环氧树脂的制备-论文

目录

1 前言-------------------------------------------------------- ------4

2 实验部分---------------------------------------------------------- 4 2.1 实验原理------------------------------------------------------ 4 2.1.1 双酚A型环氧树脂的合成原理--------------------------------- 4 2.1．2 双酚A型环氧树脂的固化原理--------------------------------------------------5 2.2 实验药品及仪器------------------------------------------------ 5 2.3实验过程---------------------------------------------------------------------------------6 2.3.1 双酚A型环氧树脂的制备--------------------------------------6 2.3.2 双酚A型环氧树脂的固化--------------------------------------6

2.3.3 环氧树脂的环氧值的计算--------------------------------------6

3 实验数据与结果-------------------------------------------------- --7

4 参考文献---------------------------------------------------------- 8

摘要：环氧树脂是一种热固性树脂，因其有优异的粘结性、机械强度、电绝缘性及良好的工艺性等特性，而广泛应用于胶粘剂、涂料、复合材料基体等方面固化工艺会对环氧树脂固化物的性能产生重要影响。

关键词：环氧树脂，热固性树脂，固化工艺

1 前言

环氧树脂是指那些分子中至少含有两个反应性环氧基团的树脂化合物。环氧树脂经固化后有许多突出的优异性能，如对各种材料特别是对金属的粘着力很强，有卓越的耐化学腐蚀性，力学强度很高，电绝缘性好，耐腐蚀，等等。此外，环氧树脂可以在相当宽的温度范围内固化，而且固化时体积收缩很小。环氧树脂的上述优异特性使它有着许多非常重要的用途。广泛用于粘合剂（万能胶），涂料、复合材料等方面。

环氧树脂的种类繁多，为了区别起见，常在环氧树脂的前面加上不同单体的名称。如二酚基丙烷（简称双酚A）环氧树脂（由双酚A和环氧氯丙烷制得）；甘油环氧树脂（由甘油和环氧氯丙烷制得）；丁烯环氧树脂（由聚丁二烯氧化而得）；环戊二烯环氧树脂（由二环戊二烯环氧化制得）。此外，对于同一类型的环氧树脂也根据它们的粘度和环氧值的不同而分成不同的牌号，因此它们的性能和用途也有所差异。目前应用最广泛的是双酚A型环氧树脂的一些牌号，通常所说的环氧树脂就是双酚A型环氧树脂。

合成环氧树脂的方法大致可分两类。一类是用含有环氧基团的化合物（如环氧氯丙烷）或经化学处理后能生成环氧基的化合物（如1.3－二氯丙醇）和二元以上的酚（醇）聚合而得。另一类是使含有双键的聚合物（如聚丁二烯）或小分子（如二环戊二烯）环氧化而得。

环氧树脂固化反应的研究对材料性能的提高与固化工艺的设计十分关键，而相关的环氧树脂固化反应研究的文献报道甚少。为此，本研究选用双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下制备双酚A型环氧树脂。

2 实验部分

2.1 实验原理

2.1.1 双酚A型环氧树脂制备原理

式中n一般在0到25之间。

2.1.2 双酚A型环氧树脂固化原理

应用的固化剂种类很多。不同的固化剂，其交联反应也不同。现以室温下即

能固化的乙二胺为例，它是按下列反应进行的：

2.2 实验仪器及药品

2.2.1 实验仪器

表1 实验的主要仪器

仪器名称仪器型号生产厂家循环水式真空泵SHZ-O 巩义市英峪予华仪器厂

DF-101B 上海雷磁仪器厂集热式恒温加热磁力搅拌

器

电子天平S210S 北京赛多利斯公司

碱式滴定管/ 天津市泰斯特仪器有限公司电热套PTHW 河南裕华仪器有限公司2.2.2 实验药品

双酚A ，环氧氯丙烷，丙酮，乙二胺，氢氧化钠等。

2.3 实验步骤

2.3.1 双酚A型环氧树脂的制备

在500mL三口瓶上装好搅拌器、回冷凝管和温度计。加入11.4g（0.05mol）双酚A、46.5g（0.5mol) 环氧氯丙烷，0.25～0.5 mL蒸馏水。称取4.1g（0.11mol）NaOH，先加入l／10量的NaOH〔注1〕并开动搅拌，缓慢加热至80～90℃。反应放热并有白色物质（NaCl）生成。维持反应温度在90℃。约10min后再加入1／10量的NaOH，以后每隔10min加一次NaOH，每次都加NaOH总量的1／10，直至将4.1gNaOH加完。继续反应25min后结束反应。产物为浅黄色。将反应液过滤除去副产物NaCl，减压下蒸馏除去过量的环氧氯丙烷（回收）（60-70℃）。停止蒸馏，将剩余物趁热倒入小烧杯中，得到淡黄色、透明。粘稠的环氧618树脂，产量约15g。

2.3.2 双酚A型环氧树脂的固化

在50mL小烧杯中放入上述环氧618树脂5g，再加入0.5g（树脂的10％）乙二胺，边加边搅拌。搅匀。取出2.5g树脂倒入一干燥的小试管或其他小容器（如瓶子的内盖）中，在40o C水浴下放置2小时，观察结果。

2.3.3 环氧树脂的环氧值的计算

环氧值是环氧树脂的重要性能指标，可用以鉴定环氧树脂的质量，或计算固化剂的用量。

采用盐酸丙酮法测定该侧链的环氧树脂的环氧值，在锥形瓶中称取0.482g的环氧树脂，准确吸取15mL的盐酸丙酮溶液（须用标准NaOH溶液标定），静置1h，然后加入两滴酚酞指示剂，用0.1mol/L的标准NaOH溶液（须用邻苯二甲酸

，同时，氢钾标定）进行滴定至粉红色，且30s内不退色。消耗NaOH的体积V

2

，则环氧值为:

按上述条件进行空白试验消耗NaOH的体积V

1

注：1. 盐酸-丙酮法：盐酸-丙酮法是测定环氧值的最常用方法之一。

配制盐酸-丙酮溶液：取1mL盐酸（AR），加入到40mL丙酮（AR）中，摇匀后置于贴有相应标签的试剂瓶中，加盖待用。

2 ．双酚A环氧树脂的制备中开始滴加要慢些，环氧氯丙烷开环是放热反应，

反应液温度会自动升高。

3 实验数据与结果

3.1 NaOH水溶液的标定

3.2 丙酮-盐酸溶液的标定

3.3 树脂盐酸-酮溶液反应后用NaOH溶液滴定

3.4 实验结果

环氧值E1=(10×0.477-10.028×0.368) ×0.001×100/0.249=0.4348 环氧值E2=（10×0.477-7.52×0.368）×0。001×100/0.342=0.5855 固化剂用量计算

每100g环氧树脂所需乙二醇安的用量M1=149/3×0.4348=21.95g

每100g环氧树脂所需乙二醇安的用量M2=149/3×0.5855=28.69g

4 参考文献

[1] 张肇英,黄玉惠,廖兵等.环氧树脂水性化及其固化[J].高分子通报.2000，(3):77～82.

