文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 环氧树脂的合成与表征

环氧树脂的合成与表征

环氧树脂的合成与表征
环氧树脂的合成与表征

环氧树脂的合成与表征

DOPO(9,,10-2氢-9-氧-10磷杂菲-10-氧化物)和4HBA(4-羟基苯甲醛)通过加成反应合成DOPO-HB(2-6-氧-6氢-二苯并磷氧杂-6-酮-4-羟基苯甲醇),同时优化了DOPO-HB的合成条件。DOPO(9,,10-2氢-9-氧-10磷杂菲-10-氧化物)和ITA(衣康酸)在甲苯溶剂中反应合成DOPO-ITA({(6-氧-(6H)-二苯并-(CE)(1,2)-氧磷杂已环-6-酮)甲基}-丁二酸,并通过红外检测(FIIR)和熔点检测法确定所得到的DOPO-HB和DOPO-ITA的化学结构。通过是示差扫描热量计(DSC)和热重量分析法(TGA)测得这些固化型环氧树脂的热力学特征和热降解行为。本论文还重点研究了DOPO-HB在不同溶剂中的溶解度,结果表明,DOPO-HB 在苯,甲苯,二甲苯和水中的溶解度都随温度的增加而呈上升趋势,且溶解度的大小顺序为:S苯>S二甲苯>S甲苯>S水。

关键词:环氧树脂固化剂阻燃剂溶解度

Synthesis and Characterization of Epoxy Resin Flame

Retardant

Abstract

DOPO (9, 10-2 hydrogen - 9 - oxygen - 10 phosphorus miscellaneous fe - 10 - oxide) and 4HBA (4 - hydroxyl benzaldehyde) through the addition reaction synthesis DOPO - HB (2 to 6 - oxygen - six hydrogen - diphenyl and phosphorus oxygen miscellaneous - 6 - ketone - 4 - hydroxyl benzyl alcohol), and the optimized synthesis conditions DOPO - HB. DOPO (9, 10-2 hydrogen - 9 - oxygen - 10 phosphorus miscellaneous fe - 10 - oxide) and ITA (itaconic acid) in reaction synthesis in toluene solvent DOPO - ITA ({(6 - oxygen - (6H) - diphenyl (CE) and - (1, 2) - oxygen phosphorus miscellaneous has ring - 6 - ketones) methyl} - succinic acid, and through infrared detection (FIIR) and melting point to determine the DOPO received assays HB and DOPO - - the chemical structure of ITA shimei. Through poor scanning calorimeters (DSC) and thermal weight analysis (TGA) measured the type of epoxy resin these thermodynamic characteristics and thermal degradation behaviors. This paper lays emphasis on the research in different solvents DOPO - HB, the results show that, the solubility DOPO - HB in benzene, toluene, xylene and water solubility are increased with temperature rise, and solubility size order: S > S > S xylene benzene > S water toluene.

Keywords: Epoxy resin Curing agent Flame retardants Solubility

绪论

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 段国红赵玉英王二兵 ( 太原科技大学化学与生物工程学院,山西太原 030021) 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]。 1 实验部分 1. 1 实验主要试剂 苯酚( 化学纯) ,双酚 A,丙酮,甲苯,苯,98% 硫酸,环氧氯丙烷,氢氧化钠,乙二胺,邻苯二甲酸二丁酯,碳酸钙,酚酞指示剂,试剂均为分析纯。 1. 2 实验设备及仪器 MH - 250 调温型电热套( 北京科伟永兴仪器有限公司) ,XKJ -1 增力电动搅拌器( 姜堰市新康医疗器械有限公司) ,78 -1 磁力加热搅拌器( 苏州威尔实验用品有限公司) ,SGW X -4 显微熔点仪( 上海精密科学仪器有限公司) ,JM628 便携式数字温度计( 天津今明仪器有限公司) ,S. C. 202 型电热恒温干燥箱( 浙江省嘉兴县新胜电热仪器厂制造) ,MB - 104 型傅里叶变换红外光谱仪( 天津港东科技发展股份有限公司) 。 1. 3 双酚 A 的合成[2 ~7] 将 30 g 苯酚加入三口烧瓶中,用 8 mL 甲苯将其溶解,在不断搅拌下,加入 12 mL 丙酮。当其全部溶解后,温度达到 15℃时,匀速搅拌下,开始逐滴加入浓硫酸 18 mL。保持反应混和物的温度在 35℃。溶液颜色由无色透明转为橘红色,逐渐变粘,搅拌持续2 h。 将上述液体以细流状倾入150 mL 冰水中并充分搅拌,则溶液中出现黄色的小颗粒状物,静置。待溶液充分冷却后经减压过滤,将滤饼用水洗涤至呈中性,压紧抽干,再用滤纸

