環(huán)氧樹脂合成原理及步驟
在環(huán)氧地坪行業(yè)有很多專業(yè)的術(shù)語及產(chǎn)品名稱大家不是很了解,因此在看相關(guān)技術(shù)文章的時候就有點摸不著頭腦。所以要想深入到這一行業(yè)中來,學(xué)習(xí)是必不可少的。今天我們將要為大家介紹的是環(huán)氧樹脂的合成知識。針對其中一些比較晦澀的詞匯我們在以后的文章中還會繼續(xù)給大家講解。環(huán)氧樹脂是環(huán)氧樹脂地坪涂料中的重要材料,環(huán)氧樹脂種類很多,不同類型的環(huán)氧樹脂的合成方法不同,主要有兩種:
1.多元酚、多元醇、多元酸和多元胺等含活潑氫原子的化合物與環(huán)氧氯丙烷等含環(huán)氧基的化合物經(jīng)縮聚而得。
2.鏈狀或環(huán)狀雙烯類化合物的雙鍵與過氧酸經(jīng)環(huán)氧化而成。
雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成原理:
雙酚A型環(huán)氧樹脂又稱為雙酚A縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂,因原料來源方便、成本低,所以在環(huán)氧樹脂中應(yīng)用最廣、產(chǎn)量最大,約占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的85%以上。雙酚A型環(huán)氧樹脂是由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉催化下反應(yīng)制得的,雙酚A和環(huán)氧氯丙烷都是二官能度化合物,所以合成所得的樹脂是線型結(jié)構(gòu)。雙酚A型環(huán)氧樹脂實際上是由低分子量的二環(huán)氧甘油醚、雙酚A以及部分高分子量聚合物組成的,雙酚A與環(huán)氧氯丙烷的摩爾比不同,其組成也就不同。氯丙烷與雙酚A的摩爾比必須大于1:1才能保證聚合物分子末端含有環(huán)氧基。環(huán)氧樹脂的分子量隨雙酚A和環(huán)氧氯丙烷的摩爾比的變化而變化,一般說來,環(huán)氧氯丙烷過量越多,環(huán)氧樹脂的分子量越小。若要制取分子量高達(dá)數(shù)萬的環(huán)氧樹脂,必須采用等摩爾比。工業(yè)上環(huán)氧氯丙烷的實際用量一般為雙酚A化學(xué)計量的2~3倍。
雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成工藝:
工業(yè)上,雙酚A型環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)方法主要有一步法和二步法兩種。低分子、中分子量的樹脂一般用一步法合成,而高分子量的樹脂既可用一步法,也可用二步法合成。
(1)一步法
一步法是將一定摩爾比的雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在NaOH作用下進(jìn)行縮聚,用于合成低、中分子量的雙酚A型環(huán)氧樹脂。國產(chǎn)的E-20、E-12、E-14和我們在環(huán)氧地坪漆中經(jīng)常使用的E-44等環(huán)氧樹脂均是采用一步法生產(chǎn)的。一步法又可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法。
(2)二步法
二步法又有本體聚合法和催化聚合法兩種。本體聚合法是將低分子量的環(huán)氧樹脂和雙酚A加熱溶解后,再在200攝氏度高溫下反應(yīng)2小時即得產(chǎn)品。本體聚合法是在高溫下進(jìn)行,副反應(yīng)多,生成物中有支鏈,產(chǎn)品不僅環(huán)氧值低,而且溶解性差,反應(yīng)過程中甚至?xí)霈F(xiàn)凝鍋現(xiàn)象。催化聚合物是將低分子量的雙酚A型環(huán)氧樹脂和雙酚A加熱到80~120攝氏度溶解,然后加入催化劑使其反應(yīng),因反應(yīng)熱而自然升溫,放熱完畢后冷至150~170攝氏度反應(yīng)1.5小時,過濾即得產(chǎn)品.
一步法是在水介質(zhì)中呈乳液狀態(tài)進(jìn)行的,后處理較困難,樹脂分子量分布較寬,有機氯含量高,不易制得環(huán)氧值高、軟化點也高的樹脂產(chǎn)品.而二步法是在有機溶劑中呈均相狀態(tài)進(jìn)行的,反應(yīng)較平穩(wěn),樹脂分子量分布較窄,后處理相對較容易,有機氯含量低,環(huán)氧值和軟化點可通過原料配比的反應(yīng)溫度來控制.二步法具有工藝簡單、操作方便、投資少、以及工時短、無三廢、產(chǎn)品質(zhì)量易控制和調(diào)節(jié)等優(yōu)點,因而日益受到重視。
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