[2] 王德中.环氧树脂生产与应用[M].北京：化学工业出版社，2002.

[3] 宣兆龙,易建政,张倩.环氧树脂的弹性体增韧改性研究.现在塑料加工应用[J],2003,15(6)：58～60.

[4] 董元彩，孟卫，魏欣等.环氧树脂/二氧化钛纳米复合材料的制备及性能.塑料工业[J],1999, 27 (6): 37～38.

[5] 施利毅，张剑平，华彬.聚氨酯环氧树脂接枝互穿网络聚合物制备和材料拉伸性能.上海大学学报[J]，1998, 4 (6): 675～680.

[6] 管云林，郭锦棠，邵蕾等.聚氨酯/环氧树脂互穿网络聚合物相行为与断裂拉伸强度.材料研究学报[J]，1996, 10 (3): 313～318.

环氧树脂制备

环氧树脂制备 作者：佚名文章来源：本站原创点击数：81 更新时间：2007-1-26 21:20:04 二、环氧树脂制备 制造环氧树脂的原料很多，但不外乎下例二大类：一是分子中具有环氧基团或是在反应过程中能够生成环氧基团的化合物。另一是含有多元羟基的化合物。通常见到的环氧树脂是以环氧氯丙烷和双酚A为原料而制得。 1、环氧氯丙烷—双酚A型树脂的制备： 由于投料量的不同，投料的先后顺序不同，制得的环氧树脂分子量也有高低之分，在常温下的聚集态也有液、固之分。618、6101、634系低分子量的液态树脂，601、604系中分子量的固体树脂，607、609系高分子量的固体树脂。 ①低分子量环氧树脂的制备： 双酚A 1克分子 环氧氯丙烷 2-6克分子 NaOH(30%) 2-2.4克分子 操作步骤如下： 将双酚A和环氧氯丙烷在搅拌下混合，使双酚A溶解，然后将所需投入的碱量控制在一定的温度滴加到混合物中，滴完第一次碱以后维持反应，维持毕回收环氧氯丙烷，回收毕，将其余的碱滴加到反应液中，再维持，然后吸入适量的苯，使树脂液溶解，搅拌后静止分层。将上层的树脂苯溶液反入分水锅，搅拌，加热，维持，静止，放去盐脚，然后再搅拌，加热使树脂苯溶液沸腾回流，不时地将带出的水除去，至无水泡出现，再维持回流，然后冷却，静止，压滤。将压滤液放至脱苯锅中，先常压脱苯，再减压脱苯，至无苯液出来为止，制得淡黄色的液体树脂。 ②中等分子量环氧树脂的制备： 双酚A 1克分子 环氧氯丙烷 1.5-2克分子 NaOH(30%) 1.6-2.2克分子 操作步骤如下： 将双酚A和液碱、水投入反应锅，加热搅拌，维持，使双酚A全部溶解，然后冷却，将环氧氯丙烷加入，放热维持，再升温维持，抽水样滴定,直至耗用HCl量不变,即为反应终点,反应毕搅拌仃止，吸去水层，再加水洗涤数次，然后常压脱水，再减压脱水，至软化点达要求止，冷下后即为固体树脂。 ③高分子量的环氧树脂： 中等分子量环氧树脂 100 计算量双酚A （Q=W[E1-E2]/[0.8771+E2]） 式中: Q---加的双酚A量 W---用的中等分子量环氧树脂的量 E1---用的中等分子量环氧树脂的环氧值 E2---所需制备的高分子量环氧树脂的环氧值 操作步骤如下： 将中等分子量环氧树脂投入锅内,升温,熔化开搅拌,加入双酚A,在一定的温度反应即可制得. 2、环氧氯丙烷—醇类环氧树脂： 由于使用的醇类不同，制得的树脂的性能也不同，目前国内有甘油环氧树脂（662）、乙二醇环氧树脂（669）、氯代甘油环氧树脂（600、630）、丁醇环氧树脂（660）、聚乙二醇环氧树脂（6690）等。醇类 1克分子 环氧氯丙烷 1-3克分子

环氧树脂的应用配方大全

环氧树脂的应用配方大全 一、粘合剂 配方一： 6101#环氧树脂100 691#甘油酯20-60铝粉15-20 160℃/2h＋180℃/4h τ＞36.6MPa 配方二：酚醛-环氧胶 酚醛树脂100 聚乙烯醇缩甲乙醛806101#环氧树脂302E4MZ 5 80℃/1h＋130℃/4h 压力0.05MPa τ=23.3-27.8MPa τ50℃=7.2-7.6MPa 配方三：H703胶 618# 100环氧化聚丁二烯树脂20650#聚酰胺20600#双缩水甘油脂10 咪唑（100目）8β-羟基乙二胺8 压力0.07MPa，60℃/4h τ=30MPa τ100℃=19MPa 二、浇铸 在电子电气中，街 髦值缙 考 ⒋笮途 瞪璞福 美疵芊狻⒎莱钡取Ｓ没费跏髦 街 保 胗猛涯＜粒 缂谆 柘鸾骸⒐栌秃蚉VC薄膜等，浇铸过程中要消除气泡，①加热驱赶气泡；②轻口倾注浇铸料；③最佳方法是浇铸好树脂后进行减压脱气泡。 配方一： 6101#环氧树脂100 聚壬二酸酐20纳迪克酸酐50 石英粉（＞270目）200苄基二甲胺0.25 100℃/1h＋120℃/1h ＋150℃/2h＋180℃/4h＋200℃/6h δ抗弯=113.8MPa，δ抗压=194MPa tgδ=8.5×10-3，ε=3.9Ω体积=9.4×1015Ω.cm 配方二： 634#环氧树脂100 铝粉（100-200目）170均苯四甲酸二酐21 顺丁烯二酸酐19 130℃/4h＋160℃/12h＋180℃/12h δ抗冲0.53MPa δ抗压=300MPa 三、玻璃钢 常用于环氧玻璃钢的环氧树脂，有普通双酚A型如681#、6101#、634#，酚醛型环氧树脂644#，脂环族环氧6207#和HY-201聚丁二烯环氧树脂。辅助材料中固化剂常用DTA、间苯二胺、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、内次甲基四氢邻苯二甲酸酐等，促进剂为三乙醇胺。 配方一： 6109#环氧树脂100苯乙烯5三乙醇胺6三乙烯四胺 4 室温10天，加上130℃6h τ=13MPa δ=298.5MPa δ抗压=300MPa 配方二： 644#酚醛环氧化100 NA酸酐68 二甲基苄胺1.8丙酮100 室温——120℃(40min)——200℃(40分) ——降温——卸模处理150℃/2h＋260℃/1天 配方三： 634#环氧树脂323193＃聚酯28邻苯二甲酸酐8BPO 2苯乙烯30 100。C/2h + 180。C/8h 弯曲强度和反弹能力佳。 四、涂料： 环氧涂料是环氧树脂应用最早的品种，其耐腐蚀性能超过醇酸树脂。目前，其最广泛应用的是环氧粉末涂料和水系涂料。 配方四：环氧呋喃防腐涂料 6101#环氧树脂100 呋喃树脂（2503#）15DBP 20 间苯二胺15 丙酮30-40 长石粉20

