A. 双酚a型环氧树脂制备中氢氧化钠分步加的原因
双酚A环氧树脂制抄备过程:第袭一步是双酚A与环氧氯丙烷反应,双酚A的两个酚羟基与环氧氯丙烷的环氧基反应;第二步是脱氯,也就是双酚A与环氧氯丙烷的反应产物两端的氯要脱去,氢氧化钠的作用就是脱去氯原子(-Cl与NaOH反应成NaCl),闭环形成环氧基。
B. 双酚A型环氧树脂的合成原理
双酚A型环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。专
合成方法
(1)液态双酚属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。
(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。
C. 双酚A型E-51环氧树脂 挥发气体主要成分
E-51环氧树脂是在以甲苯为溶剂以双酚A、环氧氯丙烷、氢氧化钠为原料合成的,生产过程除盐要采取水洗的方式除盐。一般说有挥发性物质主号还是回收溶剂时蒸馏残余的甲苯吧。
D. 双酚A型环氧树脂的制备NaOH为什么分批加入
肯定是放热反应 分批加入 控制反应温度及反应速率
E. 双酚A环氧氯丙烷合成环氧树脂理论环氧树脂最大值如何计算
合成环氧树脂;溴化环氧树脂的合成二步法,第一步以双酚A和环氧氯丙烷作原材,在催化剂作用回下合成低分子量环答氧树脂;第二步以一定比例的低分子量环氧树脂和四溴双酚A作原材,加入催化剂经加热反应、扩链制成溴化环氧树脂。这种传统的“单峰”型环氧树脂相对分子质量较单一,使用上有一定困难。目前趋向于使用“双峰”型的环氧树脂,即将相对分子质量高的和低的两种环氧树脂进行混合,其做法是在制成的高相对分子质量树脂中,趁热加入溶剂(丙酮或丁酮),溶解均匀后添加一定比例的低相对分子质量环氧树脂,配成所谓“双峰”型的环氧树脂。环氧树脂的生产 1、主要单体和原料制造环氧树脂的单体和原料来自4个方面。(1) 能导入环氧基的化合物,主要是环氧氯丙烷、甲基环氧氯丙烷、环氧丙醇。(2) 能形成环氧基的化合物,主要是过氧化物、过氧化醋酸、过氧化氢。(3) 含有两个或两个以上活泼氢的化合物或预聚物,包括多元醇、多元酚、多元羧酸、多元胺等。(4) 含有两个或两个以上不饱和双键的化合物或预聚物,主要是丁二烯、丙烯醛,戊二烯、异戊二烯的预聚物和油脂。其中双酚A和环氧氯丙烷是环氧树脂最主要的单体。
F. 双酚A型环氧树脂合成中,双酚A和环氧氯丙烷的消耗比例是多少
双酚A型环氧树脂BPA和ECH的生产摩尔比是1:2,也就是一个双酚A需要两个ECH和它进行反应专,双酚A的分子量属是228ECH的分子量是92.5,那么算下来质量比就是BPA:ECH=228×1:92.5×2=228:185=1:0.81。所以双酚A的消耗要比ECH的高,不是1:1。
G. 双酚A型环氧树脂的环氧值范围是多少
复通常所说的环氧树脂制就是指双酚A型环氧树脂。
是环氧树脂中产量最大、使用最广的一种品种,因为它有很高的透明度,也是由双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的:式中:n一般在0~25之间。根据相对分子质量大小,环氧树脂可以分成各种型号。一般低相对分子质量环氧树脂的n平均值小于2,软化点低于50℃,也成为软环氧树脂;中等相对分子质量环氧树脂的n值在2~5之间,软化点在50~95℃之间;而n大于5的树脂(软化点在100℃以上)称为高相对分子质量树脂。
用途
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
H. 双酚A怎么合成
双酚A型环氧树脂的合成
、合成原理
双酚A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(通常用NaOH)作用下缩聚而成。其反应历程的说法不一,尚无定论,本书不作探讨。但是,大体上说来,在合成过程中主要的反应可能如下:
(1)在碱催化下,双酚A的羟基与环氧氯丙烷的环氧基反应,生成端基为氯化羟基的化合物-开环反应。
(2)氯化羟基与NaOH反应,脱HCl再形成环氧基-闭环反应。
(3)新生成的环氧基与双酚A的羟基反应生成端羟基化合物-开环反应。
