双酚A型环氧树脂的合成

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双酚A环氧树脂的生产工艺及其应用

双酚A环氧树脂的生产工艺及其应用

双酚A型环氧树脂的生产工艺及其应用1概述双酚A(即二酚基丙烷)型环氧树脂,在环氧树脂中它原材料易得,成本最低,是环氧树脂家族中产量最大、用途最为普遍的一大品种。

根据其相对分子质量的高、低可分为低相对分子质量环氧树脂、中等相对分子质量环氧树脂、高相对分子质量环氧树脂、超高相对分子质量环氧树脂(聚酚氧树脂)。

其分类见表1。

双酚A型环氧树脂随相对分子质量而有规律性的变化。

低相对分子质量液态树脂的固化主要是通过环氧基起反应,随着相对分子质量的增大,环氧基的作用减少,羟基作用却增大,超高相对分子质量的聚酚氧树脂不需要借助固化剂便能形成坚韧的膜。

低相对分子质量的树脂可在室温或高温下固化,但高相对分子质量的环氧树脂必须在高温下才能固化。

2双酚A型环氧树脂的合成2.1合成原理双酚A型环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。

2.2合成工艺2.2.1低相对分子质量双酚A型环氧树脂低相对分子质量双酚A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种:一步法和二步法。

一步法又可分为一次加碱法和二次加碱法。

二步法又可分为间歇法和连续法。

一步法工艺是把双酚A和环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚,国内产量最大的E-44环氧树脂就是采用一步法工艺合成的。

二步法工艺是双酚A和环氧氯丙烷在催化剂(如季铵盐)作用下,第一步通过加成反应生成二酚基丙烷氯醇醚中间体,第二步在NaOH存在下进行反应生成环氧树脂。

二步法的优点是:反应时间短,操作稳定,温度波动小,易于控制;加碱时间短,可避免环氧氯丙烷大量水解;产品质量好而且稳定,产率高。

国产E-51、E-54环氧树脂就是采用二步法工艺合成的。

2.2.2中、高相对分子质量双酚A型环氧树脂中、高相对分子质量双酚A型环氧树脂的合成方法大体上也可分为两种:一步法和二步法。

一步法又可分为水洗法、溶剂萃取法、溶剂法。

二步法又可分为本体聚合法和催化聚合法。

2.2.2.1中相对分子质量双酚A型环氧树脂一步法(国外称Taffy法)工艺是将双酚A与环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚反应,用于制造中等相对分子质量的固态环氧树脂。

双酚A型环氧树脂胶粘剂的合成及配制

双酚A型环氧树脂胶粘剂的合成及配制

双酚A型环氧树脂胶粘剂的合成及配制摘要以苯酚与丙酮为原料,以硫酸为催化剂,在助催化剂甲苯的作用下合成了2,2 -二羟苯基丙烷,即双酚A。

研究了硫酸的滴加速度、助催化剂甲苯的用量、反应温度、反应时间对双酚 A 收率的影响,并得出最佳的反应条件为:硫酸约每min 13 滴,甲苯与苯酚质量比为1∶4,反应时间为 2 h,反应温度为35℃。

收率为22.78%。

双酚 A 的熔点为154 ~158℃。

通过对所得产品的红外光谱与双酚 A 的标准红外光谱对比,可以基本证明所合成的产物就是双酚A。

利用所合成的双酚 A 与环氧氯丙烷反应,采用一步法合成路线,制备了双酚 A 型环氧树脂,合成过程中对双酚 A 与环氧氯丙烷的配比、碱的用量和反应温度等因素对其环氧值的影响进行了分析讨论。