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

(完整版)环氧树脂主要性能指标的检测方法

三、环氧树脂主要性能指标的检测方法 1、环氧树脂环氧值、环氧当量的测定 可用光谱分析法或化学分析法进行分析,光谱分析比化学分析容易操作,但是需要用标准试祥做成定量线。 ①光谱分析法 用红外光谱、拉曼光谱或核磁共振光谱等分析方法是很普及的,可用于环氧树脂的定性分析或环氧基的定量分析。红外光谱吸收法:首先用一系列已知环氧当量的环氧树脂的红外光谱做出A910cm-1/A1610 cm-1 (其中910cm-1是环氧基的吸收峰,1610 cm-1是苯环的吸收峰)基线,然后做出A910cm-1/A1610 cm-1与环氧当量标准曲线。这样在测定某一环氧树脂试样的环氧当量时,只需知道该环氧树脂A910/M1610的比值,即可确定其环氧当量。 ②化学分析法 常用的化学分析方法是在适当的溶剂中,使用过量的盐酸与环氧基作用,定量生成氯醇,将过且的盐酸用碱滴定法定量,。常用的溶剂有丙酮、无水醚、吡啶等。有时不用盐酸,而用溴化化氢酸、碘化钾与盐酸、过氯酸与季铵溴化物等为卤化剂,进行直接滴定。 方法多种多样,现今国际上通用的分析法是高氯酸法,适用于各种环氧树脂,但操作过程繁琐。另外还有盐酸/丙酮法、盐酸吡啶法以及盐酸二氧六环法。我国沿用的测定方法以盐酸一丙酮法和盐酸一吡啶法,其中盐酸一丙酮法较适用于分子量在1500以下的环氧树脂,而

盐酸一吡啶法较适用于分子量在1500以上的环氧树脂。相对来说,盐酸一丙酮法应用较多。 溴化季按盐直接滴定法 a)原理 原理是通过高氯酸(HClO4)与溴化四乙基铵(NEt4Br)反应生成的溴化氢与1,2-环氧基的定量反应。该程序包括用高氯酸-冰醋酸标准溶液滴定溶解在含溴化四乙基铵的环氧树脂的二氯甲烷溶液,以结晶紫为指标剂,当环氧基被消耗完,过量的溴化氢会引起过量的结晶紫指标剂变色。 b)溶液配制 结晶紫指标剂:取结晶紫0.5g,溶解于100ml冰醋酸中即得, 0.1 mol /L高氯酸-冰醋酸标准溶液 配制取无水冰醋酸550ml,加入高氯酸HClO4(W/W在70%左右,比重1.75)8.2ml摇匀,在烧杯中缓缓滴加24ml醋酐,用玻璃棒不断搅拌,放冷至室温后,转移到1000ml容量瓶中,加无水冰醋酸稀释至刻度线,摇均匀后,放置24小时使醋酐与溶液中的水充分反应完全。即得0.1N浓度的HClO4-HAc标准溶液。 标定准确称取在105℃干燥至恒重的邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O4约0.4g(准确至0.0001 g)置于锥形瓶中,加无水冰醋酸20ml,使溶解,加0.5%结晶紫冰醋酸溶液1—2滴,用高氯酸冰醋酸标准溶液滴定至蓝色,并将滴定结果用空白试验(即不加邻苯二甲酸氢钾)校正。计算如下:

