❶ 環氧樹脂的幾種合成方法介紹
】一.有機過氧酸及其衍生物的環氧化法 1909年,Nilolaus Prilezhaev發現過氧乙酸能環氧化各種雙鍵,不管是鏈端雙鍵還是鏈中雙鍵,而且能環氧化脂肪環上的雙鍵。 此後的研究表明,有機過氧酸是一種非常有效的環氧化劑,它和烯烴的環氯化過程是靜電加成。烯烴結構、過氧酸結構、反應介質和溫度影響環氧化反應的速率,催化劑對反應沒有影響。其中帶吸電基團的烯烴,如羥基會降低反應速率;反之,帶供電基團的,如烴基會加速反應。 過氧乙酸因結構簡單、易制備、價格便宜而得到廣泛使用。根據脂環族環氧樹脂制備反應過程中是否分離末反應完全的有機過氧酸,制各方法又可以分為原地環氧化法和分離環氧化法二種。 1.原地環氧化法 原地環氧化法是指合成有機過氧酸和烯烴的環氧化反應在同一體系中進行,這樣生成的有機過氧酸立即和烯烴反應,沒有過氧酸富集的過程。例如,乙酸先和含烯鏈的化合物混合,再向體系中加入雙氧水,乙酸和雙氧水反應生成過氧乙酸立即和含烯鍵的底物環氧化,從而得到產物。此方法的特點是工藝簡單,設備投資少,而且不存在過氧化物富集產生的安全隱患。 2.分離環氧化法 分離環氧化法和原地環氧化法不同,它是指合成有機過氧酸和環氧化過程分離。這種方法的特點是兩個過程分離,有利於對兩個過程分別檢測控制,因而適合工業化大生產。美國UCC公司和上海石油化工總廠都用此方法生產環氧樹脂。 二.鹵醇及其衍生物的環氧化法 最常見的鹵醇是次氯酸H0-C1+,它的環氧化的機理見反應式2。反應機理可以推廣到溴和碘.先是親電的鹵正離於進攻烯鍵,形成鹵翁離子,然後親核基團從背後進攻鹵翁正離子,這個親核基團可能是0H-、H20,然後在鹼的作用下,氧負子背後進攻和鹵相連的碳原子,鹵負離子離去形成環氧基。反應中親核基團還可能是鹵負離子,這樣就會形成副產雙鹵分子。從以上機理可以看出,反應有兩個背後進攻的立體化學過程,這樣產物就可以保持原料的立體構型,這是一些有機合成者對該環氧化法感興趣的原因。目前,國內主要用次氯酸法生產環氧丙烷。 80年代出現金屬卟啉化合物催化用次氯酸鈉做環氧化劑的環氧化反應,它的特點是反應過程從原來的兩步縮減到一步,而且金屬卟琳化合物催化活性很高,反應體系簡單,常溫即可。 三.雙氧水法 這種合成方法是以雙氧水做氧化劑,主要用來環氧化一些帶羥基的脂環族烯烴.反應的關鍵是需要高活性催化劑。五六十年代,三氧化鎢作為此反應的催化劑曾經佔有一定地位。目前.出現了眾多新型的催化劑,它們通常帶有金屬離子.如Ti4+、V4+、Cr3+。其中效果較好的是Ti/Si02促化劑、它可以在低溫下催化氧化分子量較小的分子。 四.無機氧化劑法 常見的氧化劑有氧氣、臭氧、鉻酸和高錳酸鉀等,其中氧氣作為最廉價的氧化劑一直是氧化還原反應中倍受青睞的原料。但到目前為止它不能作為普通的直接的環氧化劑,僅出現在一些特殊的環氧化反應中,如含有共軛雙健的α-蒎烯和氧氣發生[2+ 4]環化反應,再經過重排得雙環氧化合物 (方程式3)。重排過程是這個反應的關鍍,既可以是再加熱狀態下自發的熱力學重排,也可以是光誘導重排,還可以用鈷催化重排。還有,銀催化氧氣環氧化方法只用於合成環氧乙烷,它對長鏈烯烴無效(環氧丙烷也不是用這種方法生產),也不能環氧化脂環族烯烴。鉻酸和高錳酸鉀是傳統的氧化劑,如果控制好反應條件,也可以用於環氧化反應。五.仿生法 卟啉鐵作為血細胞中的活性物質,對氧氣有非常高的活性。因此,人們受到啟發,使用金屑葉琳催化環氧化反應。1979年, Groves最先用金屬卟啉模仿生物體系催化環氧化烯烴。
❷ 怎麼合成環氧樹脂
合成環氧樹脂;
溴化環氧樹脂的合成二步法,第一步以雙酚A和環氧氯丙烷作原材,在催化劑內作用下合成低分容子量環氧樹脂;第二步以一定比例的低分子量環氧樹脂和四溴雙酚A作原材,加入催化劑經加熱反應、擴鏈製成溴化環氧樹脂。這種傳統的「單峰」型環氧樹脂相對分子質量較單一,使用上有一定困難。目前趨向於使用「雙峰」型的環氧樹脂,即將相對分子質量高的和低的兩種環氧樹脂進行混合,其做法是在製成的高相對分子質量樹脂中,趁熱加入溶劑(丙酮或丁酮),溶解均勻後添加一定比例的低相對分子質量環氧樹脂,配成所謂「雙峰」型的環氧樹脂。