所制备的环氧树脂的环氧值为0.475,配制的胶粘剂的室温固化时间为 3 h。

在外力作用下,两铝片粘结的固化时间为2.0 h,无外力作用时,两铝片粘结的固化时间为2. 5 h。

对玻璃与铜电极进行粘结的室温固化时间为3. 5 h,玻璃与铝电极粘结的固化时间为3. 5 h。

关键词双酚 A 环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂又称环氧胶粘剂,简称环氧胶。

自20 世纪50 年代开始应用以来,发展迅速,已经众所周知,几乎无所不粘,一直受宠不衰,是性能较为全面、应用相对广泛的一类胶粘剂,素有“万能胶”和“大力胶”之美称。

在合成胶粘剂中环氧胶粘剂具有粘结力大、粘结强度高、固化收缩小、电性能优良、尺寸稳定好、抗蠕变性能强、耐化学介质、毒害性很低,无环境污染等优点。

对金属、木材、塑料、玻璃、陶瓷、复合材料、混凝土、橡胶、织物等多种材料都具有良好的粘结能力。

除了粘结性能之外,还有密封、堵漏、绝缘、防松、防腐粘涂、耐磨、导电、导磁、导热、固定、加固修补、装饰等作用。

因此在航空、机械、石油、轻工、水力、化工、冶金、农机、铁路、医疗器械、工艺美术、文物修复、文体用品、日常生活等诸多领域都得到了极为广泛和非常成功的应用[1]。

双酚A型环氧树脂的合成

双酚A型环氧树脂的合成

双酚A型环氧树脂的合成环氧树脂的化学合成一、双酚A型环氧树脂的合成1.双酚A型环氧树脂的合成途径:①低分子量液态双酚A型环氧树脂由过量环氧氯丙烷(ECH)与双酚A(BA)在碱(NaOH)的存在下缩聚而成;另一个方法是由不饱和环状烃类的双键氯化而生成环氧环状物得到脂环族环氧。

②高分子量固态环氧树脂的途径:a.“太妃糖法”:双酚A与环氧氯丙烷在化学计算是碱存在下直接反应b.“熔融法”:以低分子量液态双酚A型环氧树脂为原料在催化剂存在下,用双酚A型扩展化学键得到聚合度较高(n>2000)的产物。

这种工艺得到没有副产物的高纯产品,分子量分布窄,主要是抑制副反应,减少链支化。

2.双酚A型环氧树脂的合成反应双酚A型环氧树脂由ECH和BA经醚化和闭环两步反应制得。

3.双酚A型环氧树脂合成反应过程的副反应①水解:ECH水解成甘油,环氧基水解为2—乙二醇。

②环氧氯丙烷与存在于中间体的酸性羟基反应,形成被裹胁的氯。

③环氧氯丙烷与酚羟基的反常加成(β加成)④链支化反应:双酚A型环氧树脂的链支化:⑤脱HCl反应不完全,树脂残留可水解氯。

这些反应的产生使ECH消耗增大,环氧基含量降低,可水解氯使氯总含量增高,树脂质量不纯,粘度或熔点上升。

二、氯含量的影响环氧树脂中残存的氯以三种形式出现:氯离子(Cl-),可水解氯和不可水解氯。

Cl-是残留的NaCl离子,可水解氯和不可水解氯是副反应产物。

1. 氯含量的影响①可水解氯使脂肪多胺固化环氧体系的适用期大为缩短②熔融法制备较高分子量固态环氧树脂用的液态环氧树脂原料可以水解,氯含量使原反应速度降低。

因此原料树脂中可水解氯最好在0.03 wt%(300PPm)以下。

③层压材料中广泛采用的环氧树脂/双氰胺/苄基二甲胺,常遇到凝胶时间延长且波动幅度大的问题,这是由于树脂可水解氯含量高且氯含量波动大。

④可水解氯会腐蚀集成电路板上的接线,因此要求树脂中可水解氯含量≤0.03 wt%⑤在湿热条件下,可水解氯使树脂的电性能大大下降。

双酚a型固态环氧树脂

双酚a型固态环氧树脂

双酚A型固态环氧树脂双酚A型固态环氧树脂定义与性质双酚A型固态环氧树脂,也称为双酚A型环氧树脂,是一种高分子化合物,由双酚A(即2,2-二羟基丙烷)与环氧氯丙烷在碱性条件下缩合,经水洗、脱溶剂精制而成。