(4)端羟基化合物与环氧氯丙烷反应生成端氯化羟基化合物-开环反应。
(5)生成的氯化羟基与NaOH反应,脱HCl再生成环氧基-闭环反应。
在环氧氯丙烷过量情况下,继续不断地进行上述开环-开环-闭环反应,最终即可得到二端基为环氧基的双酚A型环氧树脂。
上述反应是缩聚过程中的主要反应。此外还可能有一些不希望有的副反应,如环氧基的水解反映、文化反应、酚羟基与环氧基的反常加成反应等。若能严格控制合适的反应条件(如投料配比,NaOH用量、浓度及投料方式,反应温度,加料顺序、含水量等),即可将副反应控制到最低限度。从而能获得预定相对分子质量的、端基为环氧基的线型环氧树脂。
调节双酚A和环氧氯丙烷的用量比,可以制得平均相对分子质量不同的环氧树脂。按照平均相对分子质量的大小可将双酚A型环氧树脂分为:
液态双酚A型环氧树脂(低相对分子质量环氧树脂、软树脂)。平均相对分子质量较低,平均聚合度n=0~1.8。当n=0~l时,室温下为液体,如EP0144l-310(E-51),EP0l451-310(E-44),EP01551-310(E-42)等。当n=1~1.8时为半固体,软化点<55℃,如E-3l。
固态双酚A型环氧树脂。平均相对分子质量较高。n=1.8~19。当n=1.8~5时为中等相对分子质量环氧树脂。软化点为55~95℃。如EP0l661-310(E-20),EP01617-310(E-12)等。当n>5时为高相对分子质量环氧树脂。软化点>100℃。如EP0l68l-410(E-06),EP0l69l-410(E-03)等。
通常环氧树脂的n=0~19,其相对分子质量<6000,为低聚物。若n>100,就具有高聚物的性能。这样的树脂专门命名为苯氧基树脂(phenoxyesin),以区别于一般的环氧树脂。苯氧基树脂的相对分子质量较大,通常为3~4万,环氧基含量非常少。实际上它是一种热塑性高聚物,其最终的使用性能没有必要通过环氧基的固化来提供。然而它含有大量仲羟基,可用作化学改性点和交联点。例如可与异氰酸酯或三聚氰胺—甲醛树脂进行反应。
2、合成方法
(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。目前国内产量最大的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。国内生产的E-20、E-14、E-12等环氧树脂基本上均采用此法。其中水洗法是先将双酚A溶于10%的NaOH水溶液中,在一定温度下一次性迅速加入环氧氯丙烷使之反应,控温。反应完毕后静置,除去上层碱水后用沸水洗涤十几次,除去树脂中的残碱及副产物盐类。然后脱水得到成品。溶剂萃取法与水洗法基本相同,只是在后处理工序中在除去上层碱水后,加入有机溶剂萃取树脂。能明显改善洗涤效果(洗3~4次即可)。然后再经水洗、过滤、脱溶剂即得到成品。此法产品杂质少,树脂透明度好,国内生产厂多采用之。溶剂法是先将双酚A、环氧氯丙烷和有机溶剂投入反应釜中搅拌、加热溶解。然后在50~75℃滴加NaOH水溶液,使其反应(也可先加入催化剂进行开环醚化,然后再加入NaOH溶液进行脱HCl闭环反应)。到达反应终点后再加入大量有机溶剂进行萃取,再经水洗、过滤、脱溶剂即得成品。此法反应温度易控制,成品树脂透明度好,杂质少,收率高。关键是溶剂的选择。
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,最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。二步法工艺国内有两种方法。其中本体聚合法是将液态双酚A型环氧树脂和双酚A在反应釜中先加热溶解后,再在200℃高温反应2h即可得到产品。此法是在高温进行反应,所以副反应多,生成物中有支链结构。不仅环氧值偏低,而且溶解性很差,甚至反应中会凝锅。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。放热完毕冷至150~170℃反应1.5h,经过滤即得成品。
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。
3、结构与性能特点
