环氧树脂已在诸多领域中得到广泛应用。其特点如下:
1、 环氧树脂的硬化收缩率较低,显示出良好的尺寸稳定性。
2、环氧树脂的化学性质较为稳定,不受普通酸碱、化学药品和工业溶剂的影响。
3、环氧树脂与多种材料均具有优异的粘接力,且本身具备一定强度的机械性能,能够承受长期的环境应力,确保高度的可靠性。
除此之外,环氧树脂的优势在于其可调整性。通过调整组成配方,可以实现快速的固化效果或延长反应时间。此外,环氧树脂可以形成硬质灌封胶或弹性十足的软胶,满足多样化的应用需求。
环氧树脂因其物理机械性能、电绝缘性能、粘接性能以及加工性能,而被广泛应用于各类材料的粘接工作、耐腐蚀涂料的制造以及电气绝缘等多个重要领域。根据中商产业研究院的数据,截至2022年,中国环氧树脂下游消费领域的分布情况如下:涂料领域占比36%,电子电器领域占比32%,复合材料领域占比28%,胶黏剂及其他领域占比4%。
1、在涂料领域
环氧树脂涂料通常由环氧树脂、固化剂、溶剂和功能性添加剂组成。环氧树脂涂料因耐化学性、耐热性、电绝缘性以及漆膜附着力,被广泛用作防腐蚀漆、金属底漆以及绝缘漆。在涂料领域中,环氧树脂的应用占据了相当大的比重,能够制造出各种特性与用途独特的品种。这类涂料的共性包括:耐化学品性能,尤其是对碱的耐受性;强大的漆膜附着力,特别是对金属材料;良好的耐热性和电绝缘性;以及稳定的保色性。
然而,双酚A型环氧树脂涂料的耐候性较差,其漆膜在户外容易粉化失光且表面欠丰满。因此,这类涂料不适合作为户外使用的高装饰性涂料。尽管如此,环氧树脂涂料仍主要用于防腐蚀、金属底漆以及绝缘领域。而由杂环及脂环族环氧树脂制成的涂料则适用于户外环境。
此外,环氧树脂涂料在多个领域都有广泛的应用:汽车领域如底盘底漆、部件漆;容器领域如食品罐内壁、外壁涂料以及槽车内壁涂料;工厂设备领域如设备、管道防腐涂料;土建领域如桥梁防腐涂料、钢结构防腐涂料、水泥制品防渗涂料、地坪涂料以及装饰涂料等;船舶领域如底货仓内壁涂料、海上集装箱涂料以及钢铁部件防腐涂料。
2、在复合材料领域
环氧复合材料是由环氧树脂和增强材料(如玻璃纤维、碳纤维等)制作而成的复合材料。因其性能,如轻质、高强度、耐用性和耐化学性,被视为重要的结构材料和功能材料,广泛应用于化工、航空、航天和军工等高科技领域。
环氧复合材料主要分为两类:环氧玻璃钢(通用型复合材料)和环氧结构复合材料。环氧玻璃钢,如拉挤成型的环氧型材和缠绕成型的中空回转体制品等,在航空、航天和军工等领域发挥着至关重要的作用。
此外,环氧工程塑料,包括高压成型的环氧模塑料、环氧层压塑料以及环氧泡沫塑料,也可视为广义上的环氧复合材料。环氧树脂工程塑料主要用于对强度、冲击韧性和耐热性有综合要求的工程塑料零部件,如火箭尾翼片、穿甲弹弹托等,同时也用于功能性塑料。
3、作为胶黏剂
环氧树脂胶粘剂是一种由环氧树脂基料、固化剂、稀释剂、促进剂和填料精心配制而成的工程胶粘剂。由于其粘接性能、功能性、价格亲民以及简便的粘接工艺,它在飞机、导弹、火箭、卫星、汽车、舰艇、机械、电子及土木建筑等领域发挥着不可或缺的作用。环氧树脂胶粘剂种类繁多,用途广泛。
柔性环氧树脂具有高剥离强度和优良的抗冲击、热应力、疲劳性等特点,广泛应用于飞机的蜂窝粘合和铁路的地板等重要领域。这些应用场景对胶粘剂的耐用性要求比较高,而柔性环氧树脂能够经受反复振动和热循环的挑战,确保长期可靠的服务寿命。
增韧环氧树脂则展现出强大的抗冲击、抗疲劳能力和耐环境特性,被用于手机塔的粘合、武器装备的组装以及体育用品的制造等领域。同时,它也是焊接和机械紧固替代方案的选择,满足各种高标准应用需求。
双组份环氧胶粘剂则提供硬质和柔性的选择,与单组分环氧胶粘剂相似,均能抵抗各种条件,满足客户在严苛环境中的需求。
随着市场发展,环氧树脂胶粘剂在电子、电气和结构胶等领域的应用要求提高,需具备高性能、速固化和油面粘接等特性。因此,环氧树脂胶粘剂需不断改性以适应市场需求,促进其持续发展,更好地服务于各领域。