这种树脂的分子结构中含有一个以上的环氧基团,因此具有高度的反应活性,可以与多种化合物进行交联固化。

双酚A型固态环氧树脂具有以下性质:(1)较高的粘接强度和附着力;(2)优异的耐化学腐蚀性;(3)良好的力学强度和电绝缘性能;(4)固化时体积收缩小。

合成方法双酚A型固态环氧树脂的合成方法主要有以下两种:(1)一步法:将双酚A和环氧氯丙烷在碱性条件下进行缩合反应,同时生成氯醇和环氧树脂。

此方法得到的树脂分子量较低,需要经过后处理才能得到高纯度的产品。

(2)两步法:先在酸性条件下进行开环反应,生成中间产物氯醇,再在碱性条件下进行闭环反应生成环氧树脂。

此方法可以得到较高分子量的树脂,且产品质量较为稳定。

种类与性能差异双酚A型固态环氧树脂根据分子结构和分子量的不同,可以分为多种类型,如低分子量、中分子量和高分子量等。

不同类型的环氧树脂在性能上存在一定的差异,如粘接强度、耐化学腐蚀性、力学强度等。

应用领域双酚A型固态环氧树脂因其优异的性能和广泛的应用领域而受到重视。

其主要应用于以下领域:(1)涂料:环氧树脂涂料具有优异的耐候性、抗腐蚀性和耐磨性,广泛应用于建筑、汽车、船舶等领域。

(2)胶粘剂:环氧树脂胶粘剂具有高粘接强度、耐化学腐蚀性和良好的绝缘性能,常用于电子、航空航天、汽车等领域。

(3)玻璃钢:环氧树脂与玻璃纤维复合制成的玻璃钢具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点,广泛应用于建筑、航空航天、汽车等领域。

(4)层压板:环氧树脂层压板具有优异的电绝缘性能、耐热性和机械强度,广泛应用于电子、航空航天等领域。

(5)电子浇铸:环氧树脂电子浇铸材料具有高绝缘性、耐热性和耐化学腐蚀性,广泛应用于电子元件的制造。

改性研究为了改善双酚A型固态环氧树脂的性能和扩大其应用范围,学者们进行了大量的改性研究。

双酚A型环氧树脂的合成

双酚A型环氧树脂的合成

双酚A型环氧树脂的合成1、合成原理双酚A型环氧树脂是由二酚基丙烷(双酚A)和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。

