合成环氧树脂
水性环氧树脂的合成及应用性能研究
水性环氧树脂的合成及应用性能研究水性环氧树脂是一类具有良好的附着力、电气绝缘性、化学稳定性的热固型高分子材料，作为涂料、胶粘剂以及复合材料等的树脂基体，应用的领域非常广泛。
本文对水性环氧树脂的合成及其应用性能进行了研究。
标签：水性环氧树脂；合成；应用性能引言随着人们环保意识的不断提高，绿色环保的化学材料越来越受关注。
水性环氧树脂以其优异性广泛用作复合材料、胶粘剂、涂料等方面，越来越受到人们的重视。
由于溶剂型环氧树脂体系容易带来大量的有机挥发物，对自然环境和人体健康造成极大的危害，因此开发具有优异力学性能、耐化学药品腐蚀性能和优良的热稳定性的水性环氧树脂体系成为行业迫切需求。
本实验通过自由基接枝聚合的方法，在过硫酸铵（APS）的催化下将亲水单体甲基丙烯酸（MAA）、功能单体甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、苯乙烯（St）和交联单体N- 羟甲基丙烯酰胺（NMA）接枝到环氧树脂的分子链上，用氨水中和后得到粒径小、稳定性好、性能优的水性环氧树脂，并分析了酯化率，软、硬单体配比和溶剂对体系性能的影响。
1.实验部分1.1主要原料环氧树脂，工业级，中国石油化工股份有限公司生产；月桂酸，软单体BA：均为分析纯，天津市巴斯夫化工有限公司生产；三苯基膦，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司生产；乙酸乙酯，氨水：均为分析纯，天津市富宇精细化工有限公司生产；APS，分析纯，江苏强盛功能化学股份有限公司生产；MMA，分析纯，天津市永大化学试剂有限公司生产；硬单体MAA，分析纯，天津市北联精细化学品开发有限公司生产；硬单体St，分析纯，天津市凯信化学工业有限公司生产；NMA，分析纯，上海展元化工有限公司生产；去离子水，自制。
1.2试样制备环氧酯的合成：将环氧树脂、月桂酸和三苯基膦加入到带有搅拌器、温度计、冷凝管的四口烧瓶中，同时通入氮气，然后缓慢升温至110℃，使环氧树脂熔融并搅拌，反应1h后测酸值，直至酸值小于5，得到环氧酯。
环氧树脂材料的制备与性能研究
环氧树脂材料的制备与性能研究在材料学科中，环氧树脂被广泛应用于复合材料、粘接剂和涂料等领域。
它通常由两种化合物组成——环氧树脂和固化剂，通过化学反应制备而成。
相比于其他材料，环氧树脂具有很多优点，比如高强度、优异的化学稳定性以及优秀的粘接性能等。
因此，在不同的领域中，环氧树脂材料被广泛应用，例如在汽车、航天等领域中，由于其出色的力学性能和化学稳定性，可以作为结构件使用。
然而，制备高性能环氧树脂材料的关键技术依然存在挑战，今天我们将探讨常见环氧树脂的制备方法和其性能的研究。
一、环氧树脂的制备方法1.1 预聚物法预聚物法是环氧树脂制备中应用最为广泛的方法。
它通过在环氧辅基上引入一些化学官能团，如羟基、胺基或酸酐基等，以提高环氧树脂的反应活性。
通常在温度较低条件下，将环氧化合物和固化剂混合，然后进行固化反应。
常见的环氧树脂预聚物包括异氰酸酯预聚物、聚乙醇胺预聚物和酸酐预聚物等。
1.2 反应型稠化剂法反应型稠化剂法是直接将稠化剂与环氧气树脂进行反应得到高分子化合物。
此方法的优点是产品表面光滑平整，但稠化剂的加入量较大，灵敏度低。
1.3 环氧化合物和酸酐的缩合反应环氧化合物和酸酐的缩合反应是一种通过环氧化合物和酸酐反应得到环氧树脂的合成方法。
该方法优点是制备过程简单，但其缺点在于所得产品在非常低的温度下或速度较慢的情况下才能固化。
二、环氧树脂材料的性能研究在环氧树脂制备时，环氧化合物和固化剂的种类和配比会影响所得环氧树脂材料的性能。
