【专业讲堂】CFRP：环氧树脂概述

从科学的角度讲，环氧树脂定义为“可以进一步反应形成热固性聚合物的一类单体或低聚材料，它们具有高度的耐化学性和耐溶剂性，对各种基材均具有出色的粘合性、固化时的低收缩率、抗冲击性、柔韧性和良好的电性能。”

当选择环氧树脂时，树脂、改性剂和交联剂可以定制化选择，并可以为特定应用创建的特定特性，这使得环氧树脂可用于各种各样地应用中。

环氧树脂的特性

环氧树脂以高性能而著称，它们是粘合剂、涂料、增强塑料以及复合材料（例如玻璃纤维和碳纤维）的构成要素，它们在恶劣的条件下仍保持完整。经过合适的固化后，环氧树脂可提供许多理想的特性，主要包括：

※ 耐化学药品，特别是碱性环境；

※ 耐热性；

※ 可粘附到各种基材上；

※ 高拉伸、压缩和弯曲强度；

※ 固化时收缩率低；

※ 高电绝缘性；

※ 耐腐蚀性；

※ 可在很宽的温度范围内固化；

※ 耐疲劳。

环氧树脂的应用

通常，当使用术语“结构粘合剂”或“工程粘合剂”时，它们是指环氧树脂。环氧树脂可粘在木材、混凝土、金属、玻璃、石材和大多数塑料上，因此使它们具有难以置信的通用性。主要应用领域包括：

※ 结构：层压木材、墙壁、屋顶、地板等。

※ 油漆和涂料：户外涂料、密封剂、重型防护涂料、工业和汽车涂料、底漆和密封剂。

※ 工业和复合材料：模具、模型、层压板、铸件、固定装置和其他工业生产辅助材料，以及碳纤维增强和复合材料零件。

※ 涡轮技术：风力涡轮机叶片。

※ 电气系统和电子产品：电动机、发电机、变压器、齿轮开关、衬套、绝缘子、印刷线路板（PWB）、灌封和半导体密封剂。

※ 海运：在大多数五金店和海运商店，可以在使用前将环氧树脂打包，以方便树脂和硬化剂的混合。这些套件在许多家庭和船只维修应用中都很有用。

※  航空航天：在航空航天工业中，环氧树脂被用作结构胶，用玻璃、芳纶、硼或碳纤维增强。由于环氧树脂具有高性能的机械性能和抗环境恶化的能力，该选项特别适用于航空航天工业。

※ 生物学：Durcopan是一种水溶性环氧树脂，用于将电子显微镜样品嵌入塑料中以进行切片和成像。

※ 艺术品：环氧树脂可与颜料混合用于绘画、制作珠宝，或用于艺术品、桌子和台面的剪纸。

如何选择环氧树脂

在选择环氧树脂时，要考虑许多因素，包括：

※ 用途：环氧树脂是否可用于通用或工业的应用？

※ 工作寿命：环氧树脂固化前需要使用多长时间？

※ 固化时间：环氧树脂固化需要多长时间才能完全固化，产品才能使用？

※ 温度：零件的工作温度是多少？所选环氧树脂是否经过测试，以在需要时处理极端温度？

由于环氧树脂在极端条件下表现良好，当它们与碳纤维或其他纤维结合时，复合材料在许多应用中均具有优异的性能。独特的高性能特性使环氧树脂非常适合在许多极端环境下工作。树脂、改性剂和交联剂可以转换成定制的环氧树脂，在非常特殊的条件下使用。这些特性使环氧树脂成为各种应用的首选材料。