什么是环氧树脂?其工作原理是什么
环氧树脂有什么用途?
环氧树脂是一种用途广泛的产品,可用于各个行业。它可粘附在金属、玻璃、木材和织物等不同材料上。
令人难以置信的耐热性能使其成为一种出色的粘合剂产品,任何人都可以用来制作杯垫、玻璃杯、书签、调味瓶等有用物品,以及修补过时或损坏的地板和台面。
有了这么多好处,很容易理解为什么它越来越受欢迎。不幸的是,许多使用环氧树脂的人甚至不知道它到底是什么!
但通过今天的讨论,我们将了解什么是环氧树脂。
什么是环氧树脂?
环氧树脂(聚环氧化物)是一种含有环氧基团的有机化合物。它由碳链组成,这些碳链与其他元素(如氮、氧和氢)相连。碳链通过共价键连接。
这使得共享 2 个电子的元素结合在一起。因此,聚合物变得有弹性且坚韧。这使它们成为各种应用的理想选择。
简单来说,聚环氧物是 2 种或多种化合物反应产生的热固性材料。该反应会散发热量,将材料从液体转化为固化/固体形式。请注意,化学反应可持续数小时。
环氧树脂是由什么制成的?
如您所见,环氧树脂包含 2 个术语。因此,要了解这类化学品的组成,我们首先需要了解这些术语。
1.环氧树脂
聚环氧化物是环氧基团的非正式名称。此外,它还用于描述环氧树脂的固化最终产品或基本成分。简而言之,环氧树脂是指未固化/液态的聚环氧化物。聚环氧化物由两个主要部分组成:硬化剂(固化剂)和树脂。当您混合固化剂和树脂时,就会发生化学反应!
2.树脂
树脂由环氧氯丙烷和双酚组成。但需要注意的是,双酚有很多种。苯酚和丙酮的组合是最常见的双酚类型。
等一下,你可以从哪里获得这些化合物?
最初,苯酚是从煤中提取的。但情况已经发生了变化!如今,像许多其他流行的化合物一样,它是从石油中提取的。相反,环氧氯丙烷是从一种称为氯化烯的物质中提取的。这种丙烯管化学品含有氯。
有哪些不同类型的树脂?
首先,环氧树脂是树脂家族的一小部分。还有各种其他类型的树脂可供选择。让我们先看看一些最常见的类型;
UV树脂
与大多数类型的树脂不同,UV 树脂不是由两种成分制成:树脂和硬化剂。相反,它只有一种即用型成分。因此,无需混合。要触发化学反应,只需将其暴露在紫外线下即可。这使其能够非常快速地凝固。
聚氨酯树脂
这是另一种常用于铸造模具的树脂类型。它在高温下非常耐用。请注意,聚氨酯树脂有多种形式。这使其非常适合用于不同的行业。您可以在大多数电器以及汽车行业中找到它。
聚酯树脂
这种类型的混凝土具有纤维结构,既坚固又防水。它常用于建造船只或建造水池和池塘。
环氧树脂
在我们上面介绍的所有类型的树脂中,环氧树脂是最通用的形式。因此,您可以将其用于各种用途。这包括制作书签、涂层台面或制作美观的树脂玻璃杯等。
然而,环氧树脂可分为 2 个主要类别 – 非缩水甘油基和缩水甘油基。非缩水甘油基树脂可以是环脂族或脂肪族。另一方面,缩水甘油基树脂可分为 3 个不同的子类别。
其中包括:缩水甘油胺、醚和酯。其中,缩水甘油醚是最常见的子类别,尤其是在双酚和酚醛清漆树脂中。
1.双酚
目前市场上大多数商用聚环氧物都属于这一类。它们是在催化剂存在下,环氧氯丙烷与双酚 A 接触时产生的。双酚 A 的分子量范围很广。这使得它们在应用方面非常灵活。
另一个好处是,这种化合物具有出色的物理性能和耐化学性。此外,您可以在理想的环境温度下使用不同的药剂对其进行固化。
2. 酚醛
酚醛清漆品种是在甲醇(甲醛)和苯酚发生反应时产生的。当酚醛清漆与环氧氯丙烷混合时,它们会发生反应,形成含有残留物的酚醛清漆。这些残留物包括 ECN(环氧甲酚酚醛清漆)和 EPN(环氧苯酚酚醛清漆)。
这种聚环氧物不含挥发性有机化合物 (VOC) 或溶剂。因此,它们使用起来非常安全。使用它们时甚至不需要佩戴呼吸器。此外,诺伏勒克环氧树脂具有较高的粘合强度。此外,它们非常耐用,覆盖率也很好。
3. 其他类型
环氧树脂还有其他类型。其中包括:卤化稀释剂和缩水甘油胺环氧树脂。
环氧树脂的工作原理
两管环氧树脂被挤到绿色表面上,演示了项目中混合树脂成分的过程。
环氧树脂是一种热固性树脂。这意味着它是一种根据周围热量/温度而凝固或固化的聚合物。当它变硬时,这个过程是不可逆的!这是因为固化过程引入了由共价键连接的聚合物链。
作为环氧化物,环氧树脂对其他化合物的反应性更强。但需要注意的是,该化合物含有未反应的环氧化物。换句话说,纯环氧树脂在室温下非常稳定。
同时,它还很容易与其他化合物发生反应。在这种情况下,其他化合物就是固化剂或硬化剂!
