2014年給排水工程師《專業(yè)知識(shí)》備考資料(7)

　　材料簡(jiǎn)介

　　環(huán)氧樹(shù)脂是泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物，除個(gè)別外，它們的相對(duì)分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征，環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。

　　應(yīng)用特性

　　1、 形式多樣。各種樹(shù)脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應(yīng)各種應(yīng)用對(duì)形式提出的要求，其范圍可以從極低的粘度到高熔點(diǎn)固體。

　　2、 固化方便。選用各種不同的固化劑，環(huán)氧樹(shù)脂體系幾乎可以在0~180℃溫度范圍內(nèi)固化。

　　3、 粘附力強(qiáng)。環(huán)氧樹(shù)脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對(duì)各種物質(zhì)具有很高的粘附力。環(huán)氧樹(shù)脂固化時(shí)的收縮性低，產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力小，這也有助于提高粘附強(qiáng)度。

　　4、 收縮性低。環(huán)氧樹(shù)脂和所用的固化劑的反應(yīng)是通過(guò)直接加成反應(yīng)或樹(shù)脂分子中環(huán)氧基的開(kāi)環(huán)聚合反應(yīng)來(lái)進(jìn)行的，沒(méi)有水或其它揮發(fā)性副產(chǎn)物放出。它們和不飽和聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂相比，在固化過(guò)程中顯示出很低的收縮性(小于2%)。

　　5、 力學(xué)性能。固化后的環(huán)氧樹(shù)脂體系具有優(yōu)良的力學(xué)性能。

　　6、 電性能。固化后的環(huán)氧樹(shù)脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優(yōu)良絕緣材料。

　　7、 化學(xué)穩(wěn)定性。通常，固化后的環(huán)氧樹(shù)脂體系具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環(huán)氧體系的其它性能一樣，化學(xué)穩(wěn)定性也取決于所選用的樹(shù)脂和固化劑。適當(dāng)?shù)剡x用環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學(xué)穩(wěn)定性能。

　　8、 尺寸穩(wěn)定性。上述的許多性能的綜合，使環(huán)氧樹(shù)脂體系具有突出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。

　　9、 耐霉菌。固化的環(huán)氧樹(shù)脂體系耐大多數(shù)霉菌，可以在苛刻的熱帶條件下使用。

　　類型分類

　　根據(jù)分子結(jié)構(gòu)，環(huán)氧樹(shù)脂大體上可分為五大類：

　　1、 縮水甘油醚類環(huán)氧樹(shù)脂

　　2、 縮水甘油酯類環(huán)氧樹(shù)脂

　　3、 縮水甘油胺類環(huán)氧樹(shù)脂

　　4、 線型脂肪族類環(huán)氧樹(shù)脂

　　5、 脂環(huán)族類環(huán)氧樹(shù)脂

　　復(fù)合材料工業(yè)上使用量最大的環(huán)氧樹(shù)脂品種是上述第一類縮水甘油醚類環(huán)氧樹(shù)脂，而其中又以二酚基丙烷型環(huán)氧樹(shù)脂(簡(jiǎn)稱雙酚a型環(huán)氧樹(shù)脂)為主。其次是縮水甘油胺類環(huán)氧樹(shù)脂。

　　1、 縮水甘油醚類環(huán)氧樹(shù)脂

　　縮水甘油醚類環(huán)氧樹(shù)脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的。

　　為了幫助廣大的考生系統(tǒng)的復(fù)習(xí)2013年注冊(cè)公用設(shè)備工程師考試，本文將主要針對(duì)公用設(shè)備工程考試科目《給水排水》的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的講解，希望對(duì)您參加本次考試有所幫助，并在此預(yù)祝您金榜題名!

　　(1)二酚基丙烷型環(huán)氧樹(shù)脂二酚基丙烷型環(huán)氧樹(shù)脂是由二酚基丙烷與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成。

　　工業(yè)二酚基丙烷型環(huán)氧樹(shù)脂實(shí)際上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多數(shù)的分子是含有兩個(gè)環(huán)氧基端的線型結(jié)構(gòu)。少數(shù)分子可能支化，極少數(shù)分子終止的基團(tuán)是氯醇基團(tuán)而不是環(huán)氧基。因此環(huán)氧樹(shù)脂的環(huán)氧基含量、氯含量等對(duì)樹(shù)脂的固化及固化物的性能有很大的影響。工業(yè)上作為樹(shù)脂的控制指標(biāo)如下：

