环氧树脂

环氧树脂（Epoxy），又稱作人工樹脂、人造樹脂、樹脂膠等，化学式${\ce {(C11H12O3)_{n}}}$。是一类非常重要的热固性塑膠，广泛用于黏著劑，涂料等用途。人造樹脂（Epoxy resins／Epoxy／Polyepoxide）是熱固性環氧化物聚合物。环氧树脂，也称为聚环氧化物，是一类含有环氧基团的反应性预聚物和聚合物。 环氧官能团也统称为环氧树脂。 环氧基团的 IUPAC 名称是环氧乙烷（oxirane）。

环氧树脂可以通过催化均聚与其自身反应，或与多种共反应物反应，包括多官能胺、酸（酐）、酚、醇和硫醇（mercaptan）。 这些共反应物通常称为硬化剂或固化剂，而交联反应通常称为固化。

大多數人造樹脂由環氧氯丙烷（epichlorohydrin，${\ce {C3H5ClO}}$）和双酚A（酚甲烷，bisphenol-A，${\ce {C15H16O2}}$）產生化學反應而成。

结构

基本结构

环氧树脂得名于其结构上的环氧基。双酚A型环氧树脂是最常用的环氧树脂。

通过如同固化反应，环氧树脂可以形成三维交联高分子結構。

基于胺类固化剂的固化反应

胺类固化剂可以打开环氧基。若所使用的胺类固化剂（常用的固化剂为双氰胺，DICY）有两个以上的功能团则可以生成交联結構。

基于酐类固化剂的固化反应

酐类固化剂在胺催化剂的作用下可以和环氧基反应。

酐类固化剂还可以在氢氧根的催化作用下和环氧基反应。

其他固化反应

苯酚也可以同环氧基反应。

性质

化学性质

环氧树脂固化过程为放热反应，当使用快速催化剂铸造大型零件时需要注意散热，防止温度上升过高达到小分子沸腾温度。燃燒時產生黃色火焰；有酚類的味道。

环氧树脂具有仲羟基和环氧基，仲羟基可以与异氰酸酯反应。环氧树脂作为多元醇直接加入聚氨酯胶黏剂含羟基的组分中，使用此方法只有羟基参加反应，环氧基未能反应。

用酸性树脂的羧基，使环氧开环，再与聚氨酯胶黏剂中的异氰酸酯反应。还可以将环氧树脂溶解于乙酸乙酯中，添加磷酸加温反应，其加成物添加到聚氨酯胶黏剂中，可使胶的初黏、耐热性以及水解稳定性等都得到提高。

物理性质

• 密度：1.1～1.2公克/立方公分（與固化程度有關）

生產與應用

工业生产

环氧树脂在全世界的年产值大约150亿美元。环氧树脂在美国的主要生产厂家和品牌包括Hexion（原Shell Development Company）的Epon，陶氏化工的D.E.R牌和亨斯邁公司（Huntsman）先进材料业务部（原汽巴精化）的Araldite牌。

应用

环氧树脂广泛用于：

• 涂料及黏合剂
• 模铸各种电子器件、集成电路封装材料和电路板
• 制造工业零件制品等
• 鋁罐內層，尤其是酸性的食品或飲料，例如汽水
• 土木建築結構物補強，可與碳纖維或玻璃纖維搭配使用成為具有極高抗拉強度的補強材料。
• 用於作為人造石的生產。
• 防水材料。

环境与安全

环氧基会与人体内的多种基团反应，因此通常被认为是有毒或者致癌物质，在使用的时候应该避免皮肤接触。环氧树脂的固化剂大多也是有毒物质。

環氧氯丙烷（${\ce {C3H5C10}}$）易燃，含毒性和致癌物質。

双酚A（酚甲烷，${\ce {C15H16O2}}$）是內分泌干擾素（也就是擾亂生殖系統的化學物質）。

根據綠色和平組織（GreenPeace）於2006年4月發表的報告《我們的生殖健康和化學暴露》（Our reproductive health and chemical exposure），双酚A可影響男性生殖器官、導致早熟、母乳減少。

外部連結

• Epoxy.com网页 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Dow Chemical环氧树脂 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• Macrogalleria环氧树脂 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 中国环氧树脂网 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 環氧樹脂翻模教學 （页面存档备份，存于互联网档案馆）