エポキシ樹脂

1、導入

エポキシ樹脂は通常、添加剤と一緒に使用されます。用途に応じて添加剤を選択できます。一般的な添加剤には、硬化剤、改質剤、充填剤、希釈剤などが含まれます。

硬化剤は欠かせない添加剤です。エポキシ樹脂を接着剤、塗料、キャスタブル、硬化剤として使用する場合は、硬化剤を添加しないと硬化できません。用途や性能の要件が異なるため、エポキシ樹脂、硬化剤、改質剤、充填剤、希釈剤、その他の添加剤にもさまざまな要件があります。

2、エポキシ樹脂の選定

(1) 用途に合わせて選ぶ

① 接着剤として使用する場合は、中程度のエポキシ価 (0.25 ～ 0.45) の樹脂を選択することをお勧めします。

② キャスタブルとして使用する場合は、エポキシ価が高い (0.40) 樹脂を選択することをお勧めします。

③ コーティングとして使用する場合、一般的にエポキシ価の低い樹脂（< 0.25）が選択されます。

(2) 機械的強度に応じて選ぶ

強度は架橋度に関係します。エポキシ価が高く、硬化後の架橋度も高い。エポキシ価が低く、硬化後の架橋度が低い。エポキシ価が異なると強度も異なります。

① エポキシ価の高い樹脂は強度は高いが脆い。

② 中程度のエポキシ価を有する樹脂は、高温および低温で優れた強度を持っています。

③ エポキシ価が低い樹脂は高温での強度が劣ります。

(3) 運用要件に応じて選択

① 高温耐性や強度を必要としない場合は、乾燥が早く、劣化しにくいエポキシ価の低い樹脂を選択できます。

② 浸透性と強度が必要な場合は、よりエポキシ価の高い樹脂を選択できます。

3、硬化剤の選択

(1) 硬化剤の種類：

エポキシ樹脂の一般的な硬化剤としては、脂肪族アミン、脂環式アミン、芳香族アミン、ポリアミド、無水物、樹脂、第三級アミンなどが挙げられます。さらに、光開始剤の影響下で、UV または光もエポキシ樹脂を硬化させることができます。室温または低温硬化にはアミン硬化剤が、加熱硬化には無水物や芳香族硬化剤が一般的に使用されます。

(2) 硬化剤の添加量

① 架橋剤としてアミンを使用した場合、次のように計算されます。

アミン投与量 = MG / HN

M = アミンの分子量;

HN = 活性水素の数。

G = エポキシ価（エポキシ樹脂 100 g あたりのエポキシ当量）

変化の範囲は 10 ～ 20% を超えません。過剰なアミンで硬化すると樹脂が脆くなります。投与量が少なすぎると完全に硬化しません。

②架橋剤として無水物を使用した場合は、次のように計算します。

無水物の投与量 = MG (0.6 ~ 1) / 100

M = 無水物の分子量;