为了研究环氧树脂材料的性能，通常使用以下几种方法：2.1 压缩和拉伸测试压缩和拉伸测试是一种测试弹性模量、刚度、断裂应变和抗拉强度等材料性能的常用方法。
它通常通过将材料试样在拉伸或压缩作用下进行测试，以分析其力学性能和变形特性。
2.2 动态力学热分析（DMA）动态力学热分析（DMA）是一种耗能分析方法，用于测定材料的力学和热力学性质，如弹性模量、热膨胀系数和玻璃化转移温度等。
在DMA测试中，材料试样在一定频率和幅度下施加挠曲应力，并测量其应变响应，以确定其机械性能。
高软化点酚醛环氧树脂的合成
高软化点酚醛环氧树脂的合成高软化点酚醛环氧树脂的合成？嗯，这听起来可能有点复杂，不过我保证，咱们一步步聊，保证你听了不掉头走。
大家可能知道，酚醛树脂和环氧树脂这两种材料其实都挺常见的，尤其是在那些耐高温、耐腐蚀的地方。
不过，今天我们要聊的是把它们结合起来，做出那种特别“硬核”的高软化点树脂。
要是你问我，这种树脂是干啥的，简单来说，它的硬度和耐热性都超强。
比如，电子电器行业里的一些高端设备外壳，航空航天的材料，甚至一些特殊的涂料，都需要这种树脂。
这玩意儿，就是个耐高温、耐磨损的小钢铁侠！说到这里，你可能开始好奇了，这东西是怎么做出来的呢？别急，咱慢慢道来。
我们得知道，酚醛树脂本身就有一个挺大的优势，那就是它的耐热性。
这种树脂通常是通过酚和甲醛反应合成的，但是要想让它的软化点更高，我们就得在这个基础上做些“加餐”。
咱们需要通过一些巧妙的化学反应，给它增添更多的耐热成分。
比如，往其中添加一些环氧树脂，环氧树脂这个东西可是出了名的结实，而且它的化学稳定性也好得不得了。
这就像你做一道菜，酚醛树脂是主料，环氧树脂就相当于是配料。
你看，酚醛树脂单独用有点儿太普通，但加上环氧树脂之后，味道立马不一样，硬度和耐温性就直线提升，软化点自然也高了。
你也可以理解为，环氧树脂就像是给酚醛树脂加了个“增益buff”，一不小心就变得“超神”了。
如何做到这一点呢？说到底，就是要在合成的时候加入一些额外的交联剂，增强树脂之间的交联程度。
你可以想象这些交联剂就像是搭建大楼的钢筋，越多越结实。
交联多了，材料的结构也就越稳固，树脂的软化点自然就升高了。
这种树脂在热处理的时候，往往能形成一种独特的三维网状结构，这样一来，它的强度和耐高温性能都大大提升。
就是这么简单，想想是不是很神奇！不过呢，这个过程可不是轻轻松松就能完成的。
每个步骤都得小心翼翼，得掌握好反应的时间、温度和催化剂的用量。
特别是温度太高或者反应不完全，都会导致树脂的软化点达不到预期，搞不好还会出现一些不必要的副反应。
128e液体环氧树脂合成_解释说明以及概述
128e液体环氧树脂合成解释说明以及概述1. 引言1.1 概述本文旨在对128e液体环氧树脂合成进行解释与说明。
液体环氧树脂是一种具有优异性能的高分子材料，广泛应用于各个领域，包括建筑、电子、航空等。
而128e液体环氧树脂作为一种特殊类型的环氧树脂，在近年来越来越受到关注。
因此，深入了解和研究128e液体环氧树脂合成的方法与原理以及其物性和应用领域具有重要意义。
1.2 文章结构本文总共分为五个部分：引言、128e液体环氧树脂合成解释说明、正文章节名称3、正文章节名称4和结论。
其中，“引言”部分将对文章的目的进行说明，并简要介绍整篇文章的结构安排。
1.3 目的本文旨在通过详细解释和阐述128e液体环氧树脂合成的相关知识，从而使读者对该合成过程有更深入的了解。
同时，通过探讨该材料的物性和应用领域，进一步展示其在不同行业中的巨大潜力。
通过本文的学习，读者可以更好地了解128e 液体环氧树脂的特点、制备方法和广泛应用的可能性，为相关领域的研究和应用提供有益参考。