　　①環(huán)氧值。環(huán)氧值是鑒別環(huán)氧樹(shù)脂性質(zhì)的最主要的指標(biāo)，工業(yè)環(huán)氧樹(shù)脂型號(hào)就是按環(huán)氧值不同來(lái)區(qū)分的。環(huán)氧值是指每100g樹(shù)脂中所含環(huán)氧基的物質(zhì)的量數(shù)。環(huán)氧值的倒數(shù)乘以100就稱之為環(huán)氧當(dāng)量。環(huán)氧當(dāng)量的含義是：含有1mol環(huán)氧基的環(huán)氧樹(shù)脂的克數(shù)。

　?、跓o(wú)機(jī)氯含量。樹(shù)脂中的氯離子能與胺類固化劑起絡(luò)合作用而影響樹(shù)脂的固化，同時(shí)也影響固化樹(shù)脂的電性能，因此氯含量也環(huán)氧樹(shù)脂的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

　　③有機(jī)氯含量。樹(shù)脂中的有機(jī)氯含量標(biāo)志著分子中未起閉環(huán)反應(yīng)的那部分氯醇基團(tuán)的含量，它含量應(yīng)盡可能地降低，否則也要影響樹(shù)脂的固化及固化物的性能。

　?、軗]發(fā)分。

　?、菡扯然蜍浕c(diǎn)。

　　(2)酚醛多環(huán)氧樹(shù)脂酚醛多環(huán)氧樹(shù)脂包括有苯酚甲醛型、鄰甲酚甲醛型多環(huán)氧樹(shù)脂，它與二酚基丙烷型環(huán)氧樹(shù)脂相比，在線型分子中含有兩個(gè)以上的環(huán)氧基，因此固化后產(chǎn)物的交聯(lián)密度大，具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。它們是由線型酚醛樹(shù)脂與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的。

　　(3)其它多羥基酚類縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂這類樹(shù)脂中具有實(shí)用性的代表有：間苯二酚型環(huán)氧樹(shù)脂、間苯二酚-甲醛型環(huán)氧樹(shù)脂、四酚基乙烷型環(huán)氧樹(shù)脂和三羥苯基甲烷型環(huán)氧樹(shù)脂，這些多官能縮水甘油醚樹(shù)脂固化后具有高的熱變形溫度和剛性，可單獨(dú)或者與通用e型樹(shù)脂共混，供作高性能復(fù)合材料(acm)、印刷線路板等基體材料。

　　(4)脂族多元醇縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的環(huán)氧基，這類樹(shù)脂絕大多數(shù)粘度很低;大多數(shù)是長(zhǎng)鏈線型分子，因此富有柔韌性。

　　2、其它類型環(huán)氧樹(shù)脂

　　(1)縮水甘油酯類環(huán)氧樹(shù)脂縮水甘油酯類環(huán)氧樹(shù)脂和二酚基丙烷環(huán)氧化樹(shù)脂比較，它具有粘度低，使用工藝性好;反應(yīng)活性高;粘合力比通用環(huán)氧樹(shù)脂高，固化物力學(xué)性能好;電絕緣性好;耐氣候性好，并且具有良好的耐超低溫性，在超低溫條件下，仍具有比其它類型環(huán)氧樹(shù)脂高的粘結(jié)強(qiáng)度。有較好的表面光澤度，透光性、耐氣候性好。

　　(2)縮水甘油胺類環(huán)氧樹(shù)脂這類樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)是多官能度、環(huán)氧當(dāng)量高，交聯(lián)密度大，耐熱性顯著提高。上前國(guó)內(nèi)外已利用縮水甘油胺環(huán)氧樹(shù)脂優(yōu)越的粘接性和耐熱性，來(lái)制造碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料(cfrp)用于飛機(jī)二次結(jié)構(gòu)材料。

　　(3)脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂這類環(huán)氧樹(shù)脂是由脂環(huán)族烯烴的雙鍵經(jīng)環(huán)氧化而制得的，它們的分子結(jié)構(gòu)和二酚基丙烷型環(huán)氧樹(shù)脂及其它環(huán)氧樹(shù)脂有很大差異，前者環(huán)氧基都直接連接在脂環(huán)上，而后者的環(huán)氧基都是以環(huán)氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂的固化物具有以下特點(diǎn)：①較高的壓縮與拉伸強(qiáng)度;②長(zhǎng)期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學(xué)性能;③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。

　　(4)脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂這類環(huán)氧樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)里不僅無(wú)苯核，也無(wú)脂環(huán)結(jié)構(gòu)。僅有脂肪鏈，環(huán)氧基與脂肪鏈相連。環(huán)氧化聚丁二烯樹(shù)脂固化后的強(qiáng)度、韌性、粘接性、耐正負(fù)溫度性能都良好。

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