要引发化学反应,您需要将树脂与硬化剂混合。固化后的环氧树脂要么像蜂蜜一样,要么更粘稠,具体取决于反应类型。固化化合物的实际分子量将决定其应用。
什么是环氧树脂艺术?
车间里的一个人穿着灰色围裙,正专心致志地将蓝色树脂倒在表面上。
环氧树脂艺术是使用聚环氧物来制作艺术品和作品。这种趋势起源于美国、澳大利亚、欧洲和加拿大。它允许工匠创作与其亮度、亮度和清晰度相匹配的艺术品。
树脂艺术包括设计绘画、制作树脂杯垫和其他类型的铸件。铸造不同树脂作品的艺术通常被称为树脂铸造。除了制作经典铸件外,它还使您能够在作品中嵌入物品。这可以包括石头、闪光物、天然材料等物品。因此,您将获得独特而美丽的艺术品。
要进行树脂艺术,您需要先混合两种成分(树脂和硬化剂)。这会引发化学反应,硬化后会形成高透明的表面。之后,您可以打磨、抛光甚至涂漆固化的表面。
工匠认为树脂是一种很好的艺术形式,因为它能赋予艺术品出色的成品品质。它能增添色彩、光泽,并提高艺术品的耐用性。此外,它比清漆等其他成品更厚。
这使得它能够保护您的艺术品免受天气和化学物质等因素的影响。
环氧涂层还可以保护台面,防止其被刮伤。更棒的是,它是一种多功能材料,具有多种设计可能性。因此,您可以在各种表面上使用它,让您的作品脱颖而出。
环氧树脂的优点
环氧树脂目前被广泛应用于各个行业。它具有许多优点。其中一些优点如下:
1. 耐受各种元素
固化后,这种化合物可以防潮防油。更棒的是,它可以抵御许多化学物质的侵蚀,包括酸和溶剂。最重要的是,它对高温、冲击和高振动具有良好的耐受性。所有这些因素使其成为适用于各种环境和设置的绝佳化合物。
2. 用途广泛
这种化合物可以粘附在多种材料上。您可以将其应用于不同的材料,包括木材、石材、混凝土、塑料和玻璃。这使其成为暖通空调、建筑、船舶等行业的理想选择。
3. 低收缩
聚环氧物在固化阶段的收缩时间通常较短。这有助于最大程度地减少内部应力,同时增强其与表面的附着力。
4.机械性能强
聚环氧物表现出的一些机械性能包括:压缩性、弹性、弯曲性和抗拉强度。与聚酯等扩散性大的树脂相比,环氧树脂具有更优异的机械性能。这使得它能够抵抗随时间推移而降解,使其成为工业用途的理想选择。
5. 外观漂亮
从美学角度来看,聚环氧物可使表面具有闪亮的透明涂层。但是,树脂固化后,您可以添加颜色和其他化合物。这为房主和承包商提供了一种经济有效的选择,避免使用高价材料。更重要的是,它确保表面具有卓越的耐磨性。
环氧树脂的缺点
这种化合物的主要缺点是它含有有害化学物质。接触或吸入环氧树脂会影响健康。它会引起急性问题,如过敏性皮肤反应、皮肤刺激和头痛。此外,长时间接触这种化合物会导致呼吸问题和哮喘样症状。
环氧树脂还容易起泡,从而影响缰绳的工作时间,需要使用热风枪或丁烷喷灯来消除这些气泡。请记住,如果您使用丁烷,请确保喷灯中始终充满丁烷,您不希望在消除所有气泡之前用完丁烷。
常见问题解答
1. 你能给环氧树脂着色吗?
纯环氧树脂通常是透明、清澈且无色的。但是,你可以用各种颜料给它上色。这些颜色包括:喷枪颜料、酒精墨水和粉末颜料。注意,避免使用水性涂料,因为它们会阻止聚环氧物完全硬化。
2. 如何去除环氧树脂?
聚环氧物固化后具有高粘性。因此,用机械方法很难将其从表面去除。因此,与其将其从表面刮掉,不如采用其他去除技术。
去除硬化环氧树脂的最有效方法是使用丙酮。但是,您需要确保空间有足够的通风。
3. 环氧树脂不能粘附什么表面?
尽管环氧树脂用途广泛,但它无法粘在一些表面上,包括硅胶、遮蔽胶带、聚乙烯塑料、蜡和油腻表面。
4. 环氧树脂与树脂有何区别?
从技术上讲,环氧树脂和树脂是同一种东西。然而,市面上有不同类型的树脂。它们包括:铸造树脂、聚酯树脂和环氧树脂。这些化合物中的每一种都有独特的性质和成分。
还值得注意的是,环氧胶粘剂和环氧树脂是两种不同的产品!