2. 128e液体环氧树脂合成解释说明：2.1 定义与背景：128e液体环氧树脂是一种高性能的环氧树脂，其名称中的"128e"指代该树脂的特定配方及成分比例。
环氧树脂作为一种重要的官能化合物，在化工、建筑、航空航天等领域具有广泛应用。
128e液体环氧树脂由于其优异的性能和多样的应用范围而备受关注。
2.2 合成方法与原理：128e液体环氧树脂的合成通常采用两步法：首先通过反应将稀疏分子量型号和稠缩型号进行聚合得到高分子量型号，然后再与其他添加剂进行混合以达到所需的性能要求。
这个合成过程中通常需要控制温度、时间和催化剂的使用来实现预期结果。
2.3 物性与应用领域：128e液体环氧树脂具有很好的热稳定性、耐化学品侵蚀性以及优异的机械强度。
这使得它在众多领域中有着广泛的应用。
在航空航天领域，128e液体环氧树脂常被用于制备复杂的结构件，如航空发动机零部件和飞行器外壳。
硅溶胶改性环氧树脂e-44的合成及其涂料制备
硅溶胶改性环氧树脂e-44的合成及其涂料制备
第一部分：合成改性环氧树脂e-44
1、明确目的：以硅溶胶为改性剂，合成具有良好平滑性，敞口性能好，渗透性良好，抗紫外线、耐候性能强的改性环氧树脂e-44。
2、配方选取：改性剂采用硅溶胶；环氧树脂基料采用环氧树脂；黏度调整剂采用
相应的丙酮；抗氧化剂采用氧和双酚a或者其他抗氧剂；滴定道具采用碳酸钙或者碳酸镁或m磷酸三锌等；消泡剂采用乳状消泡剂或者适当的汽油等。
3、合成工艺：将环氧树脂和硅溶胶加入容器中，搅拌混合，降低混合温度至80℃～90℃，继续搅拌至液体里均匀；加入理想比例的抗氧化剂和黏度调整剂，
连续搅拌10min，并于7min内加入滴定道具、消泡剂，搅拌均匀，将液体攆出容器，置于充气的干燥室内使均匀的改性环氧树脂e-44在中温条件下室温固化而成。
第二部分：环氧树脂e-44涂料制备
1、材料：改性环氧树脂e-44、颜料油、聚氨酯生料、助剂等添加剂、焙烧剂等。
2、涂料配方：改性环氧树脂e-44占基础体积的70%，颜料油20%，聚氨酯生料10%，焙烧剂1%，其余助剂添加剂为必要，如分散剂、防腐剂、乳化剂等。
3、配涂工艺：将改性环氧树脂e-44和颜料油搅拌均匀，以小鼓式双锥搅拌机搅拌30min左右至均匀；将双锥搅拌机上的余料放入容器中，将聚氨酯生料加入搅拌，料液定期搅拌，加入少量人字抹刀调节涂料黏度；将涂料过筛，将添加剂、焙烧剂等加入搅拌5min，经滚筒辊滚均匀；将均匀涂料涂覆在给定表面，采用烘干工艺，烘干2小时至70℃以上，烘干后即可使用。
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。
环氧树脂的生产工艺(1)
操作步骤
◆溶解：70℃，30min。 ◆聚合：47℃时一次加入环氧氯丙烷；在80-85℃反应
1h，85-90℃ (高分子量树脂为95℃)反应2-3h。 ◆中和：水洗至树脂呈中性。 ◆脱水：常压脱水至115℃，减压脱水至135-140℃ 。
环氧树脂的生产工艺(1)
二 环氧树脂的交联固化
➢ 环氧树脂分子的两端具有环氧基，可以根据环氧基含 量估算环氧树脂的分子量。工业上常以环氧当量、环 氧值来衡量分子量的大小。 环氧值：100克树脂含环氧基的摩尔数。 环氧当量：1摩尔的环氧基所相当的树脂重量。 环氧值=100克/环氧当量 环氧值越小，环氧当量越大，分子量越大。 当n=0，则M=340；一个分子有两个环氧基， 则环氧当量340/2=170， 其环氧值等于100/170=0.59
环氧树脂的生产工艺(1)
C 温度 在碱性条件下50℃就可反应，反应温度升高，有利于提 高反应速率和产物分子量。
D 加料顺序 先将双酚A溶于碱液中，然后加入环氧氯丙烷，可得分 子量较大的树脂。 将双酚A的碱液加入到环氧氯丙烷中，可得中等分子量 的树脂。 先将双酚A溶于环氧氯丙烷，再滴加碱液，生成树脂的 分子量最小。
