第六章环氧树脂合成工艺.ppt

第六章 环氧树脂合成工艺 6.1概述 6.2 环氧树脂的合成原理 6.3 环氧树脂的合成工艺? 6.1 概述 概念 ※环氧树脂：凡含有二个以上环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。 ※通用环氧树脂：或称标准环氧树脂，简称环氧树 脂，它是由环氧氯丙烷与二酚基丙烷（双酚A）缩聚而成的双酚A型环氧树脂。产量最大、应用最广。若无特别说明，都为双酚A型环氧树脂。 6.2 环氧树脂的合成原理 一、原料 ※环氧氯丙烷 ◆性能：易挥发，无色透明液体，刺激性气味，麻醉性，能溶于醇、醚、四氯化碳及苯中，微溶于水。 ◆分子式 ※二酚基丙烷（双酚A） ◆性能：白色粉末或片状晶体，具酚气味，不溶于水，能溶于醇、醚、丙酮及碱液。 ◆分子式： 二、合成原理 ※总括：环氧氯丙烷与双酚A在氢氧化钠存在下，进行缩聚而成。 ※分步骤 ◇环氧氯丙烷的环氧基与双酚A的羟基反应生成醚键： ◇在NaOH作用下，生成的醚脱去氯化氢再形成环氧基： ◇总的反应式： 环氧基的含量是控制和鉴定环氧树脂质量的主要手段之一。 环氧基含量的表示方法通常有三种； 环氧值——定义为100g环氧树脂中所含环氧基的当量数，单位为mol/100g。 例：n=0， M=340，环氧值=2/340×100=0.59(mol/100g). 环氧当量——定义为含lmol环氧基的环氧树脂的质量(g)，单位为g/mol。 ?环氧基的质量分数——定义为100g环氧树脂中所含环氧基的质量(g)，单位为％。 三者的换算关系为： ?环氧当量＝100/环氧值＝43/环氧基的质量分数 ?对未支化的、端基为环氧基的双酚A型环氧树脂，可按环氧基的含量大致估算其平均相对分子质量。 ??? 平均相对分子质量≈2×环氧当量 =100/环氧值× 2 例:E-51，环氧值＝0.51，M=100/0.51× 2=392 6.3 环氧树脂的合成工艺 低分子量双酚A 环氧树脂合成工艺：两步加碱法，避免环氧氯丙烷的水解。 例E-44的合成： 投料比： 双酚A 502kg(2.2kmol) 环氧氯丙烷 560kg(6.0kmol) 30%NaOH 711(462+249)kg(5.3kmol) 工艺流程： 其他环氧树脂的品种 溴化环氧树脂：耐燃。 氢化环氧树脂：耐光老化。 * * ◇新生成环氧基再与双酚A的羟基继续反应生成醚键： 聚合度n=0～19：当n＜2时→琥珀色或淡黄色低分子量液状的环氧树脂；当n≥2时→高分子量的固体环氧树脂。工业环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。 *