Definition von Epoxidharz

Epoxidharz bezieht sich auf die Molekülstruktur der Molekülstruktur, die zwei oder mehr Epoxidgruppen enthält und in den entsprechenden chemischen Reagenzien unter der Wirkung der Verbindung ein dreidimensionales Netz aushärtendes Material bilden kann. Epoxidharz ist eine wichtige Klasse duroplastischer Harze. Zu den Epoxidharzen zählen sowohl Epoxid-Oligomere als auch niedermolekulare Verbindungen mit Epoxidgruppen. Epoxidharze werden häufig in den Bereichen Wasserschutz, Transport, Maschinen, Elektronik, Haushaltsgeräte, Automobil und Luft- und Raumfahrt als Harzmatrix für Klebstoffe, Beschichtungen und Verbundwerkstoffe verwendet.

Eigenschaften von Epoxidharzen und ihren Härtungsverbindungen

1. Hohe mechanische Eigenschaften. Epoxidharz hat eine starke Kohäsion und eine dichte Molekularstruktur, sodass seine mechanischen Eigenschaften höher sind als die von Phenolharz, ungesättigtem Polyester und anderen duroplastischen Allzweckharzen.

2. Starke Haftung. Das Epoxidharz-Härtungssystem enthält sehr aktive Epoxidgruppen, Hydroxylgruppen und Etherbindungen, Aminbindungen, Esterbindungen und andere polare Gruppen. Daher weisen epoxidgehärtete Produkte eine hervorragende Haftung auf polaren Untergründen wie Metall, Keramik, Glas, Beton und Holz auf.

3. Die Aushärtungsschrumpfung ist gering. Im Allgemeinen beträgt die Schrumpfung 1 bis 2 %. Es handelt sich um eine der kleinsten Arten der Härtungsschrumpfung bei duroplastischen Harzen (Phenolharze um 8 % bis 10 %, ungesättigte Polycoolharze um 4 % bis 6 %, Silikonharze um 4 % bis 8 %). Der lineare Ausdehnungskoeffizient beträgt ebenfalls sehr klein, im Allgemeinen 6*10-5/°C, daher gibt es nach dem Aushärten nur geringe Volumenänderungen.

4. Gute Verarbeitbarkeit. Beim Aushärten von Epoxidharz entstehen grundsätzlich keine niedermolekularen flüchtigen Stoffe, daher kann es sich um Niederdruckformen oder Kontaktdruckformen handeln. Es kann mit verschiedenen Härtern zusammenarbeiten, um lösungsmittelfreie Pulverbeschichtungen mit hohem Feststoffgehalt, Beschichtungen auf Wasserbasis und andere umweltfreundliche Beschichtungen herzustellen.

5. Hervorragende elektrische Isolierung ist ausgezeichnet. Epoxidharz ist eine der besten Arten von duroplastischen Fetten, die elektrische Eigenschaften vermitteln.

6. Gute Stabilität und ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Chemikalien. Epoxidharz ohne Alkali, Salz und andere Verunreinigungen zersetzt sich nicht so leicht. Bei ordnungsgemäßer Lagerung (versiegelt, nicht feucht, nicht hohen Temperaturen ausgesetzt) kann die Lagerdauer bis zu 1 Jahr betragen. Wenn der Test nach Ablauf der Frist qualifiziert ist, kann er weiterhin verwendet werden. Epoxidhärtendes Material weist eine ausgezeichnete chemische Stabilität auf. Seine Beständigkeit gegenüber alkalischen Säuren, Salzen und anderen Korrosionsmedien ist besser als bei ungesättigten Polyesterharzen, Phenolharzen und anderen duroplastischen Harzen. Daher wird Epoxidharz als Korrosionsschutzgrundierung verwendet. Da das ausgehärtete Epoxidharzmaterial eine dreidimensionale Netzstruktur aufweist und der Imprägnierung mit Öl usw. widerstehen kann, wird es in einer Vielzahl von Tanks, Tankern, Flugzeugen, der gesamten Kraftstofftankauskleidung usw. verwendet.

Nachteile von Epoxidharz

Epoxidharz hat auch einige Nachteile, wie zum Beispiel eine schlechte Witterungsbeständigkeit. Epoxidharz enthält im Allgemeinen eine aromatische Etherbindung. Sein ausgehärtetes Material kann nach Sonneneinstrahlung leicht abgebaut werden, wodurch die Kette zerbricht. Daher verliert das übliche ausgehärtete Epoxidharz vom Bisphenol-A-Typ-Material im Sonnenlicht im Freien leicht seinen Glanz und verkalkt allmählich Nicht als Deckanstrich für den Außenbereich geeignet. Darüber hinaus ist die Aushärtungsleistung von Epoxidharz bei niedrigen Temperaturen schlecht und muss im Allgemeinen bei 10 ° C oder mehr ausgehärtet werden. Unter 10 °C erfolgt die Aushärtung langsam, was bei großen Objekten wie Schiffen, Brücken, Häfen, Öltanks und anderen Bauwerken in der kalten Jahreszeit sehr unpraktisch ist.

Geschichte der Epoxidharzentwicklung

Die Epoxidharzforschung begann in den 1930er Jahren, 1934 wurde Deutschland I.G. P. Schlack von der Firma Farben fand heraus, dass Amine mit Epoxidgruppen reagieren können, um Polymere zu polymerisieren und so Kunststoffe mit geringer Schrumpfung herzustellen, wofür ein deutsches Patent erteilt wurde. Später wurde die Schweiz Gebr. de Trey Pierre Castan und die Vereinigten Staaten Devoe & Raynolds S.O. Greelee verwendet Bisphenol A und Epichlorhydrin durch Polykondensationsreaktion zur Herstellung von Epoxidharz. Mit organischen Polyaminen oder Phthalsäureanhydrid kann das Harz aushärten. Das ausgehärtete Material weist hervorragende Klebeeigenschaften auf. Bald haben die Schweizer Ciba, die US-amerikanische Shell und die Dow Chemical Company mit der industriellen Produktion von Epoxidharzen und der Anwendungsentwicklungsforschung begonnen. In den 1950er Jahren kamen mit der Herstellung und Anwendung von gewöhnlichem Bisphenol-A-Epoxidharz gleichzeitig einige neue Epoxidharze auf den Markt. Vor 1960 Jahren entstand das thermoplastische Phenol-Epoxidharz, das halogenierte Epoxidharz und das Polyolefin-Epoxidharz.

 Die Entwicklung von Epoxidharzen in China begann 1956, erste Erfolge wurden in Shenyang und Shanghai erzielt und die industrielle Produktion begann 1958 in Shanghai und Wuxi. Mitte der 1960er Jahre begann man mit der Erforschung einiger neuer alicyclischer Epoxidharze, darunter Phenolepoxidharze, Polybutadienepoxidharze, Glycidylesterepoxidharze, Glycidylaminepoxidharze usw. Bis Ende der 1970er Jahre entwickelte sich in China ein vollständiges Industriesystem die Monomerharze, Hilfsstoffe, von der wissenschaftlichen Forschung und Produktion bis zur Anwendung.