环氧树脂的生产工艺(1)
表 1 双酚A生产方法比较
生产方法
工艺 过程
生产方式
对设备 的腐蚀
产品 苯酚 反应 劳动 质量 回收量 周期 强度
歇
很严重 较严重
很差 —
长高
较差 — 一般 较高
盐酸法 氯化氢气体法
三氯化硼法 四氯化硅甲苯法 疏基离子交换
树脂法
复杂 复杂 一般 一般 较简单
产品
环氧值，当量/100g 软化点（℃） 平均分子量
（沸点升高法） 环氧基数/分子
(整理)环氧树脂的一般概念-类型-合成-活性-反应
环氧树脂的一般概念—类型、合成、命名、活性、各种反应环氧树脂的类型环氧树脂的种类很多，并且不断有新品种出现。
环氧树脂的分类方法也很多。
通常按其化学结构和环氧基的结合方式大体上分为五大业。
这种分类方法有利于了解和掌握环氧树脂在固化过程中的行为和固化物的性能。
(1)缩水甘油醚类，(2)缩水甘油酯类，(3)缩水甘油胺类，(4)脂肪族环氧化合物，(5)脂环族环氧化合物。
此外，还有混合型环氧树脂，即分子结构中同时具有两种不同类型环氧基的化合物。
例如：TDE—85环氧树，AFG-90环氧树脂。
也可以按官能团(环氧基)的数量分为双官能团环氧树脂和多官能团环氧树脂。
对反应性树脂而言，官能团数的影响是非常重要的。
还可以按室温下树脂的状态分为液态环氧树脂和固态环氧树脂。
这在实际使用时很重要。
液态树脂可用作浇注料、无溶剂胶粘剂和涂料等。
固态树脂可用于粉末涂料和固态成型材料等。
这里所说的固态环氧树脂不是己达到，b阶段的环氧树脂固化体系，也不是达到C阶段的环氧树脂固化物(已固化的树脂)，而是相对分子质量较大的单纯的环氧树脂，是一种热塑性的固态低聚物。
环氧树脂的合成方法环氧树脂的合成主要有两类方法：（1）多元酚、多元醇、多元酸或多元胺等含活泼氢原子的化合物与环氧氯丙烷等含环氧基的化合物经缩聚而得。
（2）链状或环状双烯类化合物的双键与过氧酸经环氧化而成。
注：树脂化学组分用两位阿拉伯数字表示，如“1”类树脂写作“01”，“10”类树脂写作“10”。
对由两类不同化学组分组成的树脂混合物，可用符号“00”表示。
注：①如果使用多种添加剂或规定有多种特征标示，应标出最主要的一种。
②全面评定材料的燃烧性，至少需要测定燃烧性、引火性、放出热量、释放的有毒气体和烟密度等性能。
(3)命名举例。
例1-某种环氧树脂(EP)，化学组分为脂肪族缩水甘油醚(03)，教度为l-5Pa·s(3)，环氧当量为291-525g/mol(6)，不含改性剂(1)，密度为1.15-1.19 g/cm3(3)，未规定添加剂(0)和特征(o)，其名称为EP0336l-300。
毕业设计(论文)低分子量双酚a型环氧树脂的合成及表征
本科毕业论文（设计）题目：低分子量双酚A型环氧树脂的合成及表征院（系）理学院专业化学年级2007姓名学号指导教师职称讲师2011年 6 月13日目录摘要 (1)Abstract (2)前言 (3)第一章绪论 (4)1.1 环氧树脂概述 (4)环氧树脂 (4)双酚A环氧树脂 (4)环氧树脂胶黏剂及发展状况 (5)1.2 双酚A环氧树脂的制备改进及研究进展 (6)双酚A环氧树脂的合成原理 (7)环氧树脂的固化 (8)1.3 本文的研究内容及意义 (10)第二章实验部分 (12)2.1 仪器与试剂 (12)仪器 (12)试剂 (12)2.2 实验装置 (13)2.3 实验过程 (13)环氧树脂的制备 (13)环氧值得测定 (13)红外光谱 (14)双酚A环氧树脂的固化 (14)第三章结果与讨论 (15)3.1 双酚A环氧树脂的合成产率 (15)3.2 环氧值的测定及分析 (15)3.3 折光率的测定及分析 (16)3.4 温度与时间对环氧树脂固化的影响 (17)3.5 红外光谱的分析 (18)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (22)摘要双酚A环氧树脂是使用最普遍而广泛的环氧树脂。