在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。环氧树脂固化物的士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与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。这里,先就双酚A型环氧树脂的结构对环氧树脂及其固化物性能的影响作一些介绍。
(1)双酚A型环氧树脂的大分子结构具有以下特征:
1)大分子的两端是反应能力很强的环氧基。
2)分子主链上有许多醚键,是一种线型聚醚结构。
3)n值较大的树脂分子链上有规律地、相距较远地出现许多仲羟基,可以看成是一种长链多元醇。
4)主链上还有大量苯环、次甲基和异丙基。
(2)双酚A型环氧树脂的各结构单元赋予树脂以下功能:环氧基和羟基赋予树脂反应性,使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力。醚健和羟基是极性基团,有助于提高浸润性和粘附力。醚健和C-C键使大分子具有柔顺性。苯环赋予聚合物以耐热性和刚性。异丙基也赋与大分子一定的刚性。-C-O-键的键能高,从而提高了耐碱性。所以,双酚A型环氧树脂的分子结构决定了它的性能具有以下特点:
1)是热塑性树脂,但具有热固性,能与多种固化剂、催化剂及添加剂形成多种性能优异的固化物,几乎能满足各种使用要求。
2)树脂的工艺性好。固化时基本上不产生小分子挥发物,可低压成型。能溶于多种溶剂。
3)固化物有很高的强度和粘接强度。
4)固化物有较高的耐腐蚀性和电性能。
5)固化物有一定的韧性和耐热性。
6)主要缺点是:耐热性和韧性不高,耐湿热性和耐候性差。
I. 有没有双酚A环氧树脂胶黏剂的资料,谢谢大家帮忙
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接;蓄电池的密封粘接;电容器、电阻、电感器的表面披覆。
③五金饰品,工艺品、体育用品品行业:可用于标牌、饰品、商标、五金、球拍、钓具、运动用品、工艺品等产品上。
④光电行业:可用于发光二极管(LED)、数码管、像素管、电子显示屏、LED灯饰等产品的封装、灌注和粘接。
⑤建筑工业:在道路、桥梁、地坪、钢铁结构、建筑、墙体涂料、堤坝、工程施工、文物修补等行业也会广泛用到。
⑥胶粘剂、密封剂和复合材料领域:如风力发电机叶片、工艺品、陶瓷、玻璃等各种物质之间的粘接,碳纤维板材的复合、微电子材料的密封等等。
(四).环氧树脂胶的特性
1、环氧树脂胶是在环氧树脂的基础上对其特性进行再加工或改性,使其性能参数等符合特定的要求,通常环氧树脂胶也需要有固化剂搭配才能使用,并且需要混合均匀后才能完全固化,一般环氧树脂胶称为A胶或主剂,固化剂称为B胶或固化剂(硬化剂)。
2、反映环氧树脂胶固化前的主要特性有:颜色、粘度、比重、配比、凝胶时间、可使用时间、固化时间、触变性(止流性)、硬度、表面张力等。
粘度(Viscosity):是指胶体在流动中所产生的内部摩擦阻力,其数值由物质种类、温度、浓度等因素决定。
凝胶时间:胶水的固化是从液体向固化转化的过程,从胶水开始反应起到胶体趋向固体时的临界状态的时间为凝胶时间,它由环氧树脂胶的混合量、温度等因素决定。
触变性:该特性是指胶体受外力触动(摇晃、搅拌、振动、超声波等)时,随外力作用由稠变稀,当外界因素停止作用时,胶体又恢复到原来时的稠度的现象。
硬度(Hardness):是指材料对压印、刮痕等外力的抵抗能力。根据试验方法不同有邵氏(Shore)硬度、布氏(Brinell)硬度、洛氏(Rockwell)硬度、莫氏(Mohs)硬度、巴氏(Barcol)硬度、维氏(Vichers)硬度等。硬度的数值与硬度计类型有关,在常用的硬度计中,邵氏硬度计结构简单,适于生产检验,邵氏硬度计可分为A型、C型、D型,A型用于测量软质胶体,C和D型用于测量半硬和硬质胶体。
表面张力(Surface tension):液体内部分子的吸引力使表面上的分子处于向内一种力作用下,这种力使液体尽量缩小其表面积而形成平行于表面的力,称为表面张力。或者说是液体表面相邻两部分间单位长度内的相互牵引力,它是分子力的一种表现。表面张力的单位是N/m。表面张力的大小与液体的性质、纯度和温度有关。