環氧樹脂的生產
1、主要單體和原料
製造環氧樹脂的單體和原料來自4個方面。
(1) 能導入環氧基的化合物,主要是環氧氯丙烷、甲基環氧氯丙烷、環氧丙醇。
(2) 能形成環氧基的化合物,主要是過氧化物、過氧化醋酸、過氧化氫。
(3) 含有兩個或兩個以上活潑氫的化合物或預聚物,包括多元醇、多元酚、多元羧酸、多元胺等。
(4) 含有兩個或兩個以上不飽和雙鍵的化合物或預聚物,主要是丁二烯、丙烯醛,戊二烯、異戊二烯的預聚物和油脂。
其中雙酚A和環氧氯丙烷是環氧樹脂最主要的單體。
❸ 環氧樹脂的成分和生產流程
環氧樹脂化學成分
主要成份是:酚醛樹脂;
酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂,其中以苯酚和甲醛樹脂為最重要。也是世界上最早由人工合成的,至今仍很重要的高分子材料。因選用催化劑的不同,可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能,廣泛應用於防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片製造等行業。
NL固化劑是酚醛樹脂呋喃樹脂的高效低毒固化劑。NL固化劑毒性低,基本無刺激味,樹脂固化後強度高、耐蝕性好,使用用量少,操作方便,貯存期長。本品適用於熱固性酚醛樹脂及呋喃樹脂的常溫固化。用來配製酚醛樹脂及呋喃膠泥;玻璃鋼製品;制筆、制刷、竹木等製品的粘合;也可用作鑄造樹脂的室溫固化劑。質量指標外觀 暗灰色液體相對密度(20℃) 1.16±0.01粘度(塗-4,25℃)秒 20-30 總酸度(以H2SO4計)% 18±2 游離酸(以H2SO4計)% 3-5 貯存期 一年以上(密閉存放)應用對酚醛樹脂或呋喃樹脂,NL固化劑的用量范圍一般為5-12%。環境溫度20℃時,2130酚醛樹脂的NL固化劑用量為8%左右,NL固化劑用量可隨溫度調整。參考配方 酚醛樹脂 酒精 NL固化劑 石英粉酚醛膠泥 100 0-5 6-10 150-200玻璃鋼膩子 100 0-5 6-10 120-200玻璃鋼面料 100 10 8-15 10-1520℃時NL用量為8%,1小時左右初凝,使用期30分鍾左右配方注意:酚醛樹脂或呋喃樹脂用NL固化劑來固化時,對填料的要求較高,要求填料的耐酸性達到規范的要求。劣質填料含有碳酸鈣等會與酸性固化劑反應產生氣泡,影響製品質量,並可能造成樹脂不固化。包裝及貯運10Kg、25Kg塑料桶裝。室溫密閉儲存。可長期貯存,超過一年復測合格可繼續使用。
材料簡介
環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物,除個別外,它們的相對分子質量都不高。環氧樹脂的分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為其特徵,環氧基團可以位於分子鏈的末端、中間或成環狀結構。由於分子結構中含有活潑的環氧基團,使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶、不熔的具有三向網狀結構的高聚物。
[編輯本段]應用特性
1、 形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求,其范圍可以從極低的粘度到高熔點固體。
2、 固化方便。選用各種不同的固化劑,環氧樹脂體系幾乎可以在0~180℃溫度范圍內固化。
3、 粘附力強。環氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在,使其對各種物質具有很高的粘附力。環氧樹脂固化時的收縮性低,產生的內應力小,這也有助於提高粘附強度。
4、 收縮性低。環氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環氧基的開環聚合反應來進行的,沒有水或其它揮發性副產物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比,在固化過程中顯示出很低的收縮性(小於2%)。
