也許很少有人知道，環(huán)氧樹(shù)脂是一種性能很差的化學(xué)品。事實(shí)如此，作為一種熱塑性低聚物，環(huán)氧樹(shù)脂性能確實(shí)很差，除用作聚氯乙烯的穩(wěn)定劑等之外，沒(méi)有多少直接使用價(jià)值。
但是當(dāng)它與固化劑進(jìn)行固化反應(yīng)形成三維交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后，則呈現(xiàn)出一系列優(yōu)異的性能，從而具有卓越的實(shí)用價(jià)值。所以環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)反應(yīng)性能是環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用的基礎(chǔ)、核心。環(huán)氧樹(shù)脂在固化過(guò)程中的行為及固化物的性能取決于環(huán)氧樹(shù)脂的性能、固化劑和其他助劑階性能以及它們與樹(shù)脂之讓的相互影響及合理配合，此外還和它們的固化歷程有密切關(guān)系。而這些又取決于它們的分子結(jié)構(gòu)。
環(huán)氧樹(shù)脂最大的特征是含有反應(yīng)活性很高的環(huán)氧基。關(guān)于環(huán)氧基的性能，主要應(yīng)通過(guò)結(jié)構(gòu)式理解，這離實(shí)際生產(chǎn)似有距離，環(huán)氧基是由2個(gè)碳原子和1個(gè)氧原子組成的三元環(huán)。環(huán)氧基三元環(huán)的2個(gè)碳原子和1個(gè)氧原子在同一平面上，使環(huán)氧基有共振性。氧的電負(fù)性比碳大，導(dǎo)致靜電極化作用，使氧原子周圍電子云密度增加。若將環(huán)氧乙烷的電負(fù)荷分布與同樣是三元環(huán)的環(huán)丙烷相比較，可以看出環(huán)丙烷電子分布均一，而環(huán)氧乙烷的電荷明顯地偏向氧原子。這樣一來(lái)，在環(huán)氧基上就形成兩個(gè)可反應(yīng)的活性中心：電子云密度較高的氧原子和電子云密度較低的碳原子。當(dāng)親電子試劑靠近時(shí)就攻擊氧原子，而當(dāng)親核試劑靠近時(shí)則攻擊碳原子，并迅速發(fā)生反應(yīng)，引起C—O鍵斷裂，使環(huán)氧基開(kāi)環(huán)。同時(shí)又由于環(huán)內(nèi)鍵角約60°，與正常的鍵角約109°比較，每個(gè)鍵都向內(nèi)屈撓約24°。
因此環(huán)氧環(huán)具有很大的張力。就象一張拉開(kāi)的弓，有很大的回復(fù)原態(tài)的傾向一樣。這種張力是開(kāi)環(huán)的潛在力。正是由于電荷的極化和環(huán)氧環(huán)的非常大的變形能量，使得環(huán)氧基具有極高的反應(yīng)活性。
質(zhì)子和路易斯酸之類的親電子試劑攻擊氧原子進(jìn)行加成反應(yīng)。在這種情況下，生成的碳陽(yáng)離子越穩(wěn)定，則越容易進(jìn)行：開(kāi)裂，異常加成生成物的生成比例有增加的趨勢(shì)。盡管脂環(huán)族環(huán)氧化合物對(duì)碳原子的受攻擊有很大的立體障礙，但對(duì)氧原子的受攻擊卻無(wú)此位阻效應(yīng)。并且比端環(huán)氧基有更大的反應(yīng)活性。因此，酸酐是脂環(huán)族環(huán)氧樹(shù)脂的主要固化劑。