低分子量双酚A型环氧树脂既是绝缘材料、胶粘剂和涂料等的重要原料，又是制备中、高分子量环氧树脂的起始预聚物。
本文研究的是以双酚A和环氧氯丙烷为原料用一步法合成环氧树脂。
测试其产率、环氧值和折光率，并与商品环氧树脂进行对比。
然后选取室温脂肪胺类固化剂和中温咪唑类固化剂704进行交联固化得到不溶不熔的固化物。
并用红外光谱测试表征固化物性能。
研究结果表明：用一步法成功的合成双酚A型环氧树脂，环氧值和折光率接近商品环氧树脂。
但收率较低。
用咪唑类固化剂704固化效果比脂肪胺类更好。
关键词：低分子双酚A环氧树脂；制备；固化剂AbstractBisphenol A epoxy resin is a kind of epoxy resin which is widely used. Low molecular weight of bisphenol A type epoxy resin is important raw materials in insulation materials, adhesive and coating , it is also starting pre-polymer in preparation of medium,high molecular weight epoxy resinThis paper investigated that using bisphenol A and epichlorohydrin as raw materials ,epoxy resin was synthesized by one-step method. The yield, epoxy value and refractive index of epoxy resin were tested . The epoxy resin was compared with commercial epoxy resin.The paper crosslinked and cured room-temperature fat amine curing agent and medium-temperature imidazole curing agent to produce insoluble and infusible condensate , and tested its characterization with FI-IR.The results indicated that using the one-step method bisphenol A type of epoxy resin was successful synthesized.Its epoxy value and refractive index was close to commercial epoxy resin’s , but its pructivity rate was low. Imidazole curing agent had better effect than amino as curing agent.Key words: low molecular bisphenol A epoxy resin;preparation;curing agent前言环氧树脂是分子中含有两个或两个以上环氧基的热固性树脂的总称，加入固化剂后，树脂中的环氧基，羟基可以发生反应，形成三维网络状的固化物。
环氧树脂胶黏剂的合成及配制