5、 力學性能。固化後的環氧樹脂體系具有優良的力學性能。
6、 電性能。固化後的環氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣材料。
7、 化學穩定性。通常,固化後的環氧樹脂體系具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環氧體系的其它性能一樣,化學穩定性也取決於所選用的樹脂和固化劑。適當地選用環氧樹脂和固化劑,可以使其具有特殊的化學穩定性能。
8、 尺寸穩定性。上述的許多性能的綜合,使環氧樹脂體系具有突出的尺寸穩定性和耐久性。
9、 耐黴菌。固化的環氧樹脂體系耐大多數黴菌,可以在苛刻的熱帶條件下使用。
類型分類
根據分子結構,環氧樹脂大體上可分為五大類:
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
2、 縮水甘油酯類環氧樹脂
3、 縮水甘油胺類環氧樹脂
4、 線型脂肪族類環氧樹脂
5、 脂環族類環氧樹脂
復合材料工業上使用量最大的環氧樹脂品種是上述第一類縮水甘油醚類環氧樹脂,而其中又以二酚基丙烷型環氧樹脂(簡稱雙酚A型環氧樹脂)為主。其次是縮水甘油胺類環氧樹脂。
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
縮水甘油醚類環氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環氧氯丙烷縮聚而成的。
(1)二酚基丙烷型環氧樹脂 二酚基丙烷型環氧樹脂是由二酚基丙烷與環氧氯丙烷縮聚而成。
工業二酚基丙烷型環氧樹脂實際上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多數的分子是含有兩個環氧基端的線型結構。少數分子可能支化,極少數分子終止的基團是氯醇基團而不是環氧基。因此環氧樹脂的環氧基含量、氯含量等對樹脂的固化及固化物的性能有很大的影響。 工業上作為樹脂的控制指標如下:
①環氧值。環氧值是鑒別環氧樹脂性質的最主要的指標,工業環氧樹脂型號就是按環氧值不同來區分的。環氧值是指每100g樹脂中所含環氧基的物質的量數。環氧值的倒數乘以100就稱之為環氧當量。環氧當量的含義是:含有1mol環氧基的環氧樹脂的克數。
②無機氯含量。樹脂中的氯離子能與胺類固化劑起絡合作用而影響樹脂的固化,同時也影響固化樹脂的電性能,因此氯含量也環氧樹脂的一項重要指標。
③有機氯含量。樹脂中的有機氯含量標志著分子中未起閉環反應的那部分氯醇基團的含量,它含量應盡可能地降低,否則也要影響樹脂的固化及固化物的性能。
④揮發分。
⑤粘度或軟化點。
(2)酚醛多環氧樹脂 酚醛多環氧樹脂包括有苯酚甲醛型、鄰甲酚甲醛型多環氧樹脂,它與二酚基丙烷型環氧樹脂相比,在線型分子中含有兩個以上的環氧基,因此固化後產物的交聯密度大,具有優良的熱穩定性、力學性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。它們是由線型酚醛樹脂與環氧氯丙烷縮聚而成的。
(3)其它多羥基酚類縮水甘油醚型環氧樹脂 這類樹脂中具有實用性的代表有:間苯二酚型環氧樹脂、間苯二酚-甲醛型環氧樹脂、四酚基乙烷型環氧樹脂和三羥苯基甲烷型環氧樹脂,這些多官能縮水甘油醚樹脂固化後具有高的熱變形溫度和剛性,可單獨
或者與通用E型樹脂共混,供作高性能復合材料(ACM)、印刷線路板等基體材料。
(4)脂族多元醇縮水甘油醚型環氧樹脂 脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個或兩個以上的環氧基,這類樹脂絕大多數粘度很低;大多數是長鏈線型分子,因此富有柔韌性。
2、其它類型環氧樹脂
