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雙酚A型環氧樹脂是怎樣合成的?

編輯:佚名     來源:本站原創     日期:2019/4/29 10:47:21     瀏覽次數:
摘要:環氧樹脂是指那些分子中至少含有兩個反應性環氧基團的樹脂化合物。環氧樹脂經固化後有許多突出的優異性能,如對各種材料特別是對金屬的黏著力很強、有很強的耐化...
環氧樹脂是指那些分子中至少含有兩個反應性環氧基團的樹脂化合物。環氧樹脂經固化後有許多突出的優異性能,如對各種材料特別是對金屬的黏著力很強、有很強的耐化學腐蝕性、力學強度很高、電絕緣性好、耐腐蝕等。此外,環氧樹脂可以在相當寬的溫度範圍內固化,而且固化時體積收縮小。雙酚A型環氧樹脂是由雙酚A、環氧氯丙烷在堿性條件下縮合,經水洗,脫溶劑精製而成的高分子化合物。因環氧樹脂的製成品具有良好的物理機械性能,耐化學藥品性,電氣絕緣性能,故廣泛應用於塗料、膠粘劑、玻璃鋼、層壓板、電子澆鑄、灌封、包封等領域。

  液態雙酚A型環氧樹脂的合成方法歸納起來大致有兩種:一步法和兩步法。一步法又分一次加堿和兩次加堿法;兩步法又分間歇法和連續法。

  .一步法 所謂一步法,是指在堿性物質的作用下,雙酚化合物和環氧氯丙烷一步反應,同時進行環氧氯丙烷的開環醚化過程和氯醇的脫除氯化氫的環化過程,即堿的作用為同時催化醚化和環化這兩個過程。一步法操作簡單,影響因素較少,成本較低。但是整個過程產生的三廢多,副反應多,產品質量不穩定,環氧值較低。目前國內產量最大的E-44型雙酚A型環氧樹脂就是采用一步法工藝合成的。

  兩步法 所謂兩步法,是指將雙酚化合物和環氧氯丙烷在酸性催化劑(通常為Lewis酸)的作用下先進行醚化反應,生成氯醇,然後再向體係中加入堿性溶液,使其發生閉環反應,即醚化和閉環反應分兩步進行。兩步法產生的三廢少,副反應少,產品質量穩定,環氧值較高;但是由於其工序較長,影響因素較多,成本較高。目前E-51型雙酚A型環氧樹脂就是采用兩步法製備而成的。

  固態雙酚A型環氧樹脂的合成方法大致采用兩種:一步法和兩步法。

  一步法(Taffy法)工藝是雙酚A和環氧氯丙烷在NaOH作用下進行縮聚反應,用於製造中等分子量的固態環氧樹脂。該工藝合成時,反應是在水中呈乳狀液進行的,在製備高分子量樹脂時後處理較困難。製得的樹脂分子量分布較寬,有機氯含量高,不易得到環氧值高、軟化點也高的產品,不符合粉末塗料的要求。

  兩步法(advancement法)工藝是將低分子量液態環氧樹脂和雙酚A加熱溶解後,在高溫或者催化劑作用下進行加成反應,不斷擴鏈,最後形成高分子量的固態環氧樹脂。該法合成時,反應呈均相進行,鏈增長反應較平穩,因而製得的樹脂分子量分布較窄,有機氯含量較低,環氧值和軟化點可通過配比和反應溫度來控製和調節,具有工藝簡單、操作方便、無三廢、產品質量易控製等優點。

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