国内生物基材料的现状及发展

国内生物基材料的现状及发展 姓名：吕远 班级：生工A1101 学号：2011018099 摘要：随着人们对气候变化和化石资源枯竭等问题的关注，低碳、环保，可持续的经济发展模式日益为世界各国政府所重视。将可再生的原料转化为生物高分子材料或者单体，进而开发各种产品，获得环境友好的功能性材料，能够降低碳排放，缓解石油危机，已经成为全球研究的热点领域。本文将对我国生物基材料的现状以及未来发展做出阐明。 生物基材料是指利用可再生生物质，包括农作物、树木和其它植物及其残体和内含物为原料，通过生物、化学以及物理等手段制造的一类新型材料。主要包括生物塑料、生物基平台化合物、生物质功能高分子材料、功能糖产品、木基工程材料等产品，具有绿色、环境友好、原料可再生以及可生物降解的特性。 新材料产业是我国战略性新兴产业主要内容。利用丰富的农林生物质资源，开发环境友好和可循环利用的生物基材料，最大限度地替代塑料、钢材、水泥等材料，是国际新材料产业发展的重要方向。新世纪以来，生物基材料受到发达国家广泛重视，呈现快速发展的势头，以农林生物质为原料转化制造的生物塑料、节能保温材料、木塑复合材料、热固性树脂材料、功能高分子材料等生物基材料和生物基单体化合物、生物基助剂、表面活性剂等生

物基大宗精细化学品快速增加，产品经济性正在逐步增强。拜耳、巴斯夫、埃克森美孚、三星道达尔、杜邦化工等跨国公司长期致力于生物基材料的研发，推动了全球生物基材料的商业化进程。对于一异戊二烯来说，因其可生产轮胎，在工业发展上十分重要。目前，美国丹尼斯克公司与固特异公司正在合作开辟生物基异戊二烯工艺路线，以部门替换石油(petro)基橡胶和苯乙烯基弹性体工艺。生物基异戊二烯可以出产轮胎用的合成橡胶和其他弹性体，可使轮胎产业更少地依靠石油衍生物产物。同样，另一种生物基材料丁二醇也已获得大量工业化生产。 目前，我国生物基材料产业科技取得了显著的成效，形成了如全降解生物基塑料、木基塑料、聚合超大分子聚乳酸、农用地膜等一大批具有自主知识产权的技术。全国性的“木塑热”正逐渐兴起，木塑制品年产销量已超过20万吨，并以20%以上的年增长率高速增长。生物基材料作为石油基材料的升级替代产品，正朝着以绿色资源化利用为特征的高效、高附加值、定向转化、功能化、综合利用、环境友好化、标准化等方向发展。与国际先进水平相比，在产品性能、制造成本、关键技术、技术集成与产业化规模等方面还存在差距，必须加快突破生物基材料制造过程的生物合成、化学合成改性及树脂化、复合成型等关键技术，促进重要生物基材料低成本规模化生产与示范，构建生物基材料研发平台，提升生物基材料企业科技创新能力，实现化石资源的有效替代，为生物基材料产业培育提供科技支撑。

环氧树脂的主要应用领域

环氧树脂的主要应用领域 环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料，在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。 ①涂料 环氧树脂在涂料中的应用占较大的比例，它能制成各具特色、用途各异的品种。其共性： (1)耐化学品性优良，尤其是耐碱性。 (2)漆膜附着力强，特别是对金属。 (3)具有较好的耐热性和电绝缘性。 (4)漆膜保色性较好。 但是双酚A型环氧树脂涂料的耐候性差，漆膜在户外易粉化失光又欠丰满，不宜作户外用涂料及高装饰性涂料之用。因此环氧树脂涂料主要用作防腐蚀漆、金属底漆、绝缘漆，但杂环及脂环族环氧树脂制成的涂料可以用于户外。 ②胶粘剂 环氧树脂除了对聚烯烃等非极性塑料粘结性不好之外，对于各种金属材料如铝、钢、铁、铜；非金属材料如玻璃、木材、混凝土等；以及热固性塑料如酚醛、氨基、不饱和聚酯等都有优良的粘接性能，因此有万能胶之称。环氧胶粘剂是结构胶粘剂的重要品种。 环氧树脂胶粘剂的主要用途见表l-1、表l-2及表l-3。 表1-1 环氧树脂胶粘剂的主要用途

③电子电器材料 由于环氧树脂的绝缘性能高、结构强度大和密封性能好等许多独特的优点，已在高低压电器、电机和电子元器件的绝缘及封装上得到广泛应用，发展很快。主要用于： (1)电器、电机绝缘封装件的浇注。如电磁铁、接触器线圈、互感器、干式变压器等高低压电器的整体全密封绝缘封装件的制造。在电器工业中得到了快速发展。从常压浇注、真空浇注已发展到自动压力凝胶成型。 表1-2 环氧胶粘剂在土木建筑上的主要用途 表1-3 环氧胶粘剂在汽车上的主要用途

双酚A型环氧树脂的合成及复合材料制备(精)