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

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

环氧树脂特性

环氧树脂 目录 材料简介 应用特性 类型分类 使用指南 国内主要厂商 环氧树脂应用领域 环氧树脂行业 材料简介 环氧树脂 是泛指分子中含有两个或两个以 上环氧基团的有机高分子化合 物,除个别外 ,它们 的 相对分子质量 都不高。 环氧树脂的 分子结构是以分子链中含有活泼 的环氧基团为其特征 ,环氧基 团 可以位于分子 链的末端、中间或成环状 结构。由于分子结构中 含有活泼的环氧基团,使 它们可与多 种类型的固化 剂发生交联反应而形成不溶、不 熔的具有三向网状结构的高聚 物。 应用特性 1 、 形式 多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用 对形式提出的要求,其 范围可以从极 低的粘度到高熔点固 体。 2 、 固化方便。选用各种不同的 固化剂,环氧树脂体系几乎可 以在 0 ~ 180 ℃温度范围内固化 。 3 、 粘 附力强。环氧树脂分子链中固有的极 性羟基和醚键的存在,使其对各种物质 具有很高的 粘附力。环氧 树脂固化时的收缩性低,产生的 内应力小,这也有助于提高 粘 附强度。 4 、 收缩 性低。 环氧树脂和所用的固化剂的反应是 通过直接加成反应或树脂分子中 环氧基的 开 环聚合反应来 进行的,没有水或其它挥发性副 产物放出。它们和不饱和聚 酯 树脂、酚醛树脂相比, 在固化过程中 显示出很低的收缩性(小于 2%)。 5 、 力学性能。固化后的环氧 树脂体系具有优良的力学性 能。 6 、 电性能 。固化后的环氧树脂体系是一 种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧 的优良绝 缘 材 料。 7 、 化学 稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐 碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固 化环氧体系的 其它性能一样, 化学 稳定性也取决于所选用的树脂和 固化剂。 适当地选用 环氧树脂 和 固化剂,可以 使其具有特殊的化学稳定性 能。 8 、 尺寸稳定性。上述的许多 性能的综合,使环氧树脂体系 具 有突出的尺寸稳定性和耐久性 。 9 、 耐霉菌。固化的环氧树脂 体系耐大多数霉菌,可以在苛 刻 的热带条件下使用。 类型分类 根据分子 结构,环氧树脂大体上可分为五 大类: 1 、 缩水甘油醚类环氧树脂 2 、 缩水甘油酯类环氧树脂 3 、 缩水甘油胺类环氧树脂 4 、 线型脂肪族类环氧树脂 5 、 脂环族类环氧树脂