环氧树脂胶黏剂的合成及配制本实验的目标是研究双酚A型环氧树脂的实验室制法，并了解环氧值的测定方法和一般环氧树脂胶黏剂的配制方法和应用。
双酚A型环氧树脂有低分子量、中等分子量和高分子量三种。
其中，低分子量环氧树脂通常被用于环氧树脂胶黏剂的制作，而高分子量环氧树脂则被用于热熔胶的制作。
双酚A型环氧树脂的合成原理是通过环氧氯丙烷与双酚A在氢氧化钠作用下聚合制得。
该反应是逐步聚合反应，会不断进行环氧基开环和闭环的反应。
环氧值是指每100g树脂中所含环氧基的摩尔数，是环氧树脂质量的重要指标之一，也是计算固化剂用量的依据。
低分子量环氧树脂的环氧值一般在0.50～0.57之间，而分子量小于1500的环氧树脂，其环氧值测定采用盐酸—丙酮法。
在环氧树脂的结构中含有脂肪族羟基、醚基和极活泼的环氧基，这些基团的存在使得环氧树脂分子能够与临界面产生静电引力，并与介质表面的游离基起反应形成化学键，从而使得环氧树脂的黏合力特别强。
环氧树脂在未固化前是呈热塑性的线形结构，使用时必须加入固化剂。
固化剂与环氧树脂的环氧基反应后，形成网状结构的大分子，成为不溶不熔的热固性物质。
不同的固化剂按照不同的固化机理固化。
有的固化剂与环氧树脂加成后，构成固化产物的一部分即完成固化，有的固化剂则通过催化作用使环氧树脂本身开环聚合而固化。
实验所需的主要仪器包括四口瓶、电动搅拌装置、滴液漏斗、分液漏斗、回流冷凝管、电热套、减压蒸馏装置一套和铝片。
主要药品包括双酚A、环氧氯丙烷、氢氧化钠、盐酸—丙酮溶液、氢氧化钠乙醇溶液、苯、乙二胺、酚酞试液、浓硫酸和重铬酸钾。
实验的第一步是制备环氧树脂。
首先将22克双酚A（0.1摩尔）和28克环氧氯丙烷（0.3摩尔）加入装有搅拌器、滴液漏斗、回流冷凝管及温度计的四口瓶中。
然后搅拌并加热至70℃，使双酚A全部溶解。
接着称取8克氢氧化钠溶解在20毫升水中，置于60毫升滴液漏斗中。
慢慢滴加氢氧化钠溶液至四口瓶中，保持反应液温度在70℃左右，约30分钟内滴加完毕。
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常州工程职业技术学院 1 B线答辩
题目：环氧树脂合成工艺 姓名：陈颜
班级：高化1111 学号：2011318109 指导老师：候文顺 常州工程职业技术学院
2 目录 1.环氧树脂概述……………………………………4 2相关指标 合成路线 合成方法……………….5 2.1 双酚A型环氧树脂及相关指标………………..5 2.2合成双酚A型环氧树脂的合成路线……………7 2.3 文献中常见的双酚A环氧树脂的合成方法……7 2.4 环氧树脂聚合反应过程…………………………8 2.4.1环氧树脂的聚合反应机理………………………8 2.4.2影响环氧树脂聚合的因素……………………….9 3. 三废处理过程…………………………………….10 4. 影响环氧树脂的质量的因素……………………11 5.结论………………………………………………12
6.参 考 文 献………………………………………13 常州工程职业技术学院
3 摘要 本文讲述的是环氧树脂的合成工艺，主要从相关指标。合成路线，合成方法，以及环氧树脂聚合反应过程，聚合反应机理和影响环氧树脂聚合的因素，影响环氧树脂的质量的因素这几个方面来讲述环氧树脂的合成 关键词：环氧树脂 合成方法 相关指标 反应机理 合成路线 常州工程职业技术学院