其反应历程的说法不一,尚无定论,本书不作探讨。

但是,大体上说来,在合成过程中主要的反应可能如下:(1)在碱催化下,双酚A的羟基与环氧氯丙烷的环氧基反应,生成端基为氯化羟基的化合物-开环反应。

(2)氯化羟基与NaOH反应,脱HCl再形成环氧基-闭环反应。

(3)新生成的环氧基与双酚A的羟基反应生成端羟基化合物-开环反应。

(4)端羟基化合物与环氧氯丙烷反应生成端氯化羟基化合物-开环反应。

(5)生成的氯化羟基与NaOH反应,脱HCl再生成环氧基-闭环反应。

在环氧氯丙烷过量情况下,继续不断地进行上述开环-开环-闭环反应,最终即可得到二端基为环氧基的双酚A型环氧树脂。

上述反应是缩聚过程中的主要反应。

此外还可能有一些不希望有的副反应,如环氧基的水解反映、文化反应、酚羟基与环氧基的反常加成反应等。

若能严格控制合适的反应条件(如投料配比,NaOH用量、浓度及投料方式,反应温度,加料顺序、含水量等),即可将副反应控制到最低限度。

从而能获得预定相对分子质量的、端基为环氧基的线型环氧树脂。

调节双酚A和环氧氯丙烷的用量比,可以制得平均相对分子质量不同的环氧树脂。

按照平均相对分子质量的大小可将双酚A型环氧树脂分为:液态双酚A型环氧树脂(低相对分子质量环氧树脂、软树脂)。

平均相对分子质量较低,平均聚合度n=0~1.8。

当n=0~l时,室温下为液体,如EP0144l-310(E-51),EP0l451-310(E-44),EP01551-310(E-42)等。

当n=1~1.8时为半固体,软化点<55℃,如E-3l。

固态双酚A型环氧树脂。

平均相对分子质量较高。

n=1.8~19。

当n=1.8~5时为中等相对分子质量环氧树脂。

软化点为55~95℃。

如EP0l661-310(E-20),EP01617-310(E-12)等。

双酚A型环氧树脂的制备

双酚A型环氧树脂的制备
迄今尚未定论,一般认为属于缩聚反应,总
H H2 反应式如CH下3 :
H2 H H2
H2C C C O O
C
O C C C *O
CH3
n
OH
CH3
C
O
CH3
H2 O
C
C H
CH2
+ (n+2)NaCl + (n+2)H2O
仪器和药品
三口烧瓶,冷凝管,分液漏斗,温度计(200℃),水浴,电动搅拌器,真空蒸馏装置
202X
宁静致远
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实验四 双酚A型环氧树脂的制备
汇报日期
实验目;2) H2C
H C
O
双酚A型环氧树脂由双酚A与过量的C环H3 氧氯丙 CH烷2Cl及+ 碱(n+催2) N化aO聚H 合+ 而(n+成1) H,O其合成反应CC的H3 机理, OH
双酚A(工业),环氧氯丙烷(工业),氢氧化钠, 甲苯
实验步骤
在装有搅拌器、温度计、分液漏斗、回流冷凝管的三口烧瓶中,加入30克双酚A及34克环氧 氯丙烷,搅拌并加热,当温度升到50℃时开始由分液漏斗滴加35ml30%NaOH水溶液,在50~ 60℃下于2小时内滴加完毕,提高温度,于70~75℃保持1小时,得黄色粘稠树脂,加入 30ml蒸馏水,60ml甲苯,搅拌使树脂溶解,趁热倒入分液漏斗,静止分层除去水层。
将树脂溶液倒回三颈瓶中,进行真空蒸馏,除去甲苯及未反应的环氧氯丙烷,加热,开动 真空泵(注意流出速度),蒸馏到无流出物为止,控制蒸馏最终温度为120℃,得到黄色透 明树脂。
1. 安全提示
环氧氯丙烷 发生中毒时,有眼睛刺痛、结膜炎、鼻炎、流泪、咳嗽、疲倦、胃 肠紊乱、恶心等症状。严重中毒时,可引起麻醉症状,甚至引起肺、肝、肾的损 伤。人体吸入MLC0.00002。大鼠经口LD50为90mg/kg。空气中最大容许浓度 18mg/m3。生产设备要密闭,空气要流通,操作人员要配戴防护用具。此外,环 氧氯丙烷有激烈的自聚趋向,不应在明火中加热,以防容器爆烈。在用作试剂进 行反应时,宜以惰性溶剂稀释,并缓缓加入。环氧氯丙烷有中等程度燃烧危险, 燃烧后释放出氯化氢,光气和一氧化碳,危险品规程编号为62008,属二级易燃 液体。

双酚A型环氧树脂

双酚A型环氧树脂

双酚A、环氧树脂价格8月上调[中国环氧树脂行业在线]2004年7月16日讯2004年7月1日,锐意卓越公司在当地宣布从8月1日起,其美洲地区提高双酚A、环氧树脂的价格将提升。

该公司总裁兼CEO马文-O-施拉格(Marvin O. Schlanger)说,在目前的市场环境下,原材料持续上升,已经到了创纪录的高度,双酚A和环氧树脂供应紧张,必须控制价格政策以便获得最大利润。