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

环氧树脂生产工艺

环氧树脂生产工艺 摘要:对环氧树脂进行简单的介绍,包括其定义,发展概况,分类及其生产工艺等等。选取了双酚A型环氧树脂为例,介绍其生产工艺中的原料,流程,设备以及后期的“三废”的处理。 关键词:环氧树脂发展概况生产工艺 定义及发展概况 1.环氧树脂定义 环氧树脂(Epoxy Resin)是指分子结构中含有2个或2个以上环氧基并在适当的化学试剂存在下能形成三维网状固化物的化合物的总称,是一类重要的热固性树脂。最常用的双酚A 型环氧树脂含2个环氧基。化学名称:双酚A二缩水甘油醚. 英文名称: Diglycidyl ether of bis phenol A(缩写DGEBP A),其结构为: 2.发展概况 环氧树脂的发明曾经历了相当长的时期,它的工业化生产和应用仅是近40年的事情。 在19世纪末和20世纪初两个重大的发现揭开了环氧树脂发明的帷幕。远在1891年德国的Lindmann用对苯二酚和环氧氯丙烷反应生成了树脂状产物。1909年俄国化学家Prileschajew发现用过氧化苯甲醚和烯烃反应可生成环氧化合物。这两种化学反应至今仍 是环氧树脂合成中的主要途径。 我国的环氧树脂的开发始于1956年,在沈阳、上海两地首先获得了成功。1958年上海开始工业化生产。经过40余年的努力,我国环氧树脂生产和应用得到了迅速的发展。目前生产厂家已达100余家。生产的品种、产量日益增多,质量不断提高,在现代化的建设中正起着越来越重要的作用。 环氧树脂的分类及其合成工艺 1.分类 按化学结构差异:环氧树脂可分为缩水甘油类环氧树脂和非缩水甘油类环氧树脂2大类。 按分子中官能团的数量:环氧树脂可分为双官能团环氧树脂和多官能团环氧树脂。 按室温下的状态:环氧树脂可分为液态环氧树脂和固态环氧树脂。 2.生产工艺 环氧树脂的种类繁多,不同类型的环氧树脂的合成方法不同。环氧树脂的合成方法主要有两种:(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。

常用环氧树脂参数总结

常用环氧树脂参数总结 一、缩水甘油基型环氧树脂: 1.缩水甘油醚型环氧树脂 1.1双酚A型环氧树脂: 双酚A型环氧树脂是应用最广泛的树脂之一,占环氧树脂树脂总产量的90%。在分子结构中含有羟基和醚键,固化过程进一步生成新的—OH和—O—,使固化物具有很高的内聚力和粘附力。因此可以对金属、陶瓷、木材、水泥和塑料进行粘接。 另外,双酚A型环氧树脂属无毒树脂,其白鼠的最低口服致死量为LD50为11.4g/kg。 双酚A型环氧树脂的牌号与性质表 新牌号原牌号外观粘度(Pa.s)软化点(℃)环氧值 E—55 616# 浅黄粘稠液体 6-8 ---- 0.55-0.56 E—51 618# 浅黄粘稠液体 10-16 ---- 0.48-0.54 E—44 6101# 黄色高粘度液体 20-40 ---- 0.41-0.47 E—42 634# 同上---- 21-27 0.38-0.45 E—35 637# 同上---- 20-35 0.30-0.40 E—31 638# 浅黄粘稠液体---- 40-55 0.23-0.38 E—20 601# 黄色透明固体---- 64-76 0.18-0.22 E—14 603# 同上---- 78-85 0.10-0.18 E—12 604# 同上---- 85-95 0.10-0.18 E—06 607# 同上---- 110-135 0.04-0.07 E—03 609# 同上---- 135-155 0.02-0.04 E—01 665# 液体 30-40 ---- 0.01-0.03 1.2双酚S型环氧树脂 双酚S型环氧树脂是由双酚S和过量环氧氯丙烷在碱性条件下缩聚得到的耐高温环氧树脂。 双酚S为浅黄色固体,由东北石化研究所研制,全名为“4,4‘—二羟基二苯双缩水甘油醚环氧树脂”,胺类、酸酐、咪唑均能固化双酚S,其固化物具有热变形温度高、热稳定性能好的特点。这是因为分子中极性强的砜基—SO2—取代双酚A中的异丙基,提高了热稳定性;砜基改善了粘附力,增强了环氧基的开环活性。 1.3双酚F型环氧树脂 双酚F型环氧树脂是由双酚F和过量环氧氯丙烷(1:10),在四甲基氯化铵和NaOH条件下,经醚化和闭环反应,缩聚而成的。 双酚F型环氧树脂的粘度低,可用于碳纤维复合材料、玻纤增强塑料以及地下油井的灌封材料。 1.4环氧化线型酚醛树脂 环氧酚醛是由低分子量酚醛树脂与环氧氯丙烷在酸催化剂下缩合而成,兼有酚醛和双酚A型环氧树脂的优点。按线型酚醛树脂分子量和发羟基含量不同,可以合成不同分子量和官能度的环氧酚醛,如甲酚线型酚醛树脂。 环氧酚醛高粘度半固体,平均官能度为2.5-6.0,软化点≤28℃,环氧值0.53-0.57,在上海树脂厂和无锡树脂厂生产。为改善工艺,添加低粘度的稀释剂,或与双酚A混合使用。 胺类、酸酐类和咪唑均能固化环氧酚醛。在150℃以下固化环氧酚醛和双酚A型环氧树脂的热变形温度相近。例如: 固化剂固化条件用量% 热变形温度(℃)

