類
1、環(huán)氧樹脂冷壓類型的模具
(1)彎曲模、成形模、拉延模、切口模等。
環(huán)氧樹脂的復(fù)合材科主要用來制造凹凸模,可以澆注成形,也可以低壓模壓法成形,它可以沖壓或拉延0.8毫米鋼板2毫米以下的鋁板,壽命在萬次以上不磨損。對于大型拉延模具,如汽車駕駛室頂蓋件,用環(huán)氧樹脂制造模具顯示出更大的優(yōu)越性,無需大型切削機(jī)床。切口模用來制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型零件,在凹凸模刃口部嵌以鋼帶。用環(huán)氧樹脂制造的彎曲成形模具,沖壓的另件有吊扇的風(fēng)葉等,風(fēng)葉型面尺寸要求很高,因關(guān)系到風(fēng)量和使用效果等,環(huán)氧樹脂模具固定在l O O噸沖床上沖壓成形,沖壓次數(shù)巳達(dá)三十余萬次,樹脂模具還在使用。
(2)落錘模
采用環(huán)氧樹脂落錘模,可以沖壓2.5毫米厚的鋁板,1.5毫米厚的不銹鋼板。樹脂做的模具,協(xié)調(diào)性能好,工藝簡單,制造周期短,比鋁鋅??s短3/4時(shí)間,還可節(jié)省大量的有色金屬,降低成本。
(3)鑄模
關(guān)于鑄模如模型、芯盒、型板等,采用環(huán)氧樹脂制作鑄模的優(yōu)點(diǎn):
① 樹脂模具制造周期短,如鋁模制造周期約一個(gè)月,而樹脂模具制作只需3~5天② 樹脂模具使用壽命長,如鋁模用到二千次就要大修,而樹脂??捎玫蕉f次;③ 樹脂模具修理簡單、方便;
④ 樹脂模具重量輕,勞動(dòng)生產(chǎn)率高。
因此,國、內(nèi)外巳普遍、廣泛的應(yīng)用環(huán)氧樹脂制作鑄模。結(jié)構(gòu)形式:有樹脂包復(fù)式模具和全樹脂整體式模具。
此外,環(huán)氧樹脂還能制作錘擊模、爆炸成形模、液壓成形模、拉伸模胎、移形模、檢驗(yàn)?zāi)5龋陨系臉渲>?,大部分是用來制造飛機(jī),汽車或火箭上的另部件。環(huán)氧樹脂模具制造速度快,成本低、協(xié)調(diào)性能好,能解決一般金屬模具制造中的技術(shù)難關(guān)。
2、環(huán)氧樹脂熱壓類型的模具
(1)注臘模
用于壓注臘型的模具,一般用金屬制作模具,批量小的、要求不高的也采用石膏模。先用注臘模注出臘型,根據(jù)臘型再做成殼模,溶臘后澆注金屬。樹脂的注臘模,強(qiáng)度高,成型方便,光潔度高,耐磨性好,導(dǎo)熱性稍差一些,在加工成形雕塑的型面時(shí),經(jīng)濟(jì)效益就更高了。
(2)塑料注射模
隨著工程塑料的飛躍發(fā)展與廣泛的應(yīng)用,塑料模具的制造,就更顯出重要性了。環(huán)氧樹脂注射模具是國內(nèi)外正在努力突破的一項(xiàng)新技術(shù)。據(jù)資料介紹,環(huán)氧樹脂注射模國外作為一種簡易、快速模具,因?yàn)樗尚涂?,外形精確,但缺點(diǎn)是耐熱性差,因此,在樹脂模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮冷卻水管道,來提高注塑次數(shù)。我國也有幾個(gè)單位在研制這類樹脂模具,并取得了良好的應(yīng)用,注塑次數(shù)巳達(dá)萬次以上,環(huán)氧樹脂模具型面無變化。在樹脂模具配方設(shè)計(jì)上的優(yōu)化和模具結(jié)構(gòu)上的改進(jìn),使樹脂模具的熱態(tài)強(qiáng)度、導(dǎo)熱系數(shù)都有較高的水平。因此,如果產(chǎn)品型面為雕塑的型面,機(jī)加工簡直無法加工的,則更顯出環(huán)氧樹脂模具的優(yōu)越性。
(3)吹塑模和吸塑模具