4 1． 环氧树脂概述 环氧树脂是分子中含有两个以上环氧基团（）的合成树脂。环氧树脂、酚醛树脂及不饱和聚酯树脂被称为三大通用型热固性树脂，它们是热固性树脂中用量最大、应用最广的品种。环氧树脂中含有多种可发生不同功能作用的基团，如环氧基、醚键（-O-）、羟基和苯环，其中环氧基可发生交联反应，醚键耐水解性能优良，羟基发挥粘结作用，苯环发挥耐腐蚀性与耐热性好的作用。因此固化后的环氧树脂具有坚韧、收缩率低、耐水、耐化学腐蚀、耐有机溶剂、可与许多材料牢固粘结等优点。与其他热固性树脂相比，环氧树脂的种类和牌号最多，性能各异。环氧树脂固化剂的种类更多，再加上众多的促进剂、改性剂、添加剂等，可以进行多种多样的组合和组配，从而能获得各种各样性能优异的、各具特色的环氧固化体系和固化物。环氧树脂具有优良的工艺性能、机械性能和物理性能，几乎能适应和满足各种不同使用性能和工艺性能的要求，因而在电子、机械、化工、航空、交通运输等工业部门得到广泛的应用，这是其他热固性树脂所无法相比的，如今环氧树脂已成为国民经济发展中不可缺少的材料。环氧树脂的产量和应用水平，也能从一个侧面反映一个国家工业技术的发达程度。 环氧树脂的种类很多，并且不断有新品种出现。在所有环氧树脂中，生产最早、产量最大、应用最广的是双酚A型环氧树脂。因为其原材料易得、成本最低，在我国其产量约占环氧树脂总产量的90％，在世界约占环氧树脂总产量的75％～80％。又因其用途最广，故被称为通用型环氧树脂。 （1）基础标准 GB/T1630—1989 环氧树脂命名 GB/T2035—1996 塑料术语及其定义 （2）产品标准 GB/T13657—1992 双酚A型环氧树脂 （3）方法标准 GB/T4612—1984 环氧化合物环氧当量的测定 GB/T4613—1984 环氧树脂和缩水甘油醚无机氯的测定 （4）、皂机氯的测定 GB/T4618—1984 环氧树脂和有关材料易皂化氯的测定 （5）加德纳色度法 GB/T12007.1—1989 环氧树脂颜色测定方法加德纳色度法 GB/T12007.2—1989 环氧树脂钠离子测定方法 GB/T12007.3—1989 环氧树脂总氯含量测定方法 GB/T12007.4—1989 环氧树脂粘度测定方法 GB/T12007.5—1989 环氧树脂密度的测定方法、比重瓶法 GB/T12007.6-1989 环氧树脂软化点测定方法环球法 GB/T12007.7—1989 环氧树脂凝胶时间测定方法 Q/5S69—94 环氧化合物环氧当量的测定—溴化氢-冰乙酸非水滴定法（中国航空总公司第014中心标准） 2.相关指标 合成路线 合成方法
2.1 双酚A型环氧树脂及相关指标 1．双酚A型环氧树脂 常州工程职业技术学院 5 双酚A型环氧树脂又称为二酚基丙烷型环氧树脂，是由二酚基丙烷(双酚A)和环氧氯丙烷在碱性催化剂（NaOH）作用下缩聚而成的树脂产品。结构如下：
分子结构中n为环氧树脂分子中重复结构单元的数目，亦称链节数。n越大，树脂的聚合度越高。双酚A型环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。工业上将软化点低于50℃（平均聚合度小于2）的称为低分子量环氧树脂或软树脂；软化点在50℃～95℃之间(平均聚合度在2～5之间)的称为中等分子量树脂；软化点高于100℃(平均聚合度大于5)的称为高分子量树脂。 双酚A型环氧树脂是个系列产品，具有多个牌号，按照GB/T1844-1995规定，环氧树脂缩写代号用“EP”表示。 环氧树脂牌号由两组数字组组成，两组数字间用一字线连接：第Ⅰ数字组-第Ⅱ数字组。第Ⅰ数字组由5位阿拉伯数字组成。每一数字(命名顺序号l、2、3、4、5)代表所指的特性，前两位数字表示树脂的化学组分，后三位数字分别表示树脂黏度、环氧当量的范围值和对改性剂或溶剂的规定。第Ⅱ数字组由3位阿拉伯数字组成。每一数字(命名顺序号6、7、8)代表所指的特性，分别表示树脂的密度范围值、添加剂类型和特征。环氧树脂牌号“EP01551-310”表示“双酚A型、半固体、环氧当量210～290 g·mol-1、无改性剂或溶剂、密度（23℃）1.15-1.19g.cm-3、无添加剂、特征未定”的环氧树脂。新老牌号环氧树脂对照表3-2：