(1)縮水甘油酯類環氧樹脂 縮水甘油酯類環氧樹脂和二酚基丙烷環氧化樹脂比較,它具有粘度低,使用工藝性好;反應活性高;粘合力比通用環氧樹脂高,固化物力學性能好;電絕緣性好;耐氣候性好,並且具有良好的耐超低溫性,在超低溫條件下,仍具有比其它類型環氧樹脂高的粘結強度。有較好的表面光澤度,透光性、耐氣候性好。
(2)縮水甘油胺類環氧樹脂 這類樹脂的優點是多官能度、環氧當量高,交聯密度大,耐熱性顯著提高。上前國內外已利用縮水甘油胺環氧樹脂優越的粘接性和耐熱性,來製造碳纖維增強的復合材料(CFRP)用於飛機二次結構材料。
(3)脂環族環氧樹脂 這類環氧樹脂是由脂環族烯烴的雙鍵經環氧化而製得的,它們的分子結構和二酚基丙烷型環氧樹脂及其它環氧樹脂有很大差異,前者環氧基都直接連接在脂環上,而後者的環氧基都是以環氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環族環氧樹脂的固化物具有以下特點:①較高的壓縮與拉伸強度;②長期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學性能;③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。
(4)脂肪族環氧樹脂 這類環氧樹脂分子結構里不僅無苯核,也無脂環結構。僅有脂肪鏈,環氧基與脂肪鏈相連。環氧化聚丁二烯樹脂固化後的強度、韌性、粘接性、耐正負溫度性能都良好。
使用指南
環氧樹脂及環氧樹脂膠粘劑本身無毒,但由於在制備過程中添加了溶劑及其它有毒物,因此不少環氧樹脂「有毒」,近年國內環氧樹脂業正通過水性改性、避免添加等途徑,保持環氧樹脂「無毒」本色。目前絕大多數環氧樹脂塗料為溶劑型塗料,含有大量的可揮發有機化合物(VOC),有毒、易燃,因而對環境和人體造成危害。
環氧樹脂一般和添加物同時使用,以獲得應用價值。添加物可按不同用途加以選擇,常用添加物有以下幾類:(1)固化劑;(2)改性劑;(3)填料;(4)稀釋劑;(5)其它。
其中固化劑是必不可少的添加物,無論是作粘接劑、塗料、澆注料都需添加固化劑,否則環氧樹脂不能固化。
由於用途性能要求各不相同,對環氧樹脂及固化劑、改性劑、填料、稀釋劑等添加物也有不同的要求。現將它們的選擇方法簡介於下:
(一)環氧樹脂的選擇
1、 從用途上選擇
作粘接劑時最好選用中等環氧值(0.25-0.45)的樹脂,如6101、634;作澆注料時最好選用高環氧值(>0.40)的樹脂,如618、6101;作塗料用的一般選用低環氧值(<0.25)的樹脂,如601、604、607、609等。
2、 從機械強度上選擇
環氧值過高的樹脂強度較大,但較脆;環氧值中等的高低溫度時強度均好;環氧值低的則高溫時強度差些。因為強度和交聯度的大小有關,環氧值高固化後交聯度也高,環氧值低固化後交聯度也低,故引起強度上的差異。
3、 從操作要求上選擇
不需耐高溫,對強度要求不大,希望環氧樹脂能快乾,不易流失,可選擇環氧值較低的樹脂;如希望滲透性也,強度較好的,可選用環氧值較高的樹脂。
(二)、固化劑的選擇
1、固化劑種類:
常用環氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環胺、芳香胺、聚醯胺、酸酐、樹脂類、叔胺,另外在光引發劑的作用下紫外線或光也能使環氧樹脂固化。常溫或低溫固化一般選用胺類固化劑,加溫固化則常用酸酐、芳香類固化劑。
環氧值是鑒定環氧樹脂質量的最主要指標,環氧樹脂的型號劃分就是根據環氧值的不同來區分的。環氧值是指100克樹脂中所含環氧基的克當量數。
2、固化劑的用量
(1)胺類作交聯劑時按下式計算:
胺類用量=MG/Hn
式中:
M=胺分子量
Hn=含活潑氫數目
G=環氧值(每100克環氧樹脂中所含的環氧當量數)
改變的范圍不多於10-20%,若用過量的胺固化時,會使樹脂變脆。若用量過少則固化不完善。
(2)用酸酐類時按下式計算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:
M=酸酐分子量
G=環氧值(0.6~1)為實驗系數
3、 選擇固化劑的原則:固化劑對環氧樹脂的性能影響較大,一般按下列幾點選擇。
