摘 要

环氧树脂是十分重要的热固性树脂，因其性能优越而被普遍用于许多领域。但是它也有很多的缺点，例如内应力大、质脆、易燃、不易降解、耐冲击性差和耐酸差等等。为了满足不同行业的要求，必须对环氧树脂进行改性，其中对其进行耐酸改性是环氧涂料行业的热点研究问题。

目前，国内外提高环氧树脂耐酸性能的主要途径包括以下几个方面:㈠环氧树脂分子化学改性; ㈡改变固化剂种类及用量；㈢纳米无机填料改性环氧树脂。本文主要从树脂物理共混，改变固化剂种类及用量，添加无机填料等方法来提高环氧树脂的耐酸性。

本文通过将耐酸性好的树脂改性环氧树脂。如：酚醛树脂改性、呋喃树脂改性、有机硅树脂改性等。研究了胺类固化剂二乙烯三胺，磷酸及酸酐类固化剂甲基四氢苯酐对环氧树脂耐酸性的影响。并通过添加耐酸填料达到相应耐酸的目的。

通过试验探究发现，将不同树脂按一定比例复配（质量比）即环氧树脂：呋喃树脂：酚醛树脂=7:3:3.5，二乙烯三胺的添加量为环氧树脂与呋喃树脂总量的12%，甲基四氢苯酐加入量为呋喃树脂质量的5%，耐酸填料云母粉的加入量为树脂总量的20%时，该复配树脂浇注体要比纯环氧树脂耐酸性提高很多，树脂浇注体试样在60℃40%H₂SO₄浸泡一周后弯曲强度保留率可达90%，因此达到了试验要求。

关键字：耐酸树脂、固化剂、耐酸填料、环氧树脂

Abstract

Epoxy resin is the most important thermosetting resin. Because of its good performances, it is widely used in many fields. However, it also has many disadvantages, such as large internal stress, crisp, inflammable, uneasily-degradation, impact resistance and poor moisture resistance and so on. In order to meet the needs of different industries, we must modify epoxy resin, and acid-resisting is one of the hottest research issues.

Now, main ways to improve the performance of expoxy resin acid at home and abroad including the following aspects: (1) Chemical modification of epoxy redin molecular (2) Change the type and dosage of curing agent (3)Nano inorganic filler modified epoxy resin. This article mainly from the resin physical blending, changing the type and dosage of curing agent, adding inorganic filler to improve the acid resistance of epoxy resin.

Through other acid-proof resin modified epoxy resin such as phenolic resin modified epoxy, Furan resin modified Coumarone resin modified epoxy resin, organic silicone modified epoxy resin, etc. Study on amine curing agent such as DETA, phosphoric, Class anhydride curing agent such as four hydrogen methyl benzene anhydride incluence acid-resisting of epoxy resin. By adding acid-resieting fillers to make to achieve purpose of acid-resisiting of epoxy resin.

Through the experiment,it is found that when the resin mass ratio is epoxy resin ,furan resin,phenolic resin=7:3:3.5,the addition of DETA is 12% of the total amount of epoxy resin and furan resin,the addition of four hydrogen methyl benzene anhydride is 5% of the quality of furan resin,the amount of acid resistant filler such as mica powder is 20% of the total amount of resin.In terms of resistance to acid, the product is better than pure epoxy resin, the bending strength retention rate was 90% after one week of the sample was soaked at 60℃ in 40% H₂SO₄. It meets the requirements of the experiment.

Key word: acid-proof resin; epoxy curing agent; acid-proof packing; epoxy resin

目录

第一章 绪论 1

1.1环氧树脂概述 1

1.1.1环氧树脂发展历史 1

1.1.2环氧树脂定义 1

1.1.3环氧树脂分类 1

1.1.4环氧树脂的结构 3

1.1.5环氧树脂及其固化物的性能 3

1.1.6环氧树脂的合成方法 4

1.1.7环氧树脂固化剂和固化机理 4

1.2环氧树脂的改性 6

1.2.1酚醛改性环氧树脂 6

1.2.2呋喃改性环氧树脂 7

1.2.3其它树脂改性环氧树脂 8

1.3立题思想和目标 8

1.3.1指导思想和总体目标 8

1.3.2本论文研究工作 8

第二章 呋喃树脂对环氧树脂的改性研究 9

2.1引言 9

2.2实验部分 10

2.2.1 材料 10

2.2.2 仪器 10

2.2.3 测试标准 10

2.2.4实验部分 11

2.3结果与讨论 14

2.3.1浸泡前后弯曲强度对比 14

2.3.2浸泡前后试样质量变化对比 16

2.3.3浸泡后试样外观及浸泡液颜色变化 17

2.3.4树脂浇注体密度、巴氏硬度、吸水率 18

第三章 酚醛、呋喃树脂对环氧树脂的改性研究 18

3.2 引言 18

3.2实验部分 19

3.2.1 材料 19

3.2.2仪器 19

3.2.3 测试标准 19

3.2.4实验部分 20

3.3结果与讨论 21

3.3.1浸泡前后弯曲强度对比 21

3.3.2浸泡前后试样质量变化对比 22

3.3.3浸泡后试样外观及浸泡液颜色变化 23

3.3.4树脂浇注体密度、巴氏硬度、吸水率 24

第四章 耐酸填料添加量对环氧树脂耐酸性的影响 25

4.1引言 25

4.2实验部分 25

4.2.1材料 25

4.2.2仪器 25

4.2.3 测试标准 26

4.2.3实验部分 26

4.3结果与讨论 27

4.3.1浸泡时间与弯曲强度、质量变化 27

4.3.2浸泡后试样外观及浸泡液颜色变化 28

总结 30

展望 31

参考文献 32

第一章 绪论

1.1环氧树脂概述

1.1.1环氧树脂发展历史

十九世纪末有两个重大发现揭开了EP合成的序幕。最早到1891年，德国的化学家Lindmann 使用对苯二酚与环氧氯丙烷的反应，制得了树枝状的产物。到了1909年的俄国化学家Prileschajew发现利用过氧化苯甲酰能使烯烃氧化得到环氧化合物。即使到今天，上述两个反应仍然是环氧树脂的主要合成制备路线。

真正的环氧树脂的研究是从20世纪30年代开始，1935年德国化学家Schleck运用胺类化合物使多于一个环氧基的化合物聚合得到分子链增长的高分子聚合物，被I.G染料公司作为专利发表，因为第二次世界大战而没有在美国取得专利权。随后，瑞士发明家Pierre Castan和美国发明家S.O.Greelee展示的很多专利都揭开了双酚A和环氧氯丙烷通过缩合聚合反应可以制得液体EP，有机的多元胺及多元酸都可使其硬化而且具有杰出的粘接性。这些研究成果推动了美国De Voe-Raynolds 公司于1947年进行了第一次有工业价值的环氧树脂的制备，而且指出在一些特殊的领域它是一种性能要优于酚醛树脂和聚酯的新型的树脂。自此之后，瑞士的Cibe公司、美国Shall 及Dow Chamical 公司都着手EP的工业生产以及研发工作。当时，EP已经在金属质料粘接和防腐蚀涂料等方面有了冲破，促使EP作为一个行业快速的发展了开来^[1]。

1.1.2环氧树脂定义

EP，广义上来讲凡是含有两个及以上环氧基，能通过环氧基团与固化剂反应，最终可以形成不溶、不熔的三维网状结构的高分子化合物^[2]。它有液态和固态两种状态，但是绝大多数EP在室温体系下都是液态。

1.1.3环氧树脂分类

（一）按化学结构分类

一般可以分为以下几类^[3-4]：