树脂反应原理

① 离子交换树脂的原理

离子交换树脂是由空间网状结构骨架（即母体）与附属在骨架上的许多活性内基团所构成的容不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离，分成二部分：（1）固定部分，仍与骨架牢固结合，不能自由移动，构成固定离子；（2）活动部分，能在一定空间内自由移动，并与其周围溶液中的其他同性离子进行交换反应，称为可交换离子或反离子。以强酸性阳离子交换树脂为例，可写成R-SO3-H+，其中R代表树脂母体即网状结构部分，-SO3- 代表活性基团的固定离子，H+为活性基团的可交换离子。有时更简单地写成R-H+。离子交换通过不溶性的电解质（树脂）与溶液中的另一种电解质进行化学反应。这一反应可以是中和反应、中性盐分解或复分解反应。譬如中和反应：
R-H+ + NaOH= RNa+H2O 利用这个反应可以去除水的碱度。

② 环氧树脂的固化原理

原理：环氧树脂固化剂是与环氧树脂发生化学反应，形成网状立体聚合物，把复合材料骨材包络在网状体之中。 使线型树脂变成坚韧的体型固体的添加剂。

一般认为它通过四种途径的反应而成为热固性产物。

（1）环氧基之间开环连接；

（2）环氧基与带有活性氢官能团的硬化剂反应而交联；

（3）环氧基与硬化剂中芳香的或脂肪的羟基的反应而交联；

（4）环氧基或羟基与硬化剂所带基团发生反应而交联。

(2)树脂反应原理扩展阅读：

对环氧树脂胶黏剂的分类在行业中还有以下几种分法：

1、按其主要组成 分为纯环氧树脂胶黏剂和改性环氧树脂胶黏剂；

2、按其专业用途 分为机械用环氧树脂胶黏剂、建筑用环氧树脂胶黏剂、电子环氧树脂胶黏剂、修补用环氧树脂胶黏剂以及交通用胶、船舶用胶等；

3、按其施工条件 分为常温固化型胶、低温固化型胶和其他固化型胶；

4、按其包装形态 可分为单组分型胶、双组分胶和多组分型胶等；

还有其他的分法，如无溶剂型胶、有溶剂型胶及水基型胶等。但以组分分类应用较多。

其它类型

（1）缩水甘油酯类环氧树脂 缩水甘油酯类环氧树脂和二酚基丙烷环氧化树脂比较，它具有粘度低，使用工艺性好；反应活性高；粘合力比通用环氧树脂高，固化物力学性能好；电绝缘性好；耐气候性好，并且具有良好的耐超低温性。

在超低温条件下，仍具有比其它类型环氧树脂高的粘结强度。有较好的表面光泽度，透光性、耐气候性好。

（2）缩水甘油胺类环氧树脂 国内外已利用缩水甘油胺环氧树脂优越的粘接性和耐热性，来制造碳纤维增强的复合材料（CFRP）用于飞机二次结构材料。

（3）脂环族环氧树脂 这类环氧树脂是由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的，前者环氧基都直接连接在脂环上，而后者的环氧基都是以环氧丙基醚连接在苯核或脂肪烃上。脂环族环氧树脂的固化物具有以下特点：

①较高的压缩与拉伸强度；

②长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能；

③耐电弧性、耐紫外光老化性能及耐气候性较好。

（4）脂肪族环氧树脂

③ 酚醛树脂与橡胶的反应原理

端羧基于腈橡胶(CTBN)对酚醛树脂进行改性,研究CTBN用量对改性酚醛树脂力学性能的影响版.酚醛树脂的拉伸强度、断裂伸长权率随CTBN用量的增大而呈上升趋势,当CTBN用量为10%时,拉伸强度、断裂伸长率达到最大值,并利用扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)和热重法(TGA)对改性前后酚醛树脂的结构和热性能进行分析.结果表明,CTBN与酚醛树脂之间发生了化学反应,并且改性酚醛树脂的热性能有所下降.

④ 不饱和聚酯树脂的固化机理

常用的不饱和聚酯树脂主要由线型不饱和树脂和活性单体（一般是苯乙烯版）两部分组成。两者权都含有不饱和键，在一定的条件下（例如加入过氧化物引发剂、加热、受紫外线照射等），就能进行自由基共聚和反应。这种反应实在按照链引发、键增长和链终止的历程进行的。

在这一过程中伴随着热量的放出，液体树脂的粘度迅速增大，硬度提高，最终变成了既不溶解也不熔融的固体。

根据需要在成型过程中可以加入增强材料如玻璃纤维，也可以不加增强材料，只加（或不加）不同的填料，前者即得到我们通常所说的玻璃钢，后者可以制成人造大理石，人造玛瑙等制品或作为表面涂层使用。