双酚 A 型环氧树脂的合成及复合材料制备 姓名:贾训祥 学号:0840605115 专业:高分子材料与工程一、实验目的: 1. 了解逐步聚合预聚体的合成方法和环氧树脂的实验室制法。 2. 了解环氧树脂复合材料的制备方法。 3. 掌握复合材料样条的制备与其力学性能的测试过程。 二、实验原理: 环氧树脂是指那些分子中至少含有两个反应性的环氧基团的树脂化合物。环氧树脂经固化后有许多突出的优异性能, 如对各种材料特别是对金属的粘着力很强, 有卓越的耐化学腐蚀性,力学强度很高,电绝缘性好,耐腐蚀,等等。此外,环氧树脂可以在相当宽的温度范围内固化, 而且固化时体积收缩很小。环氧树脂的上述优异特性使它有着许多非常重要的用途。广泛用于粘合剂(万能胶 ,涂料、复合材料等方面。 合成环氧树脂的方法大致可分两类。一类是用含有环氧基团的化合物(如环氧氯丙烷或经化学处理后能生成环氧基的化合物(如 1.3-二氯丙醇和二元以上的酚(醇聚合而得。另一类是使含有双键的聚合物(如聚丁二烯或小分子(如二环戊二烯环氧化而得。双酚 A 型环氧树脂是环氧树脂中产量最大,使用最广的一个品种,它是由双酚 A 和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的:

原料配比不同,反应条件不同(如反应介质,温度和加料顺序 ,可制得不同软化点, 不同分子量的环氧树脂。式中 n 一般在 0到 25之间。根据相对分子质量大小,环氧树脂可以分成各种型号。一般低相对分子质量环氧树脂的 n 平均值小于 2、软化点低于 50℃, 也称为软环氧树脂; 中等相对分子质量环氧树脂的 n 值在 2~5之间、软化点在 50℃~95℃之间; 而 n 大于 5的树脂(软化点在 100℃以上称为高分子量树脂。相对分子质量对软化点的影响见图 1。 图 1 在环氧树脂的结构中有羟基(>CH-OH 、醚基(-O -和极为活泼的环氧基存在。羟基、醚基有高度的极性, 使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力, 而环氧基团则与介质表面, 特别是金属表面上的游离键起反应, 形成化学键。因而, 环

环氧树脂的性能及应用特点

环氧树脂的性能及应用特点 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。环氧树脂中含有独特的环氧基，以及轻基、醚键等活性基团和极性基团，因而具有许多优异的性能。与其他热固性树脂相比较，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。几乎能适应和满足各种不同使用性能和工艺性能的要求。这是其他热固性树脂所无法相比的。 1、环氧树脂及其固化物的性能特点 (1)力学性能高。环氧树脂具有很强的内聚力，分子结构致密，所以它的力学性能高于酚醛树脂和不饱和聚酯等通用型热固性树脂。 (2)粘接性能优异。环氧树脂固化体系中活性极大的环氧基、羟基以及醚键、胺键、酯键等极性集团赋予环氧固化物以极高的粘接强度。再加上它有很高的内聚强度等力学性能，因此它的粘接性能特别强，可用作结构胶。 (3)固化收缩率小。一般为1％～2％。是热固性树脂中固化收缩率最小的品种之一(酚醛树脂为8％～10％；不饱和聚酯树脂为4％～6％；有机硅树脂为4％～8％)。线胀系数也很小，一般为6×10-5/℃。所以其产品尺寸稳定，内应力小，不易开裂。 (4)工艺性好。环氧树脂固化时基本上不产生低分子挥发物，所以可低压成型或接触压成型。配方设计的灵活性很大，可设计出适合各种工艺性要求的配方。 (5)电性能好。是热固性树脂中介电性能最好的品种之一。 (6)稳定性好。不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质。只要贮存得当(密封、不受潮、不遇高温)，其贮存期为1年。超期后若检验合格仍可使用。环氧固化物具有优良的化学稳定性。其耐碱、酸、盐等多种介质腐蚀的性能优于不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等热固性树脂。 (7)环氧固化物的耐热性一般为80～100℃。环氧树脂的耐热品种可达200℃或更高。 (8)在热卧性树脂中，环氧树脂及其固化物的综合性能最好。 2、环氧树脂的应用特点 (1)具有极大的配方设计灵活性和多样性。能按不同的使用性能和工艺性能要求，设计出针对性很强的最佳配方。这是环氧树脂应用中的一大特点和优点。但是每个最佳配方都有一定的适用范围(条件)，不是在任何工艺条件和任意使用条件下都宜采用。也就是说没有“万能”的最佳配方。必须根据不同的条件，设计出不同的最佳配方。由于不同配方的环氧树脂固化体系的固化原理不完全相同，所以环氧树脂的固化历程，即固化工艺条件对环氧固化物的结构和性能影响极大。相同的配方在不同的固化工艺条件下所得产品的性能会有非常的大的差别。所以正确地作出最佳材料配方设计和工艺设计是环氧树脂应用技术的关键，也是技术机密所在。要能生产和开发出自己所需性能的环氧材料，就必须设计出相应的专用配方及其成型工艺条件。因此，就必须深入了解和掌握环氧树脂及其固化剂、改性剂等的结构与性能、它们之间的反应机理以及对环氧固化物结构及性能的影响。这样才能在材料配方设计和工艺设计中得心应手，运用自如，取得最佳方案，生产和开发出性能最佳、成本最低的环氧材料和制品。 (2)不同的环氧树脂固化体系分别能在低温、室温、中温或高温固化，能在潮湿表面甚至在水中固化，能快速固化、也能缓慢固化，所以它对施工和制造工艺要求的适应性很强。环氧树脂可低压成型或接触压成型，因此可降低对成型设备和模具的要求，减少投资，降低成本。 (3)在三大通用型热固性树脂中，环氧树脂的价格偏高，从而在应用上受到一定的影响。但是，由于它的性能优异，所以主要用于对使用性能要求高的场合，尤其是对综合性能要求高的领域。