G = エポキシ値 (0.6 ～ 1) は実験係数です。

(3) 硬化剤の選択の原則

① 性能要件。

高温耐性を必要とするもの、柔軟性を必要とするもの、優れた耐食性を必要とするものもあります。さまざまな要件に応じて、適切な硬化剤が選択されます。

②硬化方法。

一部の製品は加熱ができないため、加熱硬化の硬化剤は選択できません。

③申込期間。

いわゆる塗布期間とは、エポキシ樹脂に硬化剤を添加してから使用できなくなるまでの期間を指します。長期間の使用には、通常、無水物または潜在性硬化剤が使用されます。

④ 安全性。

一般に、毒性の少ない硬化剤の方が優れており、生産には安全です。

⑤コスト。

4、修飾子の選択

改質剤の効果は、エポキシ樹脂のなめし、耐せん断性、耐屈曲性、耐衝撃性、絶縁性能を向上させることです。

(1) 一般的な修飾子と特性

① 多硫化ゴム：衝撃強度と耐剥離性が向上します。

②ポリアミド樹脂：脆性と密着性を改善。

③ ポリビニルアルコール TERT ブチルアルデヒド：耐衝撃日焼け性を向上させます。

④ NBR：耐衝撃日焼け性を向上させます。

⑤ フェノール樹脂：耐熱性と耐食性を向上させます。

⑥ ポリエステル樹脂：耐衝撃日焼け性を向上させます。

⑦尿素ホルムアルデヒドメラミン樹脂：耐薬品性と強度を高めます。

⑧ フルフラール樹脂：静的曲げ性能を向上させ、耐酸性を向上させます。

⑨ ビニル樹脂：耐剥離性と衝撃強度を向上させます。

⑩イソシアネート：透湿性を低下させ、耐水性を高めます。

11 シリコーン：耐熱性を向上させます。

(2) 投与量

① 多硫化ゴム: 50-300% (硬化剤を含む);

② ポリアミド樹脂とフェノール樹脂：50-100%。

③ ポリエステル樹脂：20～30％（硬化剤なし、または反応促進のため少量の硬化剤を添加）

一般に改質剤の使用量が多いほど柔軟性は高まりますが、その分樹脂製品の熱変形温度は低下します。樹脂の柔軟性を向上させるために、フタル酸ジブチルやフタル酸ジオクチルなどの強化剤がよく使用されます。

5、フィラーの選択

フィラーの機能は、製品の一部の特性と樹脂硬化時の放熱条件を改善することです。エポキシ樹脂の使用量も削減でき、コストダウンも可能です。異なるフィラーを異なる目的に使用できます。 100メッシュ未満である必要があり、投与量は用途によって異なります。一般的なフィラーは次のとおりです。

(1) アスベスト繊維とガラス繊維: 靭性と耐衝撃性が向上します。

(2) 石英粉、磁器粉、鉄粉、セメント、紙やすり：硬度を上げる。

(3) アルミナと磁器粉末: 接着力と機械的強度を高めます。

(4) アスベスト粉末、シリカゲル粉末、高温セメント: 耐熱性を向上させます。

(5) アスベスト粉末、石英粉末、石粉末: 収縮率を低減します。

(6) アルミニウム粉、銅粉、鉄粉、その他の金属粉：熱伝導率と伝導率を高めます。

(7) 黒鉛粉末、タルク粉末、石英粉末：耐摩耗性能と潤滑性能を向上させます。

(8) エメリーおよびその他の研磨剤: 耐摩耗性能を向上させます。

(9) マイカ粉末、磁器粉末、石英粉末: 絶縁性能を高めます。

(10) あらゆる種類の顔料およびグラファイト: 色付き。

さらに、データによれば、樹脂中に適量（27～35％）のP、As、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb酸化物を添加することで、高温高圧下でも密着性を維持できることが分かりました。

6、希釈剤の選択

希釈剤の役割は、樹脂の粘度を下げ、浸透性を高めることです。それは不活性と活性の 2 つのカテゴリーに分けることができ、その量は通常 30% を超えません。一般的な希釈剤には、ジグリシジルエーテル、ポリグリシジルエーテル、プロピレンオキシドブチルエーテル、プロピレンオキシドフェニルエーテル、ジシクロプロパンエチルエーテル、トリエトキシプロパンプロピルエーテル、不活性希釈剤、キシレン、トルエン、アセトンなどが含まれます。

7、材料要件

硬化剤を添加する前に、樹脂、硬化剤、充填剤、改質剤、希釈剤など、使用されるすべての材料を検査し、次の要件を満たしている必要があります。

（1）水を含まない：水を含む材料はまず乾燥させ、少量の水を含む溶剤の使用はできるだけ少なくする必要があります。

（２）純度：水分以外の不純物含有量が１％未満であること。 5% ～ 25% の不純物と一緒に使用することもできますが、配合中の他の材料の割合を増やす必要があります。試薬グレードを少量使用するのが良いでしょう。

(3) 有効期限：資料が無効であるかどうかを知る必要があります。