乙烯基树脂,又称乙烯基树脂,是由环氧树脂和甲基丙烯酸通过开环加成化学反应而制成的热固性树脂。由于乙烯基树脂具有良好的机械性能、韧性、耐热性和粘附性,优异的耐化学性和易于固化的特性,其应用领域不断扩大。那么,乙烯基树脂和环氧树脂有什么区别呢?
1、乙烯基树脂的种类、优缺点
首先,让我们先了解一下乙烯基树脂。乙烯基树脂全称环氧乙烯基树脂( Epoxy Vinyl Ester Resin,英文缩写VER,又称乙烯基酯树脂和乙烯酯树脂,是一种热固性树脂。乙烯基树脂兼具环氧树脂( Epoxy Resin) 和不饱和聚酯树脂( Unsaturate Polyester Rein) 其优点是强度高、耐化学腐蚀、工艺性能好;环氧树脂没有明显的缺点——粘度高、加工难度大、成本高。乙烯基树脂由环氧树脂(如双酚A或四溴双酚A环氧树脂、环氧酚醛清漆、二环氧化聚氧化丙烯等)和不饱和一元羧酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸等)反应而成。由于树脂合成的工艺和方法不同,乙烯基树脂的结构、性能和应用也不同。
乙烯基树脂( VER)类型包括:
①双酚A通用VER
双酚A 通用型 VER 由甲基丙烯酸和双酚组成 A 二缩水甘油醚环氧树脂通过开环加成反应合成溶于苯乙烯溶剂的溶液。
②溴化双酚 A 环氧乙烯树脂
溴化双酚 A 环氧乙烯树脂( 阻燃型环氧乙烯树脂) 溴化双酚一般用于使用 A 环氧树脂开环合成。
由于树脂中含溴,因此,阻燃环氧乙烯基酯树脂既有通用双酚 A环氧乙烯基酯树脂具有相同的耐化学性,同时赋予树脂自熄性。
③酚醛环氧乙烯基酯树脂
酚醛环氧树脂引入乙烯酯树脂骨架,合成环氧乙烯基酯树脂一般称为环氧乙烯基酯树脂 NOVOLAC 环氧乙烯基酯树脂,树脂具有较高的热稳定性。
酚醛环氧乙烯基酯树脂固化后,交联密度高,耐热性好,使用寿命长,耐腐蚀性好,特别是氯溶液或有机溶剂。
④高交联密度酚醛环氧乙烯基酯树脂
为了满足耐高温强度的需要,许多厂家对酚醛环氧乙烯基酯树脂进行了改性,提高了树脂的交联密度和耐热性,具有优异的耐酸性、耐溶剂腐蚀性和抗氧化性,适用于各种高温强腐蚀,如吸收塔、含有各种废气的高温烟囱等。
⑤光敏乙烯基树脂
由于乙烯基树脂树脂不饱和双键在分子链端,活性高,分子设计,如高环氧环氧树脂,丙烯酸代替甲基丙烯基酸合成乙烯基树脂,加入光引发剂(如苯醌、苯偶醚等),吸收紫外线能量,传递给树脂系统,使乙烯基树脂聚合固化。
这种树脂可用于印刷、光敏油墨等,在涂料工业中用作光敏涂料,在无线电工业中用作PCB上的光致抗腐蚀膜。
⑥柔性乙烯基酯树脂
为了满足各种防腐工程施工的需要,出现了柔性乙烯基酯树脂。柔性乙烯基酯树脂对钢和混凝土表面具有很高的附着力。与传统环氧乙烯基酯树脂相比,其延伸率更高,粘结强度大大提高,抗冲洗强度提高近4倍,层间强度提高20%,具有独特的耐磨性。
除上述品种外,还有PU 改性环氧乙烯基酯树脂,SMC/ BMC 环氧乙烯基酯树脂、辐射固化环氧乙烯基酯树脂等。
经过50年的发展和应用,经过20多年的探索,乙烯基酯树脂已发展成为一系列具有特殊功能的高性能热固性树脂,广泛应用于复合材料、防腐、涂料、粘合剂等领域。
二、环氧树脂的种类、优缺点
同样,我们先简单介绍一下环氧树脂。