水性环氧树脂的制备方法

水性环氧树脂的制备方法 转载于[url]https://www.wendangku.net/doc/ce11265469.html,[/url] 水性环氧树脂通常是指环氧树脂以微粒、液滴或胶体形式分散于水相中所形成的乳液、水分散体或水溶液，三者之间的区别在于环氧树脂分散相的粒径不同。根据制备方法的不同，环氧树脂水性化有以下四种方法：机械法、化学改性法、相反转法和固化剂乳化法等。 1）机械法 机械法即直接乳化法，可用球磨机、胶体磨、均氏器等将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末，然后加入乳化剂水溶液，再通过机械搅拌将粒子分散于水中;或将环氧树脂和乳化剂混合，加热到适当的温度，在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液。用机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单，所需乳化剂用量较少，但乳液中环氧树脂分散相微粒尺寸较大，粒子形状不规则且尺寸分布较宽，所配得的乳液稳定性差，粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象，并且该乳液的成膜性能也欠佳。当然提高搅拌分散时的温度可以促进乳化剂分子在环氧树脂微粒表面更为有效地吸附，使得环氧树脂微粒能较为稳定地分散在水相中。 2）化学改性法 化学改性法又称自乳化法，即将一些亲水性的基团引入到环氧树脂分子链上，或嵌段或接枝，使环氧树脂获得自乳化的性质，当这种改性聚合物加水进行乳化时，疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒，离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面，由于带有同种电荷而相互排斥，只要满足一定的动力学条件，就可形成稳定的水性环氧树脂乳液，这是化学改性法制备水性环氧树脂的基本原理。根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同，化学改性法制备的水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。 a、阴离子型 通过适当的方法在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸等功能性基团，中和成盐后的环氧树脂就具备了水可分散的性质。常用的改性方法有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法。功能性单体扩链法是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反应，在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团，中和成盐后就可分散在水相中。自由基接枝改性法是利用双酚A环氧树脂分子链中的亚甲基活性较大，在过氧化物作用下易于形成自由基，能与乙烯基单体共聚，可将丙烯酸、马来酸酐等单体接枝到环氧树脂分子链中，再中和成盐后就可制得能自乳化的环氧树脂。 b、阳离子型 含胺基的化合物与环氧树脂反应生成含叔胺或季胺碱的环氧树脂，再加入挥发性有机一元弱酸如醋酸中和得到阳离子型的水性环氧树脂。这类改性后的环氧树脂在实际中应用较少，这是因为水性环氧固化剂通常是含有胺基的碱性化合物，两个组分混合后，体系容易出现破乳和分层现象而影响该体系的使用性能。 c、非离子型 一般多在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团，同时保证每个改性环氧树脂分子中有两个或两个以上环氧基，所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如用分子量为4000～20000的双环氧端基乳化剂与环氧当量为190的双酚Ａ环氧树脂和双酚Ａ混合，以三苯基膦化氢为催化剂进行反应，可制得含亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链端的环氧树脂，该树脂不用外加乳化剂便可溶于水，且耐水性增强。另外，这种方法制得的粒子较细，通常为纳米级，前面两种方法制得的粒子较大，通常为微米级。从此意义上讲，化学法虽然制备步骤多，成本高，但在某些方面具有实际意义。 在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团，同时保证每个改性环氧树脂分子上有两个或两个以上环氧基，所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和环氧树脂反应，形成端基为环氧基的加成物，利用此加成物和环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合，以三苯基磷为催化剂进行反应，可得到含有亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链段的环氧树脂。这种环氧树脂不用外加乳化剂即可溶于水中，且由于亲水链段包含在环氧树脂分子中，因而增强了涂膜的耐水性。并且在引入聚氧化乙烯、氧化丙烯链段后，交联固化的网链分子量有所提高，交联密度下降，形成的涂膜有一定的增韧作用。 3)相反转法 相反转是一种制备高分子量环氧树脂乳液较为有效的方法，II型水性环氧树脂涂料体系所用的乳液通常采用相反转方法制备。相反转原指多组分体系（如油/水/乳化剂）中的连续相在一定条件下相互转化的过程，如在油/水/乳化剂体系中，其连续相由水相向油相（或从油相向水相）的转变，在连续相转变区，体系的界面张力最低，因而分散相的尺寸最小。通常的制备方法是在高剪切力条件下先将乳化剂与环氧树脂均匀混合，随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入水，随着加水量的增加，整个体系逐步由油包水型转变为水包油型，形成均匀稳定的水可稀释体系。乳化过程通常在常温下进行，对于固态环氧树脂，往往需要借助于少量溶剂和加热使环氧树脂粘度降低后再进行乳化。

低分子量环氧树脂的制备及分析测试

低分子量环氧树脂的制备及分析测试 1 目的要求 （1）查阅文献资料，熟悉低分子量环氧树脂的制备方法，了解环氧树脂的用途。 （2）通过双酚A 型环氧树脂制备实验，掌握一般缩聚反应的原理以及实验方法。 （3）掌握环氧树脂中环氧值以及粘接强度等分析方法。 2 实验原理 凡是分子内含有环氧基团的聚合物，统称为环氧树脂。它是一种多品种、多用途的新型合成树脂，且性能很好，对金属、陶瓷、玻璃等许多材料具有优良的粘结能力，所以有万能胶之称，又因为它的电绝缘性能好、体积收缩小、化学稳定性高、机械强度大，所以广泛的被用做粘接剂，增强塑料(玻璃钢)电绝缘材料、铸型材料等，在国民经济建设中有很大作用。 双酚A 型环氧树脂是环氧树脂中产量最大、使用最广的一个品种，有通用环氧树脂之称，它是由双酚A 和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的。其反应式如下： CH 2CH CH 2Cl O HO C CH 33OH (n+2)NaOH C CH 33O O CH CH 2H 2C CH CH 2O CH 2H 2C O CH 2n (n+2)+(n+1)O C CH 3 CH 3O CH 2+(n+2)NaCl+(n+2)H 2O 图1 环氧树脂合成示意图 3 药品仪器 环氧氯丙烷，双酚A ，氢氧化钠，苯，去离子水等； 四口瓶，滴液漏斗，分液漏斗，电动搅拌器，温度计，减压蒸馏装置，恒温水浴，相应测试仪器等。

4 操作步骤 4.1 双酚A型环氧树脂的制备 将22 g双酚A（0.1mol）和28 g环氧氯丙烷(0.3mol)依次加入装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的250 mL四颈瓶中。用水浴加热，升温至75℃，搅拌双酚A 使其完全溶解。70℃下滴加40 mL，20%的NaOH溶液，约0.5 h滴加完毕。在75~80℃继续反应1.5～2 h，此时溶液呈乳黄色，停止加热，降温。加入苯60mL，搅拌，使树脂溶解后移入分液漏斗，静置后分去水层，再用水洗数次，直到洗涤水相呈中性及无氯离子（用pH纸及AgNO 3 溶液检查），分出有机层。将上层苯溶液倒入减压蒸馏装置中，先在常压下蒸去苯，然后在减压下蒸馏以除去所有挥发物。趁热将烧瓶中的树脂倒出，冷却后得琥珀色透明的、粘稠的环氧树脂，称重并计算产率。 4.2 环氧值的测定 准确称取环氧树脂0.5 g左右，放入装有磨口冷凝管的250 mL锥形瓶中，用移液管加入20 mL、0.2 molL-1盐酸－吡啶溶液，装上冷凝管，待样品全部溶解后(可在40~50 ℃水浴上加热溶解)，回流加热20min，冷至室温，以酚酞为指示剂，用 0.1 molL-1标准NaOH溶液，滴至呈粉红色为止。用同样的操作做一次空白试验、计算环氧值。 环氧值： () 01 10 V V c E m -?= 式中 V——空白滴定所消耗的\%NaOH\%标准溶液的体积数，mL； 1 V——样品滴定消耗的NaOH标准溶液的体积数，mL； c——NaOH标准溶液的浓度，mol/L； m——样品质量，g。 4.3 粘接试验及粘接强度测定 将玻璃片用铬酸洗液浸泡10~15 min，洗干净后烘干。称取10 g环氧树脂加入3~5滴邻苯二甲酸二丁酯和一定量的乙二胺于小烧杯中，用搅拌棒搅匀后，在玻璃片上涂一薄层，然后将玻璃片用螺旋夹夹紧，在室温下放置48 h后，在110℃烘箱内烘1 h或40~80℃烘箱中烘3 h，用于测试粘接强度。