双酚A型树脂新老牌号对照表 国家标准规定牌号 HG2-741-72牌号 更老的牌号 EP01441-310 E-51 618 EP01451-310 E-44 6101 EP01551-310 E-42 634 EP01661-310 E-20 601 EP01671-310 E-12 604 EP01681-410 E-06 607 EP01691-410 E-03 609 2．环氧值：环氧值是鉴别环氧树脂性质的最主要的指标，工业环氧树脂型号就是按环氧值不同来区分的。环氧值是指每100g树脂中所含环氧基的物质的量数。环氧值的倒数乘以100就称之为环氧当量。环氧当量的含义是：含有1mol环氧基的环氧树脂的克数。 [环氧当量]＝100/[环氧值]＝43/[环氧基的质量分数] 对未支化的、端基为环氧基的双酚A型环氧树脂，可按环氧值大致估算其平均相对分子质量。 环氧树脂平均相对分子质量M＝2×100/环氧值 3．无机氯值：无机氯值是指每100克环氧树脂中残留的氯离子克当量数，单位为[当量/100克]。氯离子是在环氧树脂反应过程中副生的NaCl未被彻底除掉而残留下来的。它的存在常温下就会影响环氧树脂固化物的电性能。通常在树脂生产过程中，只要加强水洗工艺，一般都能做到无机氯值很低，不致影响使用性能。 4．有机氯值：有机氯值是指每100克环氧树脂中含有的有机氯原子的克当量数，常州工程职业技术学院 6 单位为[当量/100克]。有机氯主要指的是可水解氯[-Cl]，是由α-加成中间产物1,2-氯代醇醚在脱氯化氢（闭环）时不充分而残留下来的。有机氯值应尽可能低，否则会影响树脂的固化及固化物的性能。 5．挥发分：树脂的挥发份主要指的是树脂生产过程中残留的微量溶剂的含量，用[％]表示。 6．软化点：软化点是指环氧树脂在温度影响下，由于内能增加，克服其内聚力而发生流动的温度值。环氧树脂的软化点高或低，间接地表示了树脂分子量的大小。国内通常用环球法测定树脂的软化点。 2.2合成双酚A型环氧树脂的合成路线 双酚A型环氧树脂由双酚A和环氧氯丙烷在NaOH存在下经缩聚而成，反应如下：
双酚A 环氧氯丙烷 这里，EP表示环氧树脂。即：
如果合成的环氧树脂为未支化的、端基为环氧基的产物，根据上面的公式计算环氧树脂的平均相对分子量如下： 环氧值E＝（0.38+0.45）/2＝0.415mol/100g 环氧树脂平均相对分子质量M＝2×100/0.415≈482 由于平均聚合度n＝0时，0M＝340；n＝1时，1M＝624； 故链节的相对分子量ML＝624－340＝284
目标树脂的平均聚合度5.0284)340482()(0LMMMn 也就是说要合成平均聚合度为0.5的环氧树脂，则反应体系中应该有50％的n＝0的聚合物和50％的n＝1的聚合物。 2.3 文献中常见的双酚A环氧树脂的合成方法 资料表明，低分子量双酚A环氧树脂的合成方法有一步法、二步法、固碱法、溶剂法、共沸脱水法及钠盐法等。这些方法各有优缺点。 1．一步法 一步法是把双酚A (BPA)和环氧氯丙烷( ECH)在氢氧化钠作用下进行缩聚,即开环和闭环在同一反应条件下进行的工艺方法。这种方法工艺成熟,目前国内的E - 44树脂多是采用这种工艺生产。这种方法的缺点是反应时间长,而且要求环氧氯丙烷大大过量( n (ECH)∶n (BPA) = 6～12 ∶1) ,环氧氯丙烷消耗较多,增加了反应能耗，副产物多。 2．二步法 二步法是将开环、闭环分步进行，即首先让双酚A和环氧氯丙烷发生醚化反应,生成氯醇醚,当羟基转化率达到80%～90%后,再一次性加入NaOH水溶液,进行闭环反