(1)、從性能要求上選擇:有的要求耐高溫,有的要求柔性好,有的要求耐腐蝕性好,則根據不同要求選用適當的固化劑。
(2)、從固化方法上選擇:有的製品不能加熱,則不能選用熱固化的固化劑。
(3)、從適用期上選擇:所謂適用期,就是指環氧樹脂加入固化劑時起至不能使用時止的時間。要適用期長的,一般選用酸酐類或潛伏性固化劑。
(4)、從安全上選擇:一般要求毒性小的為好,便於安全生產。
(5)、從成本上選擇。
(三)、改性劑的選擇
改性劑的作用是為了改善環氧樹脂的鞣性、抗剪、抗彎、抗沖、提高絕緣性能等。常用改性劑有:
(1)、聚硫橡膠:可提高沖擊強度和抗剝性能。
(2)、聚醯胺樹脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)、聚乙烯醇叔丁醛:提高抗沖擊鞣性。
(4)、丁腈橡膠類:提高抗沖擊鞣性。
(5)、酚醛樹脂類:可改善耐溫及耐腐蝕性能。
(6)、聚酯樹脂:提高抗沖擊鞣性。
(7)、尿醛三聚氰胺樹脂:增加抗化學性能和強度。
(8)、糠醛樹脂:改進靜彎曲性能,提高耐酸性能。
(9)、乙烯樹脂:提高抗剝性和抗沖強度。
(10)、異氰酸酯:降低潮氣滲透性和增加抗水性。
(11)、硅樹脂:提高耐熱性。
聚硫橡膠等的用量可以在50-300%之間,需加固化劑;聚醯胺樹脂、酚醛樹脂用量一般為50-100%,聚酯樹脂用量一般在20-30%,可以不再另外加固化劑,也可以少量加些固化劑促使反應快些。
一般說來改性劑用量越多,柔性就愈大,但樹脂製品的熱變形溫度就相應下降。
為改善樹脂的柔性,也常用增韌劑如:鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
(四)、填料的選擇
填料的作用是改善製品的一些性能,並改善樹脂固化時的散熱條件,用了填料也可以減少環氧樹脂的用量,降低成本。因用途不同可選用不同的填料。其大小最好小於100目,用量視用途而定。常用填料簡介如下:
填料名稱 作用
石棉纖維、玻璃纖維 增加韌性、耐沖擊性
石英粉、瓷粉、鐵粉、水泥、金剛砂 提高硬度
氧化鋁、瓷粉 增加粘接力,增加機械強度
石棉粉、硅膠粉、高溫水泥 提高耐熱性
石棉粉、石英粉、石粉 降低收縮率
鋁粉、銅粉、鐵粉等金屬粉末 增加導熱、導電率
石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及潤滑性能
金剛砂及其它磨料 提高抗磨性能
雲母粉、瓷粉、石英粉 增加絕緣性能
各種顏料、石墨 具有色彩
另外據資料報導適量(27-35%)P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb的氧化物添加在樹脂中能在高熱度、壓力下保持粘接性。
(五)、稀釋劑的選擇
其作用是降低粘度,改善樹脂的滲透性。稀釋劑可分惰性及活性二大類,用量一般不超過30%。常用稀釋劑如下:
活性稀釋劑
名稱 牌號 用途 備注
二縮水甘油醚 600 ~30% 需多加計算量固化劑
多縮水甘油醚 630 同上 同上
環氧丙烷丁基醚 660 ~15% 同上
環氧丙烷苯基醚 690 同上 同上
二環氧丙烷乙基醚669 同上 同上
三環氧丙烷丙基醚662 同上 同上
惰性稀釋劑
名稱 用量 備注
二甲苯 ~15% 不需多加固化劑
甲苯 同上 同上
苯 同上 同上
丙酮 同上 同上
在加入固化劑之前,必須對所使用的樹脂、固化劑、填料、改性劑、稀釋劑等所有材料加以檢查,應符合以下幾點要求:
(1)、不含水份:含水的材料首先要烘乾,含少量水的溶劑應盡量少用。
(2)、純度:除水份以外的雜質含量最好在1%以下,若雜質在5-25%時雖也可使用權,但須增加配方的百分比。少量使用時用試劑級較好。
(3)、了解各材料是否失效。
在缺少驗收條件的廠,使用前最好按配方做個小樣試驗。
(六)、固化的三個階段
1. 液體-操作時間
操作時間(也是工作時間或使用期)是固化時間的一部份,混合之後,樹脂/固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應用。為了保證可靠的粘接,全部施工和定位工作應該在固化操作時間內做好。