新颖的生物基环氧化合物

新颖的生物基环氧化合物：使环氧化的脂肪酸蔗糖酯 摘要： 新颖的高功能性生物基环氧树脂由来自植物油脂肪酸的蔗糖酯环氧化反应(SEFA)合成。很多脂肪酸的蔗糖酯被过氧化氢和醋酸在离子交换树脂催化剂中提取的过乙酸环氧化制成的环氧化的脂肪酸的蔗糖酯。双键向环氧化合物的转化多于99%。产品特性已用基体协助激光解吸和电离分析时间，质谱分析法，霍氏转换红外光谱仪（FTIR）和核磁共振测定。物性用体积粘度，特性粘度和密度进行表征。热学性能有DSC和TDA表征。由于蔗糖酯包含蔗糖的核心完全由8个植物油脂肪酸替代，SEFAs和ESEFAs 都有定义明确的紧凑的大分子结构。作为新颖的生物基环氧树脂复合物，ESEFAs 有很高的环氧官能团（每个分子8-15个），高密度和紧凑的分子结构。而且，ESEFAs从通过交联环氧树脂官能团在生物基热固性材料的组成到环氧树脂官能团反应的衍生都很有前途。 1简介 可再利用的原材料的利用被看做是有利于可持续发展的绿色化学。植物油，是脂肪酸中自然产生的三酸甘油酯，占制备的生物基聚合物所需可再生原材料很大比例。碳水化合物是另一种典型的做绿色材料的原材料，将低分子量的碳水化合物做产品以取代石油基产品很有吸引力。

蔗糖是一个有8羟基官能团的二糖。将蔗糖与植物油脂肪酸结合以出产脂肪酸蔗糖酯以做涂层的车辆的第一次探索是在1960年。然而最近探索发现得到的8羟基官能团最大饱和度是7。当时的树脂无法商业化。在21世纪早期，Proctor& Gamble (P&G) Chemicals 发展了一种不同的将SEFA商业化的进程，饱和度至少7.7，并将其介绍到润滑油和油漆市场。SEFOSE （上述产品商标）蔗糖酯可用作粘合剂和活性填充剂。Fig. 1 有全取代的大分子结构。 环氧化合物是环醚类，也叫环氧乙烷，氧原子存在于三元环中。用脂肪化合物不饱和双键进行环氧化是最有用的修正方法之一，因为环氧化合物是稳定生成新官能团,通过加入亲核对环氧化合物开环可生成很多产品，如二醇，醚醇，酯醇，氨基醇。通过用醇对环氧化大豆油开环，用于聚氨酯的甘油三酸酯多元醇已被Petrovic成功制备。不饱和酸的环氧化反应被广泛用于通过丙烯酸和环氧化植物油(EVOs).反应合成油基自由基UV固化涂层树脂。 一般来说虽然有4种技术可用于通过烯分子生产环氧化合物，HCOOOH 或CH3COOOH是合成环氧化脂肪化合物最常用的。第一步是过氧酸的形成，第二步是双键环氧化。

实验一 双酚A型环氧树脂的制备与固化

双酚A型环氧树脂的制备与固化 一、实验目的 1 ．了解环氧树脂及其制备过程，熟悉双酚A 型环氧树脂的实验室制法及固化。 2 ．了解环氧树脂这类反应的一般原理，并对这类树脂的结构和应用有所认识。 二、实验原理 环氧树脂是指那些分子中至少含有两个反应性环氧基团的树脂化合物。环氧树脂经固化后有许多突出的优异性能，如对各种材料特别是对金属的粘着力很强，有卓越的耐化学腐蚀性，力学强度很高，电绝缘性好，耐腐蚀，等等。此外，环氧树脂可以在相当宽的温度范围内固化，而且固化时体积收缩很小。环氧树脂的上述优异特性使它有着许多非常重要的用途。广泛用于粘合剂（万能胶），涂料、复合材料等方面。 环氧树脂的种类繁多，为了区别起见，常在环氧树脂的前面加上不同单体的名称。如二酚基丙烷（简称双酚A）环氧树脂（由双酚A和环氧氯丙烷制得）；甘油环氧树脂（由甘油和环氧氯丙烷制得）；丁烯环氧树脂（由聚丁二烯氧化而得）；环戊二烯环氧树脂（由二环戊二烯环氧化制得）。此外，对于同一类型的环氧树脂也根据它们的粘度和环氧值的不同而分成不同的牌号，因此它们的性能和用途也有所差异。目前应用最广泛的是双酚A型环氧树脂的一些牌号，通常所说的环氧树脂就是双酚A型环氧树脂。 合成环氧树脂的方法大致可分两类。一类是用含有环氧基团的化合物（如环氧氯丙烷）或经化学处理后能生成环氧基的化合物（如1.3－二氯丙醇）和二元以上的酚（醇）聚合而得。另一类是使含有双键的聚合物（如聚丁二烯）或小分子（如二环戊二烯）环氧化而得。 双酚A型环氧树脂是环氧树脂中产量最大，使用最广的一个品种，它是由