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。

环氧树脂基本知识

环氧树脂及环氧树脂胶粘剂的基本知识 (一)、环氧树脂的概念: 环氧树脂是指高分子链结构中含有两个或两个以上环氧基团的高分子化合物的总称,属于热固性树脂,代表性树脂是双酚A型环氧树脂。 (二).环氧树脂的特点(通常指双酚A型环氧树脂) 1.单独的环氧树脂应用价值很低,它需要与固化剂配合使用才有实用价值。 2.高粘接强度:在合成胶粘剂中环氧树脂胶的胶接强度居前列。3.固化收缩率小,在胶粘剂中环氧树脂胶的收缩率最小,这也是环氧树脂胶固化胶接高的原因之一。例如: 酚醛树脂胶:8—10% ;有机硅树脂胶:6—8% 聚酯树脂胶:4—8% ;环氧树脂胶:1—3% 若经过改性加工后的环氧树脂胶收缩率可降为0.1—0.3%,热膨胀系数为6.0×10-5/℃ 4.耐化学性能工好:在固化体系中的醚基、苯环和脂肪羟基不易受酸碱侵蚀。在海水、石油、煤油、10%H2SO4、10%HCl、10%HAc、10%NH3、10%H3PO4和30%Na2CO3中可以用两年;而在50%H2SO4和10%HNO3常温浸泡半年;10%NaOH(100℃)浸泡

一个月,性能保持不变。 5.电绝缘性优良:环氧树脂的击穿电压可大于35kv/mm 6.工艺性能良好、制品尺寸稳定、耐性良好和吸水率低。 双酚A型环氧树脂的优点固然好,但也有其缺点: ①.操作粘度大,这在施工方面显的有些不方便 ②.固化物性脆,伸长率小。 ③.剥离强度低。 ④.耐机械冲击和热冲击差。 (三).环氧树脂的应用与发展 1.环氧树脂的发展史: 环氧树脂是1938年由P.Castam申请瑞士专利,由汽巴公司在1946年研制出最早的环氧粘接剂,1949年美国的S.O.Creentee研制了环氧涂料,我国于1958年开始环氧树脂的工业化生产。 2.环氧树脂的应用: ①涂料工业:环氧树脂在涂料工业中需用量最大,目前较广泛使用的有水性涂料、粉末涂料和高固分涂料。可广泛用于管道容器、汽车、船舶、航天、电子、玩具、工艺品等行业。 ②电子电器工业:环氧树脂胶可用于电气绝缘材料,例如整流器、变压器的密封灌注;电子元器件的密封保护;机电产品的绝缘处理与粘