所以从8月1日起,将取消一切优惠措施。

环氧树脂(Epoxy Resin)是泛指含有两个或两个以上环氧基,以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用的热固性产物的高分子低聚体(01igolner)。

当聚合度n为零时,称之为环氧化合物,简称环氧化物(Epoxide)。

这些低相对分子质量树脂虽不完全满足严格的定义但因具有环氧树脂的基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树脂。

在工业技术领域中,有些例外与上述定义不符,例如制造飞行器涂料所用芳香基多元醇,尽管每个分子中环氧基含量低于2,甚至是零,传统上也称之为环氧树脂,它与高分子质量酚氧化合物非常相似,其合成的原料与主要的工业环氧树脂相同,因而也称为环氧树脂。

上述定义不包括环氧化天然油及其相关品种。

这些环氧化物基本上用作聚氯乙烯等树脂的稳定剂和增塑剂。

虽然他们也含有两个或两个以上的环氧基,但在环氧树脂通用的固化条件下不能充分反应得到有用的热固化产物。

在欧洲,环氧树脂被称为环氧化合物树脂(Epoxide Resin)。

依据它们的化学性质,文献上分类为:环氧化聚烯烃、过醋酸环氧树脂、环氧烯烃聚合物、环氧氯丙烷树脂、双酚A树脂、环氧氯丙烷一双酚A缩聚物、双环氧氯丙烷树脂以及2,2一双(对羟苯基)丙烷二缩水甘油醚。

环氧树脂是一种从液态到黏稠态、固态多种形态的物质。

它几乎没有单独的使用价值,只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值,因此环氧树脂归属于热固性树脂。

双酚a环氧树脂 合成

双酚a环氧树脂 合成

双酚a环氧树脂合成
双酚A环氧树脂是一种常见的化学合成产品,由双酚A和环氧树脂制成,具有优异的物理和化学性质,同时也是一种高强度、高温、高耐
腐蚀性的平面材料,广泛应用于航空、汽车、建筑、电子、船舶等各
个领域。

双酚A环氧树脂的合成过程主要分为以下几个步骤:
1. 首先,双酚A和氯乙酸进行反应,得到酯类化合物;
2. 在这个酯类化合物中加入氯化钠,并通过碱性水解和酸性中和反应
等步骤,最终得到双酚A炔丙醚中间体;
3. 将双酚A炔丙醚中间体与环氧化剂进行反应,得到双酚A环氧树脂。

需要注意的是,在整个合成过程中,需要严格控制反应条件和原料质量,以确保最终产品的品质和性能。

除了上述的合成方法外,还有其他的方法,例如自由基聚合法、醇酸
催化法等,不同的方法各有优缺点,应根据实际需求进行选择。

总的来说,双酚A环氧树脂是一种十分重要的化学产品,其合成过程需要注意各种细节,以确保合成出的产品符合对品质和性能的要求。

随着现代化工技术的不断发展,相信其合成方法和应用领域也将有更多的进展。

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双酚A型环氧树脂的合成1、合成原理双酚A型环氧树脂是由二酚基丙烷(双酚A)和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。