环氧树脂(Epoxy Resin)一般是指高分子低聚体,含有两个或两个以上的环氧基,以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架,能通过环氧基团反应形成有用的热固化产物(Oligomer)。当聚合度n为零时,称为环氧化合物,称为环氧化物(Epoxide)。
环氧树脂种类繁多,新品种不断出现。环氧树脂的分类方法也很多。根据其化学结构和环氧基的结合,一般分为五类:(1)收缩甘油醚、(2)收缩甘油酯、(3)收缩甘油胺、(4)脂肪环氧化合物、(5)脂肪环氧化合物。
下面详细介绍了常见环氧树脂的类型和特点。
①双酚A型环氧树脂
双酚A(即二酚基丙烷)环氧树脂是二酚基丙烷收缩甘油醚。在环氧树脂中,其原料易得,成本低,因此产量大。它约占中国环氧树脂总产量的90%%,约占世界环氧树脂总产量的75%%~80%。
因其用途最广,所以被称为通用环氧树脂。
双酚A型环氧树脂的分子结构决定了其性能具有热固性,可与各种固化剂、催化剂和添加剂形成各种性能优异的固化剂,几乎可满足各种使用要求。主要缺点是:耐热性和韧性低,耐湿热性和耐候性差。
②双酚F型环氧树脂
这是一种新型环氧树脂,旨在降低双酚A型环氧树脂本身的粘度,并具有相同的性能。液态双酚F型环氧树脂通常由双酚F(二酚基甲烷)和环氧氯丙烷在NaOH作用下反应而成。
双酚F型环氧树脂粘度小,不到双酚A型环氧树脂粘度的1/3,对纤维有良好的浸渍作用。其固化性能与双酚A型环氧树脂几乎相同,但耐热性稍低,耐腐蚀性稍好。液态双酚F型环氧树脂可用于无溶剂涂料、粘合剂、铸塑料、玻璃钢和碳纤维复合材料。
③多酚型缩水甘油醚环氧树脂
多酚缩水甘油醚环氧树脂是一种多功能环氧树脂。其分子中有两个以上的环氧基,因此固化物交联密度高,耐热性、强度、模量、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性好。
④脂肪族缩水甘油醚环氧树脂
脂肪族缩水甘油醚环氧树脂由二元或多元醇和环氧氯丙烷在催化剂的作用下开环醚化,产生氯醇中间产物,然后与碱发生反应,脱离HCL闭环,形成缩水甘油醚。
脂肪收缩甘油醚环氧树脂由两个或两个以上的环氧基与脂肪链直接连接而成。分子结构中没有苯环、脂肪环和杂环。这些树脂的粘度大多很小,大部分品种都是偶水溶性的,大部分都是长链分子,所以很灵活。但是它们的耐热性很差。
⑤甘油酯环氧树脂
与二酚基丙烷环氧树脂相比,收缩甘油胺环氧树脂粘度低,工艺性好;附着力高于普通环氧树脂,固化物力学性能好;电绝缘性好,耐气候性好,耐超低温性好。在超低温条件下,它仍然比其他类型的环氧树脂具有更高的粘结强度。表面光泽度好,透光性好,耐气候性好。
⑥脂环族环氧树脂
脂环族环氧树脂是一种粘度低、工艺性好的低分子化合物。可用作活性稀释剂。环氧当量小,交联密度高,刚性脂环热稳定性好,耐热性高,但脆性差,韧性差。固化收缩小,拉伸强度高。因为合成过程中不含Cl、Na等离子体具有良好的电气性能,特别是高温电气性能和耐电弧性。不含苯环,所以耐紫外线,耐候性好。
三、乙烯基树脂与环氧树脂的性能比较
1、乙烯基树脂的性能特点
①乙烯基树脂坚持环氧树脂的优良特性,具有优异的固化和成型性,可溶于苯乙烯和丙烯酸单体。
②树脂粘度低,常温固化,操作方便,施工不受季节限制。
③耐腐蚀性能优异,耐碱性与环氧树脂相似,耐酸性与抗氧化性与双酚不饱和聚酯树脂相似。交叉