2.凝膠-進入固化
混合物開始進入固化相(也稱作熟化階段),這時它開始凝膠或「突變」。這時的環氧沒有長時間的工作可能,也將失去粘性。在這個階段不能對其進行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物,你用大拇指將能壓得動它。
因為這時混合物只是局部固化,新使用的環氧樹脂仍然能與它化學鏈接,因此該未處理的表面仍然可以進行粘接或反應。無論如何,接近固化的混合物這些能力在減小
3. 固體-最終固化
環氧混合物達到固化變成固體階段,這時能砂磨及整型。這時你用大拇指已壓不動它,在這時環氧樹脂約有90%的最終反應強度,因此可以除去固定夾件,將它放在室溫下維持若干天使它繼續固化。
這時新使用的環氧樹脂不能與它進行化學鏈接,因此該環氧表面必須適當地進行預處理如打磨,才能得到好的粘接機械強度。
❹ 環氧樹脂的論文
論環氧樹脂產品結構調整的必要改革開放以來,我國社會主義建設取得長足的進步。環氧樹脂作為一種重要的基本材料,在國民經濟各部門中得到越來越多的應用,特別是電子、電器、交通運輸、建築等工業領域大量採用高科技手段,應用新型材料,促使環氧樹脂的用量成倍的增長。1980年全國環氧樹脂用量僅為6千噸/年,而今它的用量已超過14萬噸/年,可見其用量增長之快,發展勢頭之猛,不得不引起眾人的關注。
眾所周知,近年來國外環氧樹脂大量湧入中國市場,眾多鄉鎮企業紛紛進軍環氧行業,使環氧樹脂市場競爭十分激烈。面對這樣的形勢一些廠迎難而上,發展了本廠特色的產品,如迪愛生環氧有限公司的高純度環氧樹脂幾乎供不應求;安徽省黃山市環氧硬樹脂在市場中所佔的份額越來越大,這些廠目前正在蒸蒸日上。而有些廠商命運就沒有這么好了,倒閉的有之,退出的有之,更多數的還在拚命掙扎,他們目前的日子是可想而知的了。
前幾年大家都知道去發展「適銷對路」、「市場需要」的產品,一聽到環氧樹脂緊缺,就紛紛上馬環氧樹脂,殊不知環氧樹脂中品種也很多。結果雙酚A型的6101或E-44環氧樹脂鋪天蓋地地出現,價格一降再降,搞得大家日子都不好過。如果將這種責任都叫企業家去承擔,我覺得他們很冤枉。其實工程技術人員應負主要責任,我看到一些用戶的圖紙就存在這樣的問題:例如變壓器制備圖上技術要求只指明用環氧樹脂澆注,用一般的環氧樹脂澆行嗎?又如建築圖上只指明地坪採用環氧樹脂,而不同功能的地坪應採用不同的環氧樹脂設計人員知道嗎?為什麼不在圖上註明?有些在室外使用的設置也只指明用環氧樹脂灌封,其實這些環氧樹脂都有特殊的要求。在這里應該指出的是,一些工程技術人員也並不錯。他們的設計圖是參考國外的形式而出的,只是他們不明白國內外環氧行業的差別。這就是「環氧樹脂」與「環氧系統」的不同。國外通用型的環氧樹脂一般是指828、331、850等基礎樹脂,而國內則以6101、E-44為主。國外已將專門用途的環氧樹脂與固化劑、活性稀釋劑、助劑、填料等配套成專用的「環氧系統」,統稱為:「Epoxy system」。而國內「環氧系統」尚未形成氣候,仍處在「Epoxy resin」階段,這是兩個不同的概念。為此我認為環氧樹脂必需進行產品結構調整以適應與國際接軌的形勢需要。
從環氧樹脂的應用行業發展來看,如汽車製造工業、建築業、化學工業以及家用電器製品的迅速發展,對塗料 、層壓料、粘接劑、澆注料的用量越來越大。其中使用環氧樹脂較多的行業是覆銅板生產行業。無論是汽車、家電、計算機的線路板都要用覆銅板,而全國引進覆銅板生產線之多,再加上國內原有的生產線之廣,在該方面環氧樹脂近兩年的年用量在4萬噸左右,主要使用的環氧樹脂牌號為EX-23-A80、EX-48-T60、DER521-A80、DER512-A80、EPN1138A-85、EPN8011A-75等。其次是粉末塗料行業使用環氧樹脂量也很大,全國有大大小小制粉廠近600多家,引進生產線超過60條,每年用在這方面的環氧樹脂達2萬噸以上,主要使用的樹脂牌號為EPO1004、DER663U、YD-014、E-12T、0194等。