環(huán)氧樹脂,也稱為EP樹脂、人工樹脂或樹脂膠,是分子中含有至少兩個環(huán)氧基團的高分子化合物,當它與固化劑發(fā)生反應時,會形成熱固性三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。環(huán)氧樹脂是一種物理機械性能優(yōu)秀的熱固性塑膠,被廣泛應用于膠粘劑、涂料、電子封裝、印刷電路板、建筑材料、航空航天以及軍工等領域。環(huán)氧基團的IUPAC名稱為環(huán)氧乙烷(oxirane),預聚物與交聯(lián)產(chǎn)物也可統(tǒng)稱為環(huán)氧樹脂。
環(huán)氧樹脂可以通過催化均聚與其自身反應(交聯(lián)),或與多種共反應物反應,包括多官能胺、酸(酐)、酚、醇和硫醇。這些共反應物通常稱為硬化劑或固化劑,而交聯(lián)反應通常稱為固化。
環(huán)氧樹脂的起源
1934年,德國化學家保羅·施拉克首次申請了環(huán)氧化物與胺縮合反應的專利。隨后在1943年,皮埃爾·卡斯坦博士宣布發(fā)現(xiàn)了基于雙酚A的環(huán)氧樹脂,這一研究最終受瑞士的汽巴公司授權(quán),汽巴公司也因此成為了全球領先的環(huán)氧樹脂生產(chǎn)商之一。1946年,西爾萬·格林利在德沃和雷諾茲公司任職期間,申請了由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷交聯(lián)樹脂的發(fā)明專利。
中國研制環(huán)氧樹脂始于1956年,在沈陽、上海兩地首先獲得了成功。至70年代末期中國已形成了從單體、樹脂、輔助材料,從科研、生產(chǎn)到應用的完整工業(yè)體系。
環(huán)氧樹脂的應用
環(huán)氧樹脂在建筑行業(yè)有著廣泛的應用,以下是一些主要方面:
混凝土修補與加固
裂縫修補:環(huán)氧樹脂具有優(yōu)異的粘結(jié)性能,能夠有效地填充和粘結(jié)混凝土中的裂縫。將環(huán)氧樹脂注入裂縫中,它可以滲透到裂縫的深處,固化后形成一個整體,恢復混凝土的結(jié)構(gòu)完整性,防止水分、空氣等侵蝕性物質(zhì)進一步侵入,從而延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。
結(jié)構(gòu)加固:在建筑結(jié)構(gòu)的加固中,常使用環(huán)氧樹脂粘貼碳纖維布或鋼板。環(huán)氧樹脂作為粘結(jié)劑,能夠?qū)⑻祭w維布或鋼板牢固地粘貼在混凝土結(jié)構(gòu)表面,與原結(jié)構(gòu)共同受力,提高結(jié)構(gòu)的承載能力和抗震性能。
防水工程
防水涂料:環(huán)氧樹脂防水涂料具有良好的防水性能和耐化學腐蝕性。它可以在潮濕的基面上施工,形成一層致密的防水膜,有效地阻止水分的滲透。常用于地下室、衛(wèi)生間、屋頂?shù)炔课坏姆浪幚怼?/span>
防水卷材:一些防水卷材的生產(chǎn)中會使用環(huán)氧樹脂作為膠黏劑,以提高卷材與基層之間的粘結(jié)力,增強防水效果。
防腐工程
工業(yè)建筑防腐:在一些化工、印染、電鍍等工業(yè)建筑中,混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)容易受到化學介質(zhì)的侵蝕。環(huán)氧樹脂涂層可以作為一種有效的防腐措施,隔離腐蝕介質(zhì)與結(jié)構(gòu)表面,防止結(jié)構(gòu)因腐蝕而損壞。
海洋環(huán)境防腐:對于沿海地區(qū)的建筑或海洋工程設施,環(huán)氧樹脂的防腐性能尤為重要。它可以用于混凝土碼頭、橋梁、海上風電基礎等結(jié)構(gòu)的防腐保護,延長其在惡劣海洋環(huán)境下的使用壽命。
地面工程
環(huán)氧地坪:環(huán)氧樹脂自流平地坪具有平整、光滑、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)點,廣泛應用于工業(yè)廠房、倉庫、停車場、超市等場所。它不僅可以提高地面的使用性能,還可以改善工作環(huán)境,便于清潔和維護。
防靜電地坪:在一些對靜電敏感的場所,如電子廠、手術室等,可使用添加了導電材料的環(huán)氧樹脂制成防靜電地坪,有效地防止靜電的產(chǎn)生和積累,確保生產(chǎn)和工作的安全。
建筑膠黏劑
石材粘貼:在建筑裝飾中,環(huán)氧樹脂膠黏劑常用于石材的粘貼。它能夠提供強大的粘結(jié)力,確保石材與基層之間的牢固結(jié)合,防止石材脫落,提高裝飾效果的安全性和耐久性。
木材拼接:對于一些需要拼接的木材構(gòu)件,環(huán)氧樹脂膠黏劑可以填充木材之間的縫隙,形成緊密的連接,提高木材的強度和穩(wěn)定性,同時還能防止水分侵入導致木材腐爛。
玻璃鋼制品
建筑構(gòu)件:玻璃鋼是以環(huán)氧樹脂為基體,玻璃纖維為增強材料制成的一種復合材料。它具有重量輕、強度高、耐腐蝕、絕緣等優(yōu)點,可用于制造建筑中的一些非承重構(gòu)件,如屋面板、墻板、冷卻塔等,既滿足了結(jié)構(gòu)要求,又具有良好的耐久性和美觀性。
雕塑與裝飾:在建筑裝飾領域,玻璃鋼制品還可用于制作各種雕塑、裝飾品等,其可加工性強,能夠制成各種形狀和顏色的制品,為建筑增添獨特的藝術氛圍。
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