双酚 A 型环氧树脂(Bisphenol A Epoxy Resin,简称 EP,又称 E 型环氧树脂),是由双酚 A 与环氧氯丙烷在碱性条件下缩聚而成的热固性树脂,分子末端含环氧基,是目前产量最大、应用最广的通用型环氧树脂。以下从核心信息、合成工艺、性能特点、应用领域及发展趋势展开说明。
一、核心信息
化学结构:分子通式为 [C₁₁H₁₂O₃]ₙ,本质是不同聚合度(n 通常<10)的混合物,n=0 时为双酚 A 二缩水甘油醚(基础单体)。
形态与规格
表格
类型 平均分子量 软化点 形态 典型用途 低分子量 300-700(n<2) <50℃ 透明黏稠液体 胶粘剂、涂料、灌封 高分子量 >1000(n≥2) >60℃ 脆性固体(片 / 粒) 复合材料、层压板 基础性质:相对密度约 1.16,可燃,溶于酮、酯、芳烃等,不溶于水 / 乙醇 / 乙醚;未固化时储存稳定(1 年以上),固化后形成三维网状结构。
二、合成工艺
一步法:双酚 A、环氧氯丙烷、强碱水溶液 “一锅法” 混合,同步开环与闭环,工艺简单、成本低,工业常用。
两步法:先在催化剂下 120-130℃开环,再 75-80℃加碱闭环,后经蒸馏、萃取、洗涤、脱溶剂精制,产品纯度更高。
固碱法:60℃下双酚 A 与环氧氯丙烷混合溶解,分批次加固体碱反应,减少副反应、提升环氧值稳定性。
三、性能特点
优势
粘接性强:对金属、陶瓷、玻璃等绝大多数材料有高粘接强度,被誉为 “万能胶”。
力学与尺寸稳定:固化收缩率<2%,硬度高、刚性好,适合结构件与精密部件。
耐化学与电绝缘:耐酸碱、溶剂,介电性能优异,适配电子电气领域。
工艺灵活:可常温 / 加热固化,适配不同成型工艺(浇筑、浸渍、喷涂等)。
短板
耐候性差:紫外照射易降解黄变,户外需添加抗氧剂 / 紫外吸收剂。
脆性较高:交联密度大导致抗冲击与韧性不足,需通过增韧改性(如端羧基丁腈橡胶、纳米填料)改善。
耐热一般:长期使用温度约 120-150℃,需酚醛 / 有机硅改性提升耐热性。
四、应用领域
涂料:防腐底漆(船舶 / 化工设备)、地坪漆(车间 / 停车场)、电子涂层(线路板阻焊),提供耐磨 / 耐化学保护。
胶粘剂:结构胶(航空 / 汽车)、电子封装胶、建筑胶,粘接强度与耐老化性突出。
电子电气:灌封料(变压器 / 传感器)、覆铜板树脂基体、绝缘部件,绝缘与防潮性能优异。
复合材料:碳纤维 / 玻璃纤维增强基体,用于风电叶片、航空部件、体育器材,兼顾强度与轻量化。
其他:层压板(PCB 基板)、封装材料、医用器械涂层(需低双酚 A 迁移)等。
五、发展趋势
环保化:降低游离双酚 A(BPA)含量,开发生物基 / 可降解环氧体系,应对健康与环境法规要求。
高性能改性:增韧(弹性体 / 纳米填料)、耐热(酚醛 / 硅氧烷改性)、耐候(紫外稳定剂),拓展高端应用场景。
功能化:水性化、光固化、低粘度化,适配绿色工艺与快速成型需求。
总结
双酚 A 型环氧树脂凭借综合性能与工艺灵活性,在工业领域占据核心地位,通过改性与环保升级,其应用边界正持续拓宽。