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。

环氧树脂生产工艺

环氧树脂生产工艺 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

环氧树脂生产工艺 摘要:对环氧树脂进行简单的介绍,包括其定义,发展概况,分类及其生产工艺等等。选取了双酚A型环氧树脂为例,介绍其生产工艺中的原料,流程,设备以及后期的“三废”的处理。 关键词:环氧树脂发展概况生产工艺 定义及发展概况 1.环氧树脂定义 环氧树脂(Epoxy Resin)是指分子结构中含有2个或2个以上环氧基并在适当的化学试剂存在下能形成三维网状固化物的化合物的总称,是一类重要的热固性树脂。最常用的双酚A型环氧树脂含2个环氧基。化学名称:双酚A二缩水甘油醚. 英文名称:DiglycidyletherofbisphenolA(缩写DGEBPA),其结构为: 2.发展概况 环氧树脂的发明曾经历了相当长的时期,它的工业化生产和应用仅是近40年的事情。 在19世纪末和20世纪初两个重大的发现揭开了环氧树脂发明的帷幕。远在1891年德国的Lindmann用对苯二酚和环氧氯丙烷反应生成了树脂状产物。1909年俄国化学家Prileschajew发现用过氧化苯甲醚和烯烃反应可生成环氧化合物。这两种化学反应至今仍是环氧树脂合成中的主要途径。 我国的环氧树脂的开发始于1956年,在沈阳、上海两地首先获得了成功。1958年上海开始工业化生产。经过40余年的努力,我国环氧树脂生产和应用得到了迅速的发展。

目前生产厂家已达100余家。生产的品种、产量日益增多,质量不断提高,在现代化的建设中正起着越来越重要的作用。 环氧树脂的分类及其合成工艺 1.分类 按化学结构差异:环氧树脂可分为缩水甘油类环氧树脂和非缩水甘油类环氧树脂2大类。 按分子中官能团的数量:环氧树脂可分为双官能团环氧树脂和多官能团环氧树脂。 按室温下的状态:环氧树脂可分为液态环氧树脂和固态环氧树脂。 2.生产工艺 环氧树脂的种类繁多,不同类型的环氧树脂的合成方法不同。环氧树脂的合成方法主要有两种:(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。 环氧树脂生产的主要原材料 1.环氧树脂生产的主要原材料及规格 环氧树脂生产的主要原材料及规格 2.环氧树脂生产的主要原材料的性质 (1) BPA:白色片状或粒状晶体,不溶于水,能溶于醇、醚、丙酮及碱性溶中,室温下

酚醛树脂合成

酚醛树脂的合成 一酚醛树脂(Phenol Formaldehyde,简称PF),也叫电木,又称电木粉, 无色或黄褐色透明固体,市场销售往往加着色剂而呈红、黄、黑、绿、棕、蓝 等颜色,有颗粒、粉末状。酚醛树脂是塑料中第一个投入工业生产的品种,它 具有较高的机械强度、良好的绝缘性,耐热、耐腐蚀,因此常用于制造电器材料,如开关、灯头、耳机、电话机壳、仪表壳等,“电木”由此而得名。酚醛树 脂耐弱酸和弱碱,遇强酸发生分解,遇强碱发生腐蚀;不溶于水,溶于丙酮、 酒精等有机溶剂中;苯酚醛或其衍生物缩聚而得特点(固化物特点):含碳量高,可作耐烧蚀材料;耐热性好;耐腐蚀性好;耐水性好;尺寸稳定性好,模具制 件有固定形状,不开裂等。 二(一)酚醛树脂合成条件:酚醛树脂的合成及固化符合体型缩聚规律。 体型缩聚:某一2官能度单体和另一个2以上官能度单体缩聚,将交联成体型高聚物。 酚醛树脂所用的原料有:醛类(2官能度单体) :常用甲醛;酚类(多官能 度单体):如苯。 (二)影响缩聚的因素: 1.醛:酚>1(摩尔比) 碱催化:可以人为控制缩聚反应程度。如可控制在可溶,可熔阶段的热固性酚醛树脂或一阶酚醛树脂。进一步加热可使其进一步缩聚,固化,(无规予聚物)。 酸催化:反应难以控制,无实用价值。 2.醛:酚<1 酸催化:合成热塑性酚醛树脂(线型结构,又称为二阶酚醛树脂)。 碱催化:反应初期得到的是一阶树脂在酚中的溶液,如保持酚存在,进一步加热可得二阶酚醛树脂。 酚、醛反应存在一个中性点,即PH=3.0~3.1时,酚、醛不反应。 三(一)热固性一阶酚醛树脂的合成 1.合成原理 合成条件:醛:酚>1,一般控制在1~1.5之间;碱催化,如NaOH、Ba(OH) 2 、 NH 3·H 2 O等。 (1) 苯酚、甲醛的加成反应:缩聚反应起始阶段发生酚醛树脂的合成 (2) 羟甲基酚的缩聚反应 缩聚反应包括如下两种反应:a 羟甲基酚之间;b 苯酚与羟甲基酚之间羟甲基酚可进一步进行缩聚反应,有下列两种可能的反应:

环氧树脂的固化

实验五 环氧树脂的固化 化工系 毕啸天 2010011811 一、实验目的 1.了解高分子化学反应的基本原理及特点 2.了解环氧树脂的制备及固化反应的原理、特点 二、实验原理 热固性树脂是一类重要的树脂材料,环氧树脂(epoxy resins )就是其中的一大品种。含有环氧基团的低聚物,与固化剂反应形成三维网状的固化物,是这类树脂的总称,其中以双酚A 型环氧树脂产量最大,用途最广。它是由环氧氯丙烷与双酚A 在氢氧化钠作用下聚合而成。根据不同的原料配比,不同反应条件,可以制备不同软化点、不同分子量的环氧树脂。其通式如下: CH 2 CH CH 2 O C CH 3 CH 3 OCH 2CHCH 2 OH n C CH 3CH 3 OCH 2 CH CH 2 O 环氧树脂通常用下面几个参数表征: 1.树脂粘度 2.环氧当量或环氧值 3.平均分子量和分子量分布 4.熔点或软化点 环氧值是表征环氧树脂质量的重要指标。它表示每100g 环氧树脂中含环氧基的摩尔数。我国环氧树脂部颁牌号中的两位数字是该牌号树脂的平均环氧值×100,所以部颁牌号可以很简明的表示出该环氧树脂的主要特征。 环氧树脂的结构中末端的活泼的环氧基和侧羟基赋予树脂反应活性,双酚A 骨架提供强韧性和耐热性;亚甲基链赋予树脂柔韧性;羟基和醚键的高度极性,使环氧树脂分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力。双酚A 型环氧树脂综合性能好,因而用途广泛,商业上称作“万能胶”。 环氧树脂在未固化前呈热塑性的线性结构,通过与固化剂发生化学反应,形成网状结构的大分子,才具有使用价值。环氧树脂固化物的性能除了取决于自身的结构特性以外,还取决于固化剂的种类。此外固化物性能还受固化反应程度的影响。采用的固化条件不同,交联密度也会不同,所得固化物的性能也各异。环氧树脂的固化剂种类很多,不同的固化剂,其交联反应也不同。 未固化的环氧树脂是粘性液体或脆性固体,没有实用价值,只有与固化剂进行固化生成交联网络结构才能实现最终用途。环氧树脂与固化剂的反应,除了一般的脂肪胺和部分脂环胺类固化剂可以在常温固化外,其它大部分脂环族胺和芳香胺类以及全部的酸酐类固化剂都需要在较高的温度下经过较长的时间才能发生固化交联反应。为了降低固化温度,使用促进剂是必要的,适用于胺类和酸酐类固化环氧树脂的促进剂可分为亲核型、亲电型和金属羧酸(或乙酰丙酮)盐三类。环氧树脂的固化反应是通过环氧基的开环反应完成的,末端基为环氧基的树脂可以和多种含活泼氢的化合物反应。活泼氢对环氧化合物的作用先是在环氧基的 氧原子上引起质子的亲电附加,生成H 3O +离子,此反应非常迅速,在此H 3O + 离子的作用下进行亲核进攻,使环氧基开环。含有活泼氢的化合物有醇、酚、羧酸、硫醇、酰胺、脲类和异氰酸酯等,上述反应并不需要消除小分子就能使链增长或交联,因此环氧树脂比其它类型