這類模具都要求環(huán)氧樹脂配方固化物要有良好的熱態(tài)強(qiáng)度和導(dǎo)熱系數(shù),它最大的優(yōu)點(diǎn)是成形方便,這些樹脂模具都屬于開發(fā)應(yīng)用中的模具。
三、制造環(huán)氧樹脂模具的材料與性能
制造樹脂模具的基體樹脂有酚醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等。在這些基體樹脂中,環(huán)氧樹脂的機(jī)械、物理性能最好,工藝性也好。所以現(xiàn)在都用環(huán)氧樹脂制造模具,如現(xiàn)在最高強(qiáng)度的復(fù)合材料,就是環(huán)氧樹脂與硼纖維、碳纖維等制成的。
基體樹脂:常用的環(huán)氧樹脂有雙酚A環(huán)氧樹脂,如;YD-128、E一
51、E一44等;線型酚醛環(huán)氧樹脂F(xiàn)-44和F-45;氨基多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂AFG-80、AFG-90;脂環(huán)族環(huán)氧樹脂R-122等。根據(jù)不同樹脂模具的機(jī)械強(qiáng)度要求、耐熱性要求和精度要求選擇基體樹脂類型,再設(shè)計(jì)配方。
固化劑:胺類固化劑:脂肪胺、縮聚胺、芳香胺、改性芳香胺等;
咪唑類固化劑:2-甲基咪唑、改性咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑等;
酸酐類固化劑:甲基四氫苯酐、改性甲基四氫苯酐、氯橋酸酐、均苯四甲酸二酐等。增韌劑:LDY-050活性增韌劑、LDY-052反應(yīng)型增韌劑、LDY-055海島結(jié)構(gòu)增韌劑、高聚合度聚硫橡膠、端羧基丁睛橡膠等。
纖維增強(qiáng)材料:玻璃纖維(布)、碳纖維(布)、硼纖維(布)等。
填料:硅微粉、鐵粉、鋁粉、銅粉、氧化鋁粉、重晶石粉等。
環(huán)氧樹脂模具復(fù)合材料,是由基體樹脂、固化劑,增韌劑,填料和纖維增強(qiáng)材料等組成,起固化反應(yīng)而達(dá)到高性能的模具樹脂。根據(jù)不同模具不同的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求,設(shè)計(jì)不同的配方,配方不同,其成形工藝,固化工藝也不同。
環(huán)氧樹脂模具配方澆注體典型的力學(xué)、物理性能:
抗壓強(qiáng)度:120~150 MPa
抗沖強(qiáng)度:25~38 KJ/m2
抗彎強(qiáng)度:110~160 MPa
布氏硬度:20~30 MPa
固化時(shí)收縮O.2~0.5%
四、制造環(huán)氧樹脂模具的工藝方法
1、澆注工藝制造
按環(huán)氧樹脂配方比例稱量和混合,然后澆注入模型模具,按配方工藝要求,采用室溫或高溫固化成型。也可采用振動(dòng)澆注工藝。
2、層壓工藝制造
玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹脂模具,在固化時(shí)不用壓力的,在模型里層迭纖維增強(qiáng)材料并層層涂以環(huán)氧樹脂混合料,稱為接觸層迭工藝。固化時(shí)如在加壓下進(jìn)行,可增加玻璃纖維含量,稱加壓層壓工藝。
3、短玻璃纖維增強(qiáng)與樹脂的混合物,能夠在簡易的金屬模內(nèi)成形。
總之,不同的模具,根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)、模具的類型、模具的技術(shù)要求來設(shè)計(jì)不同的環(huán)氧樹脂配方和制造工藝,才能制造出良好的環(huán)氧樹脂模具。