其反应历程的说法不一,尚无定论,本书不作探讨。

但是,大体上说来,在合成过程中主要的反应可能如下:(1)在碱催化下,双酚A的羟基与环氧氯丙烷的环氧基反应,生成端基为氯化羟基的化合物-开环反应。

(2)氯化羟基与NaOH反应,脱HCl再形成环氧基-闭环反应。

(3)新生成的环氧基与双酚A的羟基反应生成端羟基化合物-开环反应。

(4)端羟基化合物与环氧氯丙烷反应生成端氯化羟基化合物-开环反应。

(5)生成的氯化羟基与NaOH反应,脱HCl再生成环氧基-闭环反应。

在环氧氯丙烷过量情况下,继续不断地进行上述开环-开环-闭环反应,最终即可得到二端基为环氧基的双酚A型环氧树脂。

上述反应是缩聚过程中的主要反应。

此外还可能有一些不希望有的副反应,如环氧基的水解反映、文化反应、酚羟基与环氧基的反常加成反应等。

若能严格控制合适的反应条件(如投料配比,NaOH用量、浓度及投料方式,反应温度,加料顺序、含水量等),即可将副反应控制到最低限度。

从而能获得预定相对分子质量的、端基为环氧基的线型环氧树脂。

调节双酚A和环氧氯丙烷的用量比,可以制得平均相对分子质量不同的环氧树脂。

按照平均相对分子质量的大小可将双酚A型环氧树脂分为:液态双酚A型环氧树脂(低相对分子质量环氧树脂、软树脂)。

平均相对分子质量较低,平均聚合度n=0~1.8。

当n=0~l时,室温下为液体,如EP0144l-310(E-51),EP0l451-310(E-44),EP01551-310(E-42)等。

当n=1~1.8时为半固体,软化点<55℃,如E-3l。

固态双酚A型环氧树脂。

平均相对分子质量较高。

n=1.8~19。

当n=1.8~5时为中等相对分子质量环氧树脂。

软化点为55~95℃。

如EP0l661-310(E-20),EP01617-310(E-12)等。

当n>5时为高相对分子质量环氧树脂。

软化点>100℃。

如EP0l68l-410(E-06),EP0l69l-410(E-03)等。

通常环氧树脂的n=0~19,其相对分子质量<6000,为低聚物。

若n>100,就具有高聚物的性能。

这样的树脂专门命名为苯氧基树脂(phenoxyesin),以区别于一般的环氧树脂。

苯氧基树脂的相对分子质量较大,通常为3~4万,环氧基含量非常少。

实际上它是一种热塑性高聚物,其最终的使用性能没有必要通过环氧基的固化来提供。

然而它含有大量仲羟基,可用作化学改性点和交联点。

例如可与异氰酸酯或三聚氰胺—甲醛树脂进行反应。

2、合成方法(1)液态双酚A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种:一步法和二步法。

一步法又可分为一次加碱法和二次加碱法。

二步法又可分为间歇法和连续法。

一步法工艺是把双酚A和环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚,即开环和闭环反应在同一反应条件下进行的。

目前国内产量最大的E-44环氧树脂就是采用一步法工艺合成的。

二步法工艺是双酚A和环氧氯丙烷在催化剂(如季铵盐)作用下,第一步通过加成反应生成二酚基丙烷氯醇醚中间体,第二步在NaOH存在下进行闭环反应,生成环氧树脂。

二步法的优点是:反应时间短;操作稳定,温度波动小,易于控制;加碱时间短,可避免环氧氯丙烷大量水解;产品质量好而且稳定,产率高。

国产E-51、E-54环氧树脂就是采用二步法工艺合成的。

(2)固态双酚A型环氧树脂的合成方法大体上也可分为两种:一步法和二步法。

一步法又可分为水洗法、溶剂萃取法和溶剂法。

二步法又可分为本体聚合法和催化聚合法。

一步法(国外称T affy法)工艺是将双酚A与环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚反应,用于制造中等相对分子质量的固态环氧树脂。

