环氧树脂(Epoxy resin,简称 EP)是分子中含有两个或两个以上环氧基团、能与固化剂交联形成三维网状结构的热固性高分子化合物总称,分子式通常为(C₁₁H₁₂O₃)n,其核心是环氧基团的化学活性,经固化后具备优异的粘接性、耐化学性、电绝缘性与尺寸稳定性,是工业中用途极广的基础材料。
核心定义与结构
化学本质:分子含两个及以上环氧基团(-CH (O) CH-)的预聚体,多由环氧氯丙烷与双酚 A、双酚 F 或多元酚 / 多元醇缩聚而成,未固化时为线性低聚物,需与固化剂交联成热固性体型结构。
固化原理:环氧基开环加成聚合,与多元胺、酸酐、多元酚等固化剂反应,无低分子副产物,收缩率 1%-2%,交联后不可逆,具备热稳定性。
主要类型
表格
| 类型 | 结构特点 | 核心优势 | 典型用途 |
|---|---|---|---|
| 双酚 A 型 | 双酚 A + 环氧氯丙烷 | 粘接强、绝缘好、工艺成熟 | 涂料、胶粘剂、电子封装、地坪 |
| 双酚 F 型 | 双酚 F + 环氧氯丙烷 | 粘度低、流动好、固化快 | 无溶剂涂料、灌封、快速粘接 |
| 酚醛环氧 | 酚醛树脂 + 环氧氯丙烷 | 多环氧基、交联密度高、耐高温 | 高性能复合材料、耐高温胶、高 Tg 封装 |
| 脂环族 | 环氧基直接连脂环 | 耐候好、介电优、色泽浅 | 户外涂料、光学材料、电气绝缘 |
关键性能
粘接性:对金属、陶瓷、玻璃、木材、塑料等附着力强,广泛用于结构胶与复合成型。
机械性能:固化后硬度高、韧性可调,拉伸 / 弯曲强度优异,可通过增韧改性提升抗冲击性。
耐化学性:耐酸碱(酚醛型耐酸更优)、耐溶剂、耐老化,适用于化工防腐与恶劣环境服役。
电性能:介电损耗小、体积电阻率高、吸水率低,是电子封装与电气绝缘的优选材料。
工艺性:可常温 / 加热固化,粘度可调,适配浇注、浸渍、喷涂、RTM 等多种工艺。
典型应用领域
涂料:防腐漆、地坪漆、汽车底漆、粉末涂料,兼顾耐磨与装饰。
胶粘剂:结构胶(碳纤维胶、粘钢胶、植筋胶)、电子元件粘接、航空航天结构连接。
电子电气:封装、灌封、PCB 基板、变压器绝缘,保障器件稳定运行。
复合材料:碳纤维 / 玻璃纤维增强环氧(如玻璃钢)用于航空部件、风电叶片、体育器材。
建筑与工业:混凝土修补、防腐内衬、模具制造、工艺品与家具浇注。
改性与环保趋势
改性方向:增韧(橡胶 / 纳米粒子)、耐高温(酚醛 / 有机硅改性)、阻燃(磷 / 氮系)、水性化(降低 VOC)。
环保进展:无溶剂化、水性化、生物基环氧(如双酚 S 替代双酚 A)成为行业重点,减少环境影响。
总结
环氧树脂凭借环氧基团的高活性与固化后优异的综合性能,已从航空航天、电子电气渗透到建筑、涂料、胶粘剂等国民经济各领域,是现代工业中不可或缺的基础材料,其改性与绿色化持续拓展应用边界。