另外無溶劑、少溶劑、水基塗料近年來發展也較快,特別是汽車用的電泳塗料、集裝箱用的重防腐塗料、輸油氣管道的防腐塗料等使用的EPO828、DER331、E-51、850S等牌號的樹脂幾乎超過了原來用的固體環氧樹脂的量,在這方面近年來使用環氧樹脂近2萬噸/年。最近兩年乾式變壓器、互感器、絕緣子、高壓開關使用環氧樹脂的量以60%以上的速度在增長,全國共計有該類生產廠500多家,主要使用E-42、E-39D、CT-200、CY-225、EPO-834、YD-134、F、B、EPO828、DER-331、0164等牌號環氧樹脂,去年的年用量達2萬噸上下。再加上近期發展很快的粘接劑、電阻塗料、裝飾塗料、地坪塗料,汽車點火器、摩托車點火器、蓄電池、發光二極體及信號燈、電器線路密封料等近年的用量也有大幅度提高。這些行業的發展,所使用的環氧樹脂再也不是以6101或E-44環氧樹脂為主體了。而我國現有140多家環氧樹脂生產廠,大多以生產6101、E-44產品為主,這怎麼跟得上形勢發展呢?從這個角度說環氧樹脂也必需進行產品結構調整。
我國環氧樹脂生產廠之多,可謂世界第一!這不是個好現象。且不說其量小面廣造成污染源多,資源浪費大,生產效率低,成本高等缺點。主要的是這不符合可持續發展的戰略方針,長此下去必是死路一條,許多小化工廠關閉的事實也已證明了這點。那何不在現有的產品基礎上進行結構調整呢?以求在激烈的市場競爭中立於不敗之地。相信很多精明的企業家都想到了這一點,也想在實際中做到這一點,只不過受到某些條件的限制而沒來得及做。我不是企業家,但是我明白一條道理:「事在人為」。要有人去做工作,要講清利弊關系,要爭取各方面的理解。只要有利於國家、有利於人民,各級政府是會支持的,人民是會擁護的,最大的困難也是能克服的。
在這里我只是站在技術角度提出一些關於調整環氧樹脂產品結構的想法,供大家參考。
1、 改變以6101為主的產品思路
長期以來,我國環氧樹脂的生產都是以6101(或E-44)為主要產品。而基礎樹脂618(或E-51)生產量極少,這是我國過去採用手糊法生產玻璃鋼而造成的事實。現今手工操作雖然還存在,例如大型貯槽內襯玻璃鋼防腐層、大面積襯墊玻璃布地坪等,這些目前無法採用自動化操作的場合仍然要用,但大多數應用場合已是流水線自動化操作了,很多已是採用國外引進技術進行生產了,它們要求粘度低、操作性能好的環氧系統產品。6101已經不能適應這樣的要求了。為此不能抱住6101這個產品不放,而應該擴大思路,生產無溶劑、低粘度、或改性的新產品。
如果一定要生產6101環氧樹脂,也得設法改進原生產工藝,降低消耗,降低成本,提高質量才行。例如雲母板絕緣材料的制備就必須這種原料,如做出特色、搞成專用樹脂系統也是很有生命力的。
2、 發展目前緊缺的環氧樹脂系統產品
目前我國環氧樹脂年用量已達14萬噸左右,其中三分之二依靠進口。國產環氧樹脂以雙酚A型為主,而且固化劑、活性稀釋劑、助劑等配套不齊,不成系統。現在140多家生產環氧樹脂的廠大多在雙酚A型環氧樹脂方面掄跑道,而一些前景好的跑道都讓給外商實在使人不理解!例如耐熱系列、阻燃系列、水溶系列、高純度系列的產品國內生產廠家很少。其實酚醛環氧、鄰甲酚甲醛環氧、雙酚F環氧、脂環族環氧、含磷環氧及其它改性環氧都是目前看好的產品。為什麼國內的廠家不看中它們呢?
我這樣問一些企業家,結果企業家反問我一個問題:生產了這些有誰要啊?這個問題的確難倒了我。因為有了產品不見得都能銷得出去,銷得出銷不出因素很多,既有質量問題,又有價格問題,還有公關問題……。我也不知道國外廠商如何能每年在中國市場上銷出上萬噸的這些產品,這可是人家的商業秘密啊!但這個問題企業家本身就可以解決:項目啟動前應該進行可行性研究。
3、 開發有利環保的新產品
各行各業現在都十分注重環境保護,市面上出現了不少「綠色」產品,為此對使用的原料也提出了這方面的要求。例如覆銅板的生產中大量使用溴化環氧樹脂,阻燃電器澆注料也大量使用溴化環氧樹脂,而溴化物的使用會破壞大氣層的臭氧結構,目前已受到一定的限制。雖然現在溴化環氧很好銷,但是這樣的日子不會長久,生產非鹵化阻燃環氧樹脂早已提到議事日程。誰早上不就是誰主動了嗎?
