双酚A型环氧树脂的旱南成工艺.doc
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双酚A型环氧树脂的合成工艺
双酚A型环氧树脂的生成反应
1.合成方法概述
双酚A型环氧树脂是由双酚A(简称DPP)与环氧氯丙烷(简称ECH)在氢氧化钠催化下制得的。研究结果表明,这种树脂实质上由低分子量的二环氧甘油醚及双酚A与部分高分子量聚合物一起组成。实验发现,环氧氯丙烷:双酚A的摩尔比为1:2时,二环氧甘油醚的产率低于10%,因此实际上环氧氯丙烷的用量为化学计量的2~3倍。
制法:
1.液态双酚A型环氧树脂的合成方法有两种:一步法和两步法。不仅环氧值偏低,而且溶解性很差,甚至反应中会凝锅。 ?两步法(国外称advancement法)工艺是将低分子量液态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,最后形成高分子量的固态环氧树脂,如E-10、E-06、E- 03等都采用此方法合成。
双酚A型环氧树脂有低分子量(软化点小于50℃)、中等分子量(软化点50~9℃)和高分子量(软化点大于100℃)3种。两步法工艺国内有两种方法。两步法的优点是: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。缩聚反应完成后,用热水反复洗涤至中性。再经常压脱水至110℃,减压脱水至140℃(真空度.087MPa),便可放料装盘,冷却至室温,即得产品。催化聚合法是将液态双酚A型环氧树脂和双酚A在反应釜中加热至80~120℃使其溶解,然后加入催化剂使之发生反应,让其放热自然升温。
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,用于制造中等分子量的固态环氧树脂
2.固态双酚A型环氧树脂的合成方法也可分为两种。 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。
双酚A型环氧树脂的工艺流程如下:
环氧氯丙烷与双酚A摩尔比的变化其生成反应
二.原料及催化剂的作用
原料:双酚A(简称DPP),环氧氯丙烷(简称ECH)
双酚A学名2,2-二(4-羟基苯基)丙烷是重要的有机化工原料,苯酚和丙酮的重要衍
【熔点】155—158℃
【沸点】250-252℃
【闪点】79.4℃
【分子量】228
【密度】1.195(25/25℃)
【毒性LD50(mg/kg)】大鼠经口4200。
【性状】白色针状晶体。
【溶解情况】不溶于水,溶于丙酮。
【用途】用于制环氧树脂、聚碳酸酯、聚酚氧等。
环氧氯丙烷:
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环氧氯丙烷的分子式
分子式:C3H5ClO;CH2OCHCH2Cl 双酚A型环氧树脂在防腐蚀领域中常用的几种形式:
环氧类涂料
环氧树脂玻璃钢
环氧树脂胶泥、砂浆
环氧树脂整体地坪
环氧-酚醛、环氧-呋喃树脂复合玻璃钢 环氧树脂的各个应用领域中,其最终的使用性能是由环氧树脂固化物提供的。环氧树脂固化物的性能取决于固化物的分子结构。而固化物的分子结构及其形成则取决于环氧树脂的结构及性能、固化剂的结构及性能、添加剂的结构及性能,以及环氧树脂的固化历程。双酚A型环氧树脂的结构对环氧树脂及其固化物性能的影响如下:
6)主要缺点是:
指标名称 浇铸料 模塑料(玻璃纤维) 波璃钢 相对密度 1.15~1.25 2.0~2.1 1.5~1.8 吸水率(24h)/% 0.07~0.16 0.05~0.01 0.15~0.40 拉伸强度/MPa 30.97~85.75 41.16~102.9 压缩强度/MPa 6174~156.8 102.9~206.8 103.88~411.6 弯曲强度/MPa 68.89~151.9 88.2~137.2 137.2~617.4 伸长率/% 1~7 4 1.7~6.0 耐热性/℃ 100~275 200~250 100~275 体积电阻率/Ω·cm 1010~1017 1014~1015 1010~1017 介电强度/(Mv/m) 0.015~0.05 0.01~0.02 0.015~0.05 介电损耗角正切(106Hz) 13.8~19.7 0.98~13.8 11.8~17.7 介电常数(lO5Hz) 3~4.2 3.5~4.5 3~5 标准:
指标名称 EP 01451- 310 优等品 一等品 合格品 优等品 一等品 合格品 外观 无明显的机械杂质 环氧当量/(g/mol) 184~194 184~200 184~200 210~230 210~240 210~250 黏度(25℃)/Pa·s 11~14 7~20 6~26 - - - 软化点/℃ - 120 色度/号 1 3 5 1 4 6 无机氯(质量分数)/×10-5 50 1
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