双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的： 式中n一般在0到25之间。根据相对分子质量大小，环氧树脂可以分成各种型号。一般低相对分子质量环氧树脂的n平均值小于2、软化点低于50℃，也称为软环氧树脂；中等相对分子质量环氧树脂的n值在2～5之间、软化点在50℃～95℃之间；而n大于5的树脂（软化点在100℃以上）称为高分子量树脂。相对分子质量对软化点的影响见图18－1。在我国相对分子质量为370的产品被称为环氧618，而环氧6101的相对分子质量在450至500左右。生产中树脂分子量的大小往往是靠环氧氯丙烷与双酚A的用量出来控制的，制备环氧618时这一配比为10，而制环氧6101时该配比为3。 图18－1 环氧树脂的相对分子质量Mr对软化点温度T的影响 在环氧树脂的结构中有羟基（>CH－OH）、醚基（－O－）和极为活泼的环氧基存在。羟基、醚基有高度的极性，使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力，而环氧基团则与介质表面，特别是金属表面上的游离键起反应，

聚合物环氧树脂的合成

合成环氧树脂的工作任务 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） 12.2 合成环氧树脂的工作任务分析 12.2.1 双酚A型环氧树脂及相关指标 1．双酚A型环氧树脂 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

环氧树脂模具的种类及其应用

环氧树脂模具的种类及其应用 作者：九九钢铁网论文资料参考日期：2009-07-04 阅读：116 【字号大中小】【评论】【打印】 QQ群交流群公布:验证：九九钢铁 钢铁冶金机械等交流群号：22500339（满）69813250（满）40299429;股票交流群号：22500407（满）40118715、40317100（满）; 免责声明：本网所载资料仅供参考，并不构成投资建议，对使用该资料所导致的结果概不承担任何责任。股票有风险，投资需谨慎！ 转载请保留:来源于九九钢铁网https://www.wendangku.net/doc/ce11265469.html,九钢资讯可用于交流严禁商业用途！│ 收藏本站│返回首页 一、概况 环氧树脂模具又称树脂模具，它具有制造周期短、成本低、特别适合形状复杂的制品和产品更新换代快速的工业领域；因此，在国外先进国家已得到广泛的应用，特别在汽车制造业、玩具制造业、家电制造业、五金行业和塑料制品等工业系统使用得更为普及。环氧树脂模具按不同的结构和用途，采用各种性能的环氧树脂、固化剂、增韧剂和填料（铁粉、铝粉、硅微粉、重晶石粉等）等配制成模具树脂，同时以玻璃纤维布和碳纤维布作增强材料而制成的。 环氧树脂模具按不同用途和技术要求，能设计出不同的环氧模具树脂配方组份。从国内、外环氧树脂模具实际应用统计，环氧树脂适合于制作以下几种类型的模具，在冷压模具方面有：弯曲模、拉延模、落锤模、铸造模等；在热压模具方面有：塑料注射模、注腊模、吹塑模、吸塑模、泡沫成型模、皮塑制品成型模等。环氧树脂模具的制造特点，是制造简易，快速，成本低；例如一些外形复杂、难成形的金属模具，用环氧树脂制造，采用浇注法或低压成形法，就能一次成形，无需大型精密切削机床，也可不用高级钳工。有些金属模具制造的周期要几个月至半年，采用环氧树脂模具一般只要3～5天就可完成，其成本仅仅是钢模的15～20％左右，而且树脂模具使用寿命很长，磨损了还可以很快修补好，继续使用。因此，环氧树脂模具的制造是一项打破传统机械加工工艺的新技术、新材料和新工艺。环氧树脂模具，在国外都是大型工厂设立的专门研制中心制造的，而在国内仅在于国防工业单位研制了一些，一般工厂企业都缺乏这方面的制造工艺技术和配方，所以在我国环树脂模具的应用、普及和发展的速度很缓慢。今后随着新材料、新技术的发展，环氧树脂应用技术的推广，环氧树脂模具的综合性能和制造技术被广泛了介和认识，环氧树脂复合材料性能的提高，树脂模具的制作工艺和应用工艺的简化，环氧树脂模具必然会得到飞跃的发展，成为新的高效率的低成本的先进模具。 二、环氧树脂模具的种类 1、环氧树脂冷压类型的模具 (1)弯曲模、成形模、拉延模、切口模等。 环氧树脂的复合材科主要用来制造凹凸模，可以浇注成形，也可以低压模压法成形，它可以冲压或拉延0.8毫米钢板2毫米以下的铝板，寿命在万次以上不磨损。对于大型拉延模具，

环氧树脂的化学合成

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。

环氧树脂的合成化学反应机理.doc

环氧树脂的合成化学、反应机理、影响因素、化学分析 一、环氧树脂的合成概述 1、低分子量环氧树脂（软环氧树脂）将软化点低于 50℃（n＜2）的环氧树脂称为软环氧树脂，采用两步加减法进行制备。 2、中分子量环氧树脂将软化点在 50℃-95℃之间（ n=2-5）的环氧树脂称为中分子量环氧树脂，用一步加减合成法，后处理用溶剂进行萃取。 3、高分子量环氧树脂将软化点＞ 100℃（n＞5）的环氧树脂称为高分子量 环氧树脂。 二、环氧树脂的合成反应机理 (一)环氧树脂的合成反应机理的有好几种解释: 1、认为双酚A 与NaOH作用生成酚钠盐，再与环氧氯丙烷（ECH）的氯取代反应，环氧基不被破坏。由于环氧基活性极强，HO-R-OH可以使环氧基开环加成，因此此法缺乏说服力，无法解释高分子量环氧树脂。 2、认为链增长只在单体与单体之间和分子链与单体间相互作用，忽略了分 子链与分子链之间的相互作用，高分子量树脂是靠后期分子链的增长，同时也 无法解释低分子树脂的合成。 3、认为开环反应是可递反应，在溶解阶段（70℃）已开始反应；后阶段EVH不起作用，只靠链与链之间作用来实现链增长。事实，在溶解阶段ECH和BA 并不发生反应，而且环氧基与酚基的反应是不可逆的。 （二）环氧树脂的反应机理解释 1、环氧树脂合成反应过程分析 1.1 每个环氧树脂分子不是含有两个CH2-CH，-而是 1.2- 1.9 个环氧基，含

0.1- 0.2 个羟基；氯羟基数目约为环氧基的 2-5%。因此，环氧树脂分子中含有环 氧基、酚基、氯羟基和二羟基。 1.2 环氧基的开环反应是放热反应，闭环反应是吸热反应，但Hel 和 NAOH 的中和反应是放热的，因此，总反应热效应是放热。 1.3 低分子量树脂，必须加过量环氧聚丙烷，采用两步加碱法。 2、中高分子量树脂的链增长反应 2.1 单体与单体作用 2.2 分子链与单体作用 三、影响环氧树脂合成的因素 1、原料分子比（ ECH/BA）的量越大，对制备低分子量环氧树脂有利。 2、NaOH的量要足够，低分子量树脂用20-30%碱液，中分子量树脂为10%。 3、加料顺序，低分子量树脂采用BA溶于 ECH中，再滴加 NaOH 液。 四、环氧树脂的化学分析 1、环氧值： 用盐酸丙酮法和光谱分析。 2、软化点测定： 采用环球法。 3、羟值： 用乙酰氯法和xx 光谱分析。 4、氯含量：

