Эпоксидные смолы

Эпоксидные смолы – это мономерные, олигомерные или полимерные растворимые соединения, в состав молекул которых входит не менее двух эпоксидных или глицидиловых групп:

Эпоксидная и глицидиловая группы

Получение эпоксидной смолы

Эпоксидные смолы используют как основу для лаков, эмалей, клеев, связующих для высокопрочных армированных пластиков, для изготовления абразивных и фрикционных материалов, полимербетонов, герметиков, пенопластов.

Диановые эпоксидные смолы в зависимости от молекулярной массы являются жидкими (М<600) или стеклообразными (М>1000). Эпоксидные смолы растворимы в кетонах, эфирах, ароматических углеводородах. Для характеристики эпоксидных смол используют эпоксидное число и эпоксидный эквивалент (масса 1 грамм-эквивалента смолы).

Отверждение низкомолекулярных диановых смол проводят как при низких температурах (20-60 °С), так и при высоких (свыше 70 °С – горячее отверждение). При низких температурах отвердителями являются алифатические полиамины (5-15% от массы смолы) или олигоаминоамиды (50-100% от массы смолы), а при повышенных – ангидриды дикарботновых кислот, ароматические полиамины, ангидриды ароматических кислот. Для горячего отверждения диановых эпоксидных смол с М > 1000 применяют фенолформальдегидные или аминоформальдегидные смолы (25-75% от массы эпоксидной смолы).

Характеристики отвержденных диановых эпоксидных смол:

• Высокая температура стеклования: 55-170 °С;
• Низкое водопоглощение: 0,01 – 0,1%;
• Высокие диэлектрические показатели;
• Малое удлинение при растяжении: 0,5- 6%;
• Высокая стойкость к ударным нагрузкам — 30-75 кДж/м² обеспечивается при отверждении смесей диановых смол с диглицидиуретанами, полученными на основе сополимеров тетрагидрофурана и оксида пропилена.
• Низкая горючесть характерна для отвержденных смол на основе галогенированного дифенилолпропана и ароматических диаминов.

Наряду с диановымисмолами в промышленности широко применяются эпоксиноволачные смолы, эпоксиуретановые и циклоалифатические эпоксидные смолы. Благодаря наличию в молекулах этих смол ароматических ядер или термостойких гетероциклов, отвержденные образцы имеют теплостойскость по Мартенсу около 300°С и могут длительно эксплуатироваться на воздухе при температурах до 250°С.

Выбор состава связующих на основе эпоксидных смол для композиционных материалов основан на том, что с уменьшением расстояния между узлами сетки растут температура стеклования, прочность при сжатии, химическая и термическая стойкость, но растет и хрупкость. Аналогичным образом изменяются свойства отвержденных связующих при увеличении содержания ароматических циклов в молекуле эпоксидной смолы.