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淺析乙烯酯樹脂及環氧樹脂
一、乙烯酯樹脂
乙烯萊斯特樹脂的分子結構與聚酯相似，但其反應位點的位置主要不同，這些反應位點*位于分子鏈的末端。由于分子鏈的整個長度都可以吸收沖擊載荷，這使得乙烯萊斯特樹脂比聚酯更堅韌和更有彈性。乙烯酯分子的酯基也更少。這些酯基易因水解而被水降解，這意味著乙烯酯比其聚酯對應物表現出更好的耐水和許多其他化學物質的性能，并且經常在管道和化學儲罐等應用中被發現。
與聚醚相比，乙烯酯中酯基的數目減少，樹脂不易被水解破壞。因此，這種材料有時被用作浸泡在水中的聚酯層壓板的屏障或“皮膚”涂層，例如在船體中。乙烯酯固化的分子結構也意味著它往往比聚酯更堅韌，盡管要真正實現這些性能，樹脂通常需要有一個較高的溫度固化后。
二、環氧樹脂
環氧樹脂的大家族**了目前可用的一些比較高性能的樹脂。環氧樹脂在機械性能和抗環境退化方面通常優于大多數其他類型的樹脂，這導致它們幾乎只用于飛機部件。作為一種復合樹脂，它們增加的粘合性能和抗水降解性使這些樹脂非常適合用于造船等應用。在這里，環氧樹脂被***用作高性能船舶的主要建筑材料，或作為船體護套或替代水降解聚酯樹脂和膠衣的二次應用。
術語“環氧樹脂”指的是一種化學基團，由一個氧原子和兩個已經以某種方式結合的碳原子組成。**簡單的環氧樹脂是三元環結構，稱為“α -環氧樹脂”或“1,2-環氧樹脂”。
通常可通過其特有的琥珀色或棕色來識別，環氧樹脂具有許多有用的性能。液體樹脂和固化劑形成低粘度易加工的體系。環氧樹脂在5°C至150°C的任何溫度下都能容易快速固化，這取決于固化劑的選擇。環氧樹脂**有利的特性之一是其在固化過程中的低收縮率，從而比較大限度地減少織物的“穿透打印”和內應力。高粘接強度和高機械性能也增強了高電絕緣和良好的耐化學性。環氧樹脂可用作粘合劑、嵌縫化合物、鑄造化合物材料，密封劑，清漆和油漆，以及覆膜樹脂的各種工業應用。
環氧樹脂由長鏈分子結構形成，類似于乙烯酯，兩端有反應位點。然而，在環氧樹脂中，這些活性位點是由環氧基而不是酯基形成的。酯基的缺失意味著環氧樹脂具有特別好的耐水性。環氧分子在其中心還含有兩個環基團，它們能夠比線性基團更好地吸收機械和熱應力，因此賦予環氧樹脂非常好的剛度、韌性和耐熱性能。
環氧樹脂與聚酯樹脂的不同之處在于，它們是由“硬化劑”而不是催化劑固化的。硬化劑通常是胺，通過“加成反應”來固化環氧樹脂，兩種材料都發生了化學反應。這種反應的化學性質意味著通常有兩個環氧基與每個胺基結合。這形成了一個復雜的三維分子結構。
由于胺分子以固定比例與環氧分子“共同反應”，因此必須在樹脂和固化劑之間獲得正確的混合比例，以確保發生完整的反應。如果胺和環氧樹脂沒有以正確的比例混合，未反應的樹脂或硬化劑將留在基體中，這將影響固化后的**終性能。為了幫助樹脂和硬化劑的準確混合，制造商通常制定一個簡單的混合比例，通過測量重量或體積很容易得到。
三、凝膠，固化和后固化
隨著催化劑或硬化劑的加入，樹脂將開始變得更粘稠，直到它達到不再是液體并失去流動能力的狀態。這就是凝膠點。樹脂在凝固后會繼續變硬，直到一段時間后，它獲得了全部的硬度和性能。這個反應本身伴隨著放熱的產生，這反過來又加快了反應的速度。整個過程被稱為樹脂的“固化”。固化的速度是由聚酯或乙烯酯樹脂中促進劑的數量和環氧樹脂中固化劑的類型而不是數量來控制的。一般來說，與相同工作時間的環氧樹脂相比，聚酯樹脂產生更嚴重的放熱和更快的初始力學性能發展。
然而，對于這兩種樹脂類型，都可以通過加熱來加速固化，因此溫度越高，**終硬化發生的速度就越快。當在室溫下需要幾個小時甚至幾天的固化時，這可能是**有用的。對于熱對樹脂的加速作用，一個快速的經驗法則是:溫度增加10°C，反應速度大約會增加一倍。因此，如果樹脂在20°C的25分鐘內在層壓板中凝膠，它將在30°C的12分鐘內凝膠，提供沒有額外的放熱發生。在高溫下固化具有額外的優勢，它實際上提高了材料的**終機械性能，許多樹脂體系將無法達到其**終機械性能，除非樹脂被給予這種“后固化”。后固化包括在初始室溫固化后增加層壓溫度，這增加了可以發生的分子交聯的數量。在某種程度上，這種后固化在溫暖的室溫下會自然發生，但如果使用更高的溫度，則會獲得更高的性能和更短的后固化時間。對于材料的軟化點或玻璃化轉變溫度(Tg)尤其如此，它在一定程度上隨著固化后溫度的增加而增加。
來源：復合材料前言
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