酚醛胺反应制备环氧树脂固化剂

酚醛胺反应制备环氧树脂固化剂 一、前言 众所周知,由酚、醛和脂环族多胺反应制备的几种产物作为低温或中温环氧树脂固化剂或潮湿表面的固化剂被广泛用于许多工业领域。然而,当这些固化剂中未反应的酚含量超过5%时,会对使用者有害。进而,未反应的胺含量高的环氧树脂固化剂也很容易引起使用者的皮疹。 近年来,对粘度低且未反应的酚含量低的酚、醛、胺型环氧树脂固化剂的需求越来越大。对未反应的胺含量低的固化剂的需求也越来越大。然而,却很难制备出一种产物能满足所有的这些要求,即未反应的酚、未反应胺含量低,粘度也低。 本文介绍了近年来在这方面所做的探索。 二、由酚、醛、胺反应制备环氧树脂固化剂 酚、醛、胺的反应产物可由下列四种方法之一制备: 1、酚首先与醛反应,然后加入胺得到产物。 2、胺首先与醛反应,然后加入酚得到产物。 3、酚首先与胺混合,然后醛加入到混合物中,三组分一起反应,得到产物。 4、酚、醛、胺三组分一起反应,得到产物。 工业上推存使用第三种方法。 用第一种方法制备的反应产物中未反应的酚含量低,它在加入胺以前使酚和醛先反应。然而,这种方法不可避免地会产生高粘反应产物,如果醛用量大,粘度会进一步增加,若不使用大量稀释剂,这种产物则很难使用;若使用大量稀释剂,则会对固化的环氧树脂的物理性质和耐化学性质产生不利的影响。 在第二种方法中,在加入醛之前,胺首先与醛反应。实际上,使用大量的醛会得到高粘度的反应混合物,使搅拌困难;但为了减少反应产物中未反应酚的量,必须使用相对大量的醛,因此反应产物的粘度就会增加。 在上述几种方法中,反应产物的粘度可通过加入过量胺而有效地降低,但如果固化剂中含有大量的未反应胺,就很容易引起使用者皮疹。另外,使用这种固化剂的环氧树脂可以吸收空气中的二氧化碳而变白,从而破坏固化树脂的外观。尤其是,当固化剂被用于多层涂层时,吸收的二氧化碳会引起深层的分离,而这种分离是使用者不希望有的。 研究表明:以一定的比例,在一定的反应条件下,采用第三种方法制备的固化剂具有较低的粘度,未反应的残余酚含量也大大减少。上述产物与丙烯腈进一步反应,反应产物中未反应的受含量也很低。 实例:m克邻甲苯酚n克间二甲苯二胺的混合物被装入带有搅拌的反应器中,在氮气下升温,至指定温度后,将x克37%福尔马林溶液在一定时间内滴加到混合物中,在要求温度下反应一段时间,然后逐渐升温,蒸出多余的水分。将y克丙烯腈加到应反所得的混合物中,搅拌一段时间,在加入少量苄醇本稀释剂,得一淡黄色产物(固化剂A),其性能指标列于表。改变酚、醛、胺及丙烯腈的配比,重复上述过程,分别得固化剂B、C,其性能指标一并列入表1。 对比实例:ml克苯酚和nl克间二甲苯二受的混合物被装入带有搅拌的反应器中,在氮气下升温,至指定温度后,将xl克37%福尔马林溶液在一定时间内滴加到混合物中,蒸出多余的水分。得一产物(固化剂D),改变酚、醛、胺及丙烯腈的配比,重复上述过程,得固化剂E,其性能指标一并列入表1。

相关文档
相关文档 最新文档