国内生产的E-20、E-14、E-12等环氧树脂基本上均采用此法。

其中水洗法是先将双酚A溶于10%的NaOH水溶液中,在一定温度下一次性迅速加入环氧氯丙烷使之反应,控温。

反应完毕后静置,除去上层碱水后用沸水洗涤十几次,除去树脂中的残碱及副产物盐类。

然后脱水得到成品。

溶剂萃取法与水洗法基本相同,只是在后处理工序中在除去上层碱水后,加入有机溶剂萃取树脂。

能明显改善洗涤效果(洗3~4次即可)。

然后再经水洗、过滤、脱溶剂即得到成品。

此法产品杂质少,树脂透明度好,国内生产厂多采用之。

溶剂法是先将双酚A、环氧氯丙烷和有机溶剂投入反应釜中搅拌、加热溶解。

然后在50~75℃滴加NaOH水溶液,使其反应(也可先加入催化剂进行开环醚化,然后再加入NaOH溶液进行脱HCl闭环反应)。

到达反应终点后再加入大量有机溶剂进行萃取,再经水洗、过滤、脱溶剂即得成品。

此法反应温度易控制,成品树脂透明度好,杂质少,收率高。

关键是溶剂的选择。

二步法(国外称advancment法)工艺是将低相对分子质量液态E型环氧树脂和双酚A加热溶解后,在高温或催化剂作用下进行加成反应,不断扩链,最后形成高相对分子质量的固态环氧树脂,如E-10、E-06、E-03等都采用此方法合成。

二步法工艺国内有两种方法。

其中本体聚合法是将液态双酚A型环氧树脂和双酚A在反应釜中先加热溶解后,再在200℃高温反应2h即可得到产品。

此法是在高温进行反应,所以副反应多,生成物中有支链结构。

不仅环氧值偏低,而且溶解性很差,甚至反应中会凝锅。

催化聚合法是将液态双酚A型环氧树脂和双酚A在反应釜中加热至80~120℃使其溶解,然后加入催化剂使之发生反应,让其放热自然升温。

放热完毕冷至150~170℃反应1.5h,经过滤即得成品。

一步法合成时,反应是在水中呈乳状液进行的。

在制备高相对分子质量树脂时,后处理较困难。

制得的树脂相对分子质量分布较宽,有机氯含量高。

不易得到环氧值高、软化点亦高的产品,以适应粉末涂料的要求。

而二步法合成时,反应呈均相进行,链增长反应较平稳,因而制得的树脂相对分子质量分布较窄,有机氯含量较低,环氧值和软化点可通过配比和反应温度来控制和调节。

具有工艺简单、操作方便、设备少、工时短、无三废、一次反应即可、产品质量易控制和调节等优点,因此日益受到重视。

3、结构与性能特点在环氧树脂的各个应用领域中,其最终的使用性能是由环氧树脂固化物提供的。

环氧树脂固化物的士性能取决于固化物的分子结构。

而固化物的分子结构及其形成则取决与环氧树脂的结构及性能、固化剂的结构及性能、添加剂的结构及性能,以及环氧树脂的固化历程。

这里,先就双酚A型环氧树脂的结构对环氧树脂及其固化物性能的影响作一些介绍。

(1)双酚A型环氧树脂的大分子结构具有以下特征:1)大分子的两端是反应能力很强的环氧基。

2)分子主链上有许多醚键,是一种线型聚醚结构。

3)n值较大的树脂分子链上有规律地、相距较远地出现许多仲羟基,可以看成是一种长链多元醇。

4)主链上还有大量苯环、次甲基和异丙基。

(2)双酚A型环氧树脂的各结构单元赋予树脂以下功能:环氧基和羟基赋予树脂反应性,使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力。

醚健和羟基是极性基团,有助于提高浸润性和粘附力。

醚健和C-C键使大分子具有柔顺性。

苯环赋予聚合物以耐热性和刚性。

异丙基也赋与大分子一定的刚性。

-C-O-键的键能高,从而提高了耐碱性。

所以,双酚A型环氧树脂的分子结构决定了它的性能具有以下特点:1)是热塑性树脂,但具有热固性,能与多种固化剂、催化剂及添加剂形成多种性能优异的固化物,几乎能满足各种使用要求。