(4)树脂反应原理扩展阅读

使用配比：100份树脂，加固化剂2~3份，促进剂1~2.5份。当温度低需用加速剂时，加量为0.2~0.5%份。添加顺序为：加速剂®促进剂®固化剂，并且每加一种时，都必须充分与树脂混合均匀后，才可加入第二种。

注意事项：过氧化甲乙酮是潜在性爆炸物必须远离火源、碰撞及避免阳光直射。储藏在阴凉、通风处。但决不可与促进剂放在一起，二者相互混合会引起燃烧及爆炸。

⑤ 树脂的硬化原理

酚醛树脂的硬化过程
第一阶段是热塑性树脂与乌洛托品发生反应，生成含二亚甲基氨内基桥的中间容产物：―CH2―NH―CH2―;第二阶段是这些产物继续与树脂分子反应，生成庞大的网状结构的热固性树脂，并分解出氨。硬化过程中，不仅与热塑性酚醛作用，而且与游离酚作用生成热固性树脂。此过程不要求任何催化剂，加热到一定温度即可进行。
热塑性酚醛树脂 + (CH2)6N4D→热固性树脂 + 氨;
13C6H5OH+(CH2)6N4 D→热固性树脂 + 8NH3;
聚酰亚胺的硬化过程
它是一个不加硬化剂的聚合过程，其聚合过程亦分两步。第一步是聚酰亚胺预聚物在低温下熔化。第二步是将预聚物在较高温度下环化成不熔性聚酰亚胺。

⑥ 软水树脂的原理

软化来树自脂原理：

1.软化树脂处理的原理就是将原水通过钠型阳离子交换树脂，常规的软化树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换，从而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到软化。

2. 当软化树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。

⑦ 不饱和聚酯树脂的固化原理

具有粘性的可流动的不饱和聚酯树脂，在引发剂存在下发生自由基共聚合反应，而生成性能稳定的体型结构的过程称为不饱和聚酯的固化。
发生在线型聚酯树脂分子和交联剂分子之间的自由基共聚合反应，其反应机理同前述自由基共聚反应的机理基本相同，所不同的它是在具有多个双键的聚酯大分子（即具有多个官能团）和交联剂苯乙烯的双键之间发生的共聚，其最终结果，必然形成体型结构。
固化的阶段性
不饱和聚酯树脂的整个固化过程包括三个阶段：
凝胶——从粘流态树脂到失去流动性生成半固体状有弹性的凝胶；
定型——从凝胶到具有一定硬度和固定形状，可以从模具上将固化物取下而不发生变形；
熟化——具有稳定的化学、物理性能，达到较高的固化度。
一切具有活性的线型低聚物的固化过程，都可分为三个阶段，但由于反应的机理和条件不同，其三个阶段所表现的特点也不同。不饱和聚酯树脂的固化是自由基共聚反应，因此具有链锁反应的性质，表现在三个阶段上，其时间间隔具有较短的特点，一般凝胶到定型有时数个小时就可完成，再加上不饱和聚酯在固化时系统内无多余的小分子逸出，结构较为紧密，因此不饱和聚酯树脂和其他热固性树脂相比具有最佳的室温接触成型的工艺性能。
引发剂
用于不饱和聚酯树脂固化的引发剂与自由基聚合用引发剂一样，一般为有机过氧化合物。各类有机过氧化合物的特性，通常用活性氧含量，临界温度和半衰期等表示。
活性氧含量
活性氧含量又称为有效氧含量。对于纯粹的过氧化物，活性氧含量是代表有机过氧化物纯度的指标。实际上，由于纯粹有机过氧化物贮存的不安定性，通常与惰性稀释剂如邻苯二甲酸二丁酯等混合配制，以利于贮存和运输。
临界温度
过氧化物受热分解形成自由基时所需的最低温度称为临界温度。一般在临界温度以上才发生引发反应，这可从固化放热效应反映出来。临界温度是不饱和聚酯树脂固化时应用的工艺指标。
半衰期
半衰期是指在给定温度条件下，有机过氧化物分解一半所需要的时间。实际应用上，可用下面两种方法表示半衰期，一种是给定温度下的时间，另一种是给定时间下的温度，它们都是引发剂活性的标志。显然，有机过氧化物的半衰期愈短，其活性也就愈大。
引发剂的种类虽然很多，但不饱和聚酯树脂固化最常用的主要是两种，即国产1 号引发剂和2号引发剂。
1号引发剂是50％过氧化环已酮糊。过氧化环已酮是几种化合物的混合物，外观是白色粉沫或硬块，易溶于苯乙烯中得到透明的溶液。由1:1的过氧化环已酮和邻苯二甲酸二丁酯组成的1号引发剂，呈糊状，久置后分层，上层为透明溶液，下层是白色沉淀物，使用时必须搅拌均匀成糊状。
过氧化甲乙酮具有与过氧化环已酮类似的特性，一般配成邻苯二甲酸二甲酯的50％溶液使用，该溶液无色透明，不含悬浮物，使用时不需要搅拌。