[科普中国]-自固化环氧树脂

自固化环氧树脂是在一定条件下不需外加固化剂即可自行交联的环氧树脂。这类树脂的分了结构中除含环氧基外，还含有能起固化作用的羟甲基、仲胺基和酸酐基等基团。固化时即可在一定温度下由自身结构中有固化作用的基团与环氧基进行交联，形成固化产物。与使用固化剂的操作比较，简化了工艺，并减少或避免了固化剂对操作人员的刺激与毒害作用。从这点出发，寻求性能比较优良而又完善的自固化环氧树脂品种是十分有意义的。1

环氧树脂的发展趋势环氧树脂自20世纪40年代后期在工业上获得应用以来，发展迅速，特别是随着电子工业的高速发展，近年来，新的高性能环氧树脂不断涌现，树脂改性和固化剂的研究开发亦极为活跃。

一种环氧树脂要有好的应用与发展前途，必须同时具备两个条件：首先要有优异的使用性能，其次应有短的合成路线和易得的原料。2

由于电子工业的发展，半导体安装自表面安装型方向转变，安装时的软焊开裂成为大问题。为此，须开发高耐热、低吸水性、低膨胀系数、低固化收缩的环氧树脂。因此，大批新型高性能环氧树脂被开发出来。它们中许多原料价廉易得，合成路线短，性能优异而引起人们极大兴趣，被称为“明星环氧树脂”，具有很好的前途。

羟甲基化的双酚A二缩水甘油醚分子式如下：

合成反应分两步

第一步，一克分子的双酚A与二克分子的甲醛（37%的福尔马林）在一克分子氢氧化钠（30%的水溶液）存在下，于20~25℃相互反应生成二羟甲基化的双酚A单钠盐。

第二步，上述的单钠盐与过量的环氧氯丙烷及碱（克分子比1∶5∶1.2）在60~65℃下反应， 即得产物。

羟甲基在苯核上的位置有可能不同。得到的环氧树脂特性如下图。

该树脂在160~200℃条件下苯核上的羟甲基就能和环氧基相互反应，自行固化。这个反应在没有加速剂存在时，一般反应进行的很慢，如果把对甲苯磺酸与三乙醇胺的中性盐作为加速剂添加到树脂里，在常温下它并不改变树脂的稳定性，但在高温反应时它却是一种有效的加速剂。适宜用量为3%，在180℃24小时内固化。

N，N'-二-(对羟基苄基)-乙二胺二缩水甘油醚结构式如下：

该二缩水甘油醚结构中含有仲胺基，是以过量的环氧氯丙烷与N，N'-二-(对羟基苄基)-乙二胺的钠盐反应来制备的。

将树脂加热到140~180℃温度时，最初处于熔融状态的树脂就自行固化了。固化物对玻璃、金属均具有良好的粘合性，富有弹性和耐稀酸作用。

环氧化四氢苯二甲酸酐结构式：

该环氧化物系以四氢苯二甲酸酐为原料，丙酮作溶剂，用25.4%的过氧化醋酸在40℃40分钟内进行环氧化而得到的。

产物的纯度为98.7%，精制品的熔点℃。用它制成的玻璃钢，静弯曲强度为5770~6025公斤/厘米。环氧化四氢苯二甲酸酐也可与双酚A型环氧树脂在一起混用。1

本词条内容贡献者为:

蒲富永 - 教授 - 西南大学