3、反映环氧树脂胶固化后特性的主要特性有:电阻、耐电压、吸水率、抗压强度、拉伸(引张)强度、剪切强度、剥离强度、冲击强度、热变形形温度、玻璃化转变温度、内应力、耐化学性、伸长率、收缩系数、导热系数、诱电率、耐候性、耐老化性等。
电阻(Resistivity):描述材料电阻特性通常用表面电阻或体积电阻。表面电阻简单地说就是同一表面上两电极之间所测得的电阻值,单位是Ω。将电极形状和电阻值结合在一起通过计算可得到单位面积的表面电阻率。体积电阻也叫体积电阻率、体积电阻系数,指通过材料厚度的电阻值,是表征电介质或绝缘材料电性能的一个重要指标。表示1cm2电介质对泄漏电流的电阻,单位是Ω•m或Ω•cm。电阻率愈大,绝缘性能愈好。
耐电压(Proof voltage):又称耐压强度(绝缘强度),胶体两端所加的电压越高,材料内电荷受到的电场力就越大,越容易发生电离碰撞,造成胶体击穿。使绝缘体击穿的最低电压叫做这个物体的击穿电压。使1毫米厚的绝缘材料击穿时,需要加上的电压千伏数叫做绝缘材料的绝缘耐压强度,简称耐电压,单位是:Kv/mm。绝缘材料的绝缘性能与温度有密切的关系。温度越高,绝缘材料的绝缘性能越差。为保证绝缘强度,每种绝缘材料都有一个适当的最高允许工作温度,在此温度以下,可以长期安全地使用,超过这个温度就会迅速老化。
吸水率(Water absorption):是指物质吸水程度的量度。系指在一定的温度下把物质在水中浸泡一定时间所增加的质量百分数。
拉伸强度(Tensile strength):拉伸强度是胶体拉伸至断裂时的最大拉伸应力。有称扯断力、扯断强度、抗张力、抗张强度。单位为MPa。
剪切强度(Shear strength):也称抗剪强度,是指单位粘接面积上能够承受平行于粘接面积的最大载荷,常用的单位为MPa。
剥离强度(Peel strength):也称抗剥强度,是指每单位宽度所能承受的最大破坏载荷,是衡量线受力能力的,单位为kN/m。
伸长率(Elongation):是指胶体在拉力作用下长度的增加,以原长的百分数表示。
热变形温度(Heat deflection temperature under load):是指固化物耐热性的一种量度,是将固化物试样浸在一种等速升温的适宜传热介质中,在简支梁式的静弯曲负荷作用下,测出试样弯曲变形达到规定值时的温度,即为热变形温度,简称HDT。
玻璃化温度(Glass transition temperature):是指固化物从玻璃形态向无定形或高弹态或流态转变(或相反的转变)的较窄温度范围的近似中点,称为玻璃化温度,通常以Tg表示,是耐热性的一个指标。
收缩率(Shrinkage ration):定义为收缩量与收缩前尺寸之比的百分数,收缩量则为收缩前后尺寸之差。
内应力(Internal stress):是指在没有外力存在下,胶体(材料)内部由于存在缺陷、温度变化、溶剂作用等原因所产生的应力。
耐化学性(Chemical resistance):是指耐酸、碱、盐、溶剂和其他化学物质的能力。
阻燃性(Flame resistance):是指材料接触火焰时,抵制燃烧或离开火焰时阻碍继续燃烧的能力。
耐候性(Weatherability):是指材料曝露在日光、冷热、风雨等气候条件下的耐受性。
老化(Aging):固化后胶体在加工、贮存和使用过程中,由于受到外界因素(热、光、氧、水、射线、机械力和化学介质等)的作用,发生一系列物理或化学变化,使高分子材料交联变脆、裂解发粘、变色龟裂、粗糙起泡、表面粉化、分层剥落、性能逐渐变坏,以至丧失力学性能不能使用,这种变化的现象叫老化。
介电常数(Dielectric Constant):又称电容率、诱电率(Permittivity)。是指每“单位体积”的物体,在每一单位之“电位梯度”下所能储蓄“静电能量”(Electrostatic Energy)的多少。当胶体的“透电率”越大(表示品质越不好),而两逼近之导线中有电流工作时,就愈难到达彻底绝缘的效果,换言之就越容易产生某种程度的漏电。故绝缘材料的介质常数在通常情况下要愈小愈好。水的介电常数是70,很少的水分,会引起显著的变化。
4、环氧树脂胶大部分是热固型的胶,它有以下主要特点:温度越高固化越快;一次混合的量越多固化越快;固化过程中有放热现象等。