2)树脂的工艺性好。

固化时基本上不产生小分子挥发物,可低压成型。

能溶于多种溶剂。

3)固化物有很高的强度和粘接强度。

4)固化物有较高的耐腐蚀性和电性能。

5)固化物有一定的韧性和耐热性。

6)主要缺点是:耐热性和韧性不高,耐湿热性和耐候性差。

环氧树脂是一类具有良好的粘接性、电绝缘性、化学稳定性的热固性高分子材料,作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体,广泛应用于建筑、机械、电子电气、航空航天等领域。

环氧树脂使用时必须加入固化剂,并在一定条件下进行固化反应,生成立体网状结构的产物,才会显现出各种优良的性能,成为具有真正使用价值的环氧材料。

因此固化剂在环氧树脂的应用中具有不可缺少的,甚至在某种程度上起着决定性的作用。

环氧树脂潜伏性固化剂是近年来国内外环氧树脂固化剂研究的热点。

所谓潜伏性固化剂,是指加入到环氧树脂中与其组成的单组分体系在室温下具有一定的贮存稳定性,而在加热、光照、湿气、加压等条件下能迅速进行固化反应的固化剂,与目前普遍采用的双组分环氧树脂体系相比,由潜伏性固化剂与环氧树脂混合配制而成的单组分环氧树脂体系具有简化生产操作工艺,防止环境污染,提高产品质量,适应现代大规模工业化生产等优点。

环氧树脂潜伏性固化剂的研究一般通过物理和化学的手段,对普通使用低温和高温固化剂的固化活性加以改进,主要采取以下两种改进方法:一是将一些反应活性高而贮存稳定性差的固化剂的反应活性进行封闭、钝化;二是将一些贮存稳定性好而反应活性低的固化剂的反应活性提高、激发。

最终达到使固化剂在室温下加入到环氧树脂中时具有一定的贮存稳定性,而在使用时通过光、热等外界条件将固化剂的反应活性释放出来,从而达到使环氧树脂迅速固化的目的。

本文就国内外环氧树脂潜伏性固化剂的研究进展作一基本概述。

1 环氧树脂潜伏性固化剂1.1 改性脂肪族胺类脂肪族胺类固化剂如乙二胺、己二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等是常用的双组分环氧树脂室温固化剂,通过化学改性的方法,将其与有机酮类化合物进行亲核加成反应,脱水生成亚胺是一种封闭、降低其固化活性,提高其贮存稳定性的有效途径。

这种酮亚胺型固化剂与环氧树脂组成的单组分体系通过湿气和水分的作用而使酮亚胺分解成胺因此在常温下即可使环氧树脂固化。

但一般固化速度不快,使用期也较短,原因是亚胺氮原子上的孤对电子仍具有一定的开环活性。

为解决这一问题,武田敏之用羰基两端具有立体阻碍基团的酮3-甲基-2 -丁酮与高活性的二胺1,3 二氨甲基环己烷反应得到的酮亚胺不仅具有较高的固化反应活性,而且贮存稳定性明显改善。

另外日本专利报道采用聚醚改性的脂肪族胺类化合物与甲基异丁基酮反应得到的酮亚胺也是一种性能良好的环氧树脂潜伏性固化剂。

脂肪族胺类固化剂通过与丙烯腈、有机膦化合物,过渡金属络合物的反应,也可使其固化反应活性降低,从而具有一定的潜伏性。

1.2 芳香族二胺类芳香胺由于具有较高的Tg而受到重视,但由于其的剧毒性而限制了应用。

经改性制得的芳香族二胺类固化剂则具有Tg高、毒性低、吸水率低、综合性能好的优点。

近年来研究较多的芳香族二胺类固化剂有二胺基二苯砜(DDS)、二胺基二苯甲烷(DDM)、间苯二胺(m PDA)等,其中以DDS研究得最多最成熟,成为高性能环氧树脂中常用的固化剂。

DDS用作环氧树脂潜伏性固化剂时,与MP DA、DDM等芳香二胺相比,由于其分子中有强吸电子的砜基,反应活性大大降低,其适用期也增长。

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