环氧树脂的生产及应用现状

环氧树脂的生产及应用现状 摘要：环氧树脂是一种性能优良的热固性树脂，与多元胺、有机酸酐或其它固化剂反应可变成坚韧的体型高分子化合物，具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐化学腐蚀性能、粘接性能、耐热性能和化学稳定性，其收缩率和吸水率低，机械强度高。因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料等环氧系统材料。在绝缘材料领域，被广泛应用于绝缘漆、绝缘导热材料、干式变压器、电流互感器、SF 高压开关和GIS组合电 6 器中的绝缘部件。本文综述了环氧树脂的生产方法、应用现状及未来的发展趋势。 关键词：环氧树脂；生产方法；应用现状；绝缘材料 1.绪论 由两个碳原子和一个氧原子形成的环称为环氧环，含这种三元环的化合物统称为环氧化合物(epoxide)。环氧树脂(epoxy resin)是一个分子中含有两个或两个以上的环氧环，并在适当的化学试剂存在下能形成三维交联网络状固化物的化合物总称。 环氧树脂按化学结构和环氧基结合方式的不同可分为缩水甘油酯类、缩水甘油醚类、缩水甘油胺类、脂肪族环氧化合物、脂环族环氧化合物、环氧化烯烃类等；按状态可分为液态环氧树脂和固体环氧树脂等。 环氧树脂不仅粘接性良好，固化过程收缩率低，耐热性、耐药品腐蚀性优良，机械强度高，而且其灵活多样的环氧材料配方设计也能使环氧树脂适应各种专门要求。已被广泛应用于电子、电气、机械、化工防腐、航空航天、船舶运输及其他工业领域中金属与非金属粘接、耐腐烛涂料、电气绝缘材料等的制造，尤其在电气设备制造中，环氧树脂被广泛用于浇注高压电工产品，如干式变压器、干式电抗器和电缆附件等。 2.生产方法 2.1.液态双酚A型环氧树脂的合成 液态双酚A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种：一步法和两步法。一步法又分一次加碱和两次加碱法；两步法又分间歇法和连续法。 2.1.1.一步法 所谓一步法，是指在碱性物质的作用下，双酚化合物和环氧氯丙烷一步反应，同时进行环氧氯丙烷的开环醚化过程和氯醇的脱除氯化氢的环化过程，即碱的作用为同时催化醚化和环化这两个过程。一步法操作简单，影响因素较少，成本较低。但是整个过程产生的三废多，副反应多，产品质量不稳定，环氧值较低。目前国内产量最大的E-44型双酚A型环氧树脂就是采用一步法工艺合成的。 2.1.2.两步法 所谓两步法，是指将双酚化合物和环氧氯丙烷在酸性催化剂(通常为Lewis酸)的作用下先进行醚化反应，生成氯醇，然后再向体系中加入碱性溶液，使其发生闭环反应，即醚化和闭环反应分两步进行。两步法产生的三废少，副反应少，产品质量稳定，环氧值较高；但是由于其工序较长，影响因素较多，成本较高。目前E-51型双酚A型环氧树脂就是采用两步法制备而成的。 2.2.固态双酚A型环氧树脂的合成方法 固态双酚A型环氧树脂的合成方法大致采用两种：一步法和两步法。 2.2.1.一步法 一步法（Taffy法）工艺是双酚A和环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚反应，用于制造中等分子量的固态环氧树脂。该工艺合成时，反应是在水中呈乳状液进行的，在制备高分子量树脂时后处理较困难。制得的树脂分子量分布较宽，有机氯含量高，不易得到环氧值高、

低分子量环氧树脂的制备及测试

实验三 低分子量环氧树脂的制备及测试 一．实验目的 1. 通过双酚A 型环氧树脂的制备，掌握一般缩聚反应的原理。 2. 熟悉低分子量环氧树脂的制备方法，了解环氧树脂的用途。 3. 掌握环氧值的测定方法。 4. 掌握粘接强度的测定方法。 二．实验原理 凡分子内含有环氧基团的聚合物，统称为环氧树脂。它是一种多品种、多用途的新型合成树脂，且性能很好，对金属、陶瓷、玻璃等许多材料具有优良的粘结能力，所以有万能胶之称，又因为它的电绝缘性能好、体积收缩小、化学稳定性高、机械强度大，所以广泛的被用做粘接剂，增强塑料(玻璃钢)电绝缘材料、铸型材料等，在国民经济建设中有很大作用。 双酚A 型环氧树脂是环氧树脂中产量最大、使用最广的一个品种，有通用环氧树脂之称，它是由双酚A 和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的。其反应式如下： C H 2 C H C H 2 C l O H O C C H 3 C H 3 O H (n +2)N a O H C C H 3 C H 3O O C H O H C H 2 H 2 C C H C H 2O C H 2 H 2C O C H 2 n (n +2)+(n +1)O C C H 3C H 3 O C H 2 +(n +2)N a C l +(n +2)H 2 O 双酚A 型环氧树脂与乙二胺的固化反应式如下： 三．实验仪器及试剂 三颈瓶，滴液漏斗，分液漏斗，电动搅拌器，温度计，减压蒸馏装置，恒温水浴; 环氧氯丙烷，双酚A ，氢氧化钠，苯，去离子水，邻苯二甲酸氢钾，盐酸，吡咯； 红外光谱仪。 四．实验步骤 1. 双酚A 型环氧树脂的制备 ①将22.02 g 双酚A 和28.06 g 环氧氯丙烷依次加入装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的250 mL 三颈瓶中（如图1所示）。用水浴加热，升温至75℃，搅拌双酚A 使其完全溶解。 ②70℃下滴加40 mL ，20%的NaOH 溶液，二十分钟滴加完毕。在80 ℃继续反应2 h ，此时溶液呈乳黄色，停止加热，降温。 ③加入苯60 mL ，搅拌，使树脂溶解后移入分液漏斗，静置后分去水层，用pH 纸检测水层是否呈中性，用AgNO3溶液检测水层是否含有氯离子。若水层pH 值不等于7或者含有氯离子，再用蒸馏水洗数次，直到洗涤水相呈中性及无氯离子。