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环氧树脂的合成方法及三大特点

文章来源:康裕   作者:康裕   发布时间:2016-08-01 14:05   浏览次数:

    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。如国内生产的E—20、E—14、E—12。
     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,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。
     3、一步法和两步法的优缺点
     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。
     环氧树脂应用三大特点
     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佳配方。这是环氧树脂应用中的一大特点和优点。但是每个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”的佳配方。必须根据不同的条件,设计出不同的佳配方。
     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。
     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,取得佳方案,生产和开发出性能佳、成本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。
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