Эпоксидные смолы
Эпоксидными смолами называются олигомерыОлигомеры (от греч. oligos – малый, немногочисленный и meros – часть) — полимеры с небольшим числом структурных (мономерных) звеньев и невысокой молекулярной массой., содержащие эпоксидные группы
и способные под действием отвердителей (полиаминов и др.) образовывать пространственно сшитые полимеры.Наиболее распространённые эпоксидные смолы — продукты конденсации эпихлоргидрина
и
бисфенола А
Систематическое название бисфенола А:
2,2-бис(4-гидроксифенил)пропан.
и впервые получившего - Эпихлоргидрин реагирует с дианом по типу нуклеофильного присоединения с раскрытием эпоксидного циклаНуклефильное присоединение
Нуклеофил — атом кислорода фенольного гидроксила.. Реакцию проводят в присутствии основанийОснования (например, HO– в составе NaOH) усиливауют нуклеофильные свойства фенольных ОН-групп, переводя их в анионы:
- Далее диан и диэпоксид, являясь бифункциональными соединениями, вступают в процесс поликонденсации, который идёт как последовательность реакций присоединения и не сопровождается выделением побочных продуктов (в отличие от большинства процессов поликонденсации, основанных на реакциях замещения).
На заключительной стадии процесса образуется растворимая вязкотекучая эпоксидная смола c невысокой молекулярной массой (450-4000):
,где
Для отверждения эпоксидиановой смолы обычно используют полиэтиленполиамины Н2N(СН2СH2NH)nH (где n=1-4) или гексаметилендиамин H2N(CH2)6NH2, которые, присоединяясь по эпоксидным группам, образуют трёхмерную сетчатую структуру:
Таким образом, после отверждения эпоксидная смола превращается в пространственно сшитый полимер и утрачивает способность к растворению и плавлению. Следует отметить, что процесс отверждения происходит по типу реакций присоединения, без выделения низкомолекулярных летучих веществ. Это является достоинством с точки зрения получения однородных монолитных материалов.
По прочности продукты отверждения эпоксидных смол превосходят материалы на основе других синтетических смол и широко применяются в различных промышленных сферах (судостроение, авиастроение, ракетоостроение, автомобилестроение и т.п.).
В композиции на основе эпоксидных смол перед отверждением обычно вводят различные наполнители — порошки, высокопрочные сплошные и рубленые волокна из ткани, стекловолокна и др. материалов. Композиции холодного отверждения (~20°С) используют в качестве клеев, герметиков, заливочных компаундов, эпоксидных лаков, эмалей и других защитных покрытий в случаях, когда по условиям эксплуатации нежелателен нагрев. Композиции горячего отверждения (100-300°С) применяют в качестве связующих для высокопрочных армированных пластиков, композиционных высокотемпературных материалов и др.
В последнее время стало популярным использование эпоксидных смол для изготовления: наливных полов
, дизайнерской мебели
, светильников
, столешниц
, бижутерии
и т.п.
В композиции на основе эпоксидных смол перед отверждением обычно вводят различные наполнители — порошки, высокопрочные сплошные и рубленые волокна из ткани, стекловолокна и др. материалов. Композиции холодного отверждения (~20°С) используют в качестве клеев, герметиков, заливочных компаундов, эпоксидных лаков, эмалей и других защитных покрытий в случаях, когда по условиям эксплуатации нежелателен нагрев. Композиции горячего отверждения (100-300°С) применяют в качестве связующих для высокопрочных армированных пластиков, композиционных высокотемпературных материалов и др.
В последнее время стало популярным использование эпоксидных смол для изготовления:
, дизайнерской мебели, светильников, столешниц, бижутерии и т.п.