還有塗料行業,為了減少溶劑對大氣的污染,提出無溶劑或少溶劑、水溶劑、高固體含量、光固化的發展方向。這就要求環氧樹脂也要滿足此類條件,開發適當的產品去佔領這個市場。
在環保工作方面,其實環氧樹脂系統可以發揮很大的作用,例如利用它優異的粘接性和好的機械強度,將一些廢物(碎玻璃、玻纖、殘渣等)粘接成有用的材料。在沙漠地區的改造中環氧樹脂作為沙漠建材更有戲唱了。我認為沙膜地帶的特點是沙石多,水源少。沙漠建材就應根據這個特點來進行思考。 根據我三十多年從事環氧樹脂生產和應用的經驗,我認為發展合成材料類的「沙漠建材」最為理想。一是這類材料成型時不需要用水,二是這類材料所用的砂、石子可以就地取材,三是這類材料物理機械強度很高。(具體數據、制備方法可見:http://cnep.363.net「中國環氧網」自流平地坪的內容。)還有這類材料的原料環氧樹脂、固化劑等在我國有很多廠生產,供應不成問題。當然還可以根據建材的具體要求採用其它類型合成材料作為原料。還有改造沙漠所需要採用的其它一些耐海水腐蝕的管道、防沙固沙的措施、設備等如在當地制備應盡量少用水泥,因為沙漠的水是十分寶貴的!為此環氧樹脂之類的合成材料就是很好的選擇。改造好沙漠這是對環保工作的最大貢獻,在這些用途上環氧樹脂的質量要求不同於電器、塗料那麼嚴,如果開發出價廉物美的產品為環保工作做出大的貢獻也是可能的。
4、 開拓新用途創出專用牌號
我國環氧樹脂的生產和科研起步並不晚,但發展的速度慢了點。在我國也有一些很有實力的環氧樹脂生產和研究單位以及大專院校,曾經開發出許多當時比較先進的生產工藝和產品,但不知什麼原因沒有推廣開來?現在很多單位已經採用鼓勵科研開發新機制,相信發展新技術、新產品的速度會比以前快。
現今是市場經濟時代,什麼都講競爭,都講速度,都講效益。最好是搞些短平快的項目,這就是在各自企業現有的基礎上,進行環氧樹脂系統產品的開發。例如澆注系統、光固化系統、耐熱系統、水溶系統、耐候系統等等。這些產品涉及環氧樹脂、固化劑、活性稀釋劑、助劑的配套,技術含量高,附加值大,專用性強,更便於創出自己的品牌。
在有條件的廠,應該發展規模經濟的特種品環氧樹脂裝置。例如:鄰甲酚甲醛環氧樹脂、光固化環氧樹脂、高純度環氧樹脂、環氧活性稀釋劑等。形成規模較大的專業化生產基地。不要樣樣品種都做,造成個個都沒有特色,一個都發展不出來的局面。
現在還有不少單位仍然在想上環氧樹脂,從市場需求來看似乎不錯。但是不經濟的小型裝置是萬萬不能上了,上了也是短命的!隨著我國社會主義經濟建設的蓬勃發展,特別是西部的開發,需要更多、更好、更適用、更經濟的環氧樹脂系統產品,這也是不爭的事實。要使我國環氧樹脂取得更大的發展,現在是下決心調整產品結構的時候了。
❺ 環氧樹脂膠粘劑的制備
環氧膠粘劑的制備方法大致有下列幾種類型:
(1)活性氫化物與環氧氯丙烷反應;
(2)以過氧化氫或過酸(例過醋酸)將雙鍵進行液相氧化;
(3)雙鍵化合物的空氣氧化;
(4)其它。
❻ 環氧樹脂怎麼提煉出來的
常用的的環氧樹脂是雙酚A型環氧樹脂。常用的是E44/E51兩種牌號。另外環氧專樹脂有雙酚屬A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚H型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、多官能縮水甘油醚環氧樹脂、多官能縮水甘油胺環氧樹脂、鹵化環氧樹脂等等。 常用的固化劑也有很多種:脂肪胺/改性脂肪胺固化劑,脂環胺/改性脂環胺固化劑,低分子聚醯胺固化劑等
❼ 水性環氧樹脂的制備方法
老兄
這方法多了去了
我是學工藝的
研究生論文做的也是
水溶性
環氧樹脂
其實環氧樹脂的生產本身不復雜
但想出產品就難了
關鍵在固化
我這邊有些資料
你可以先看看
不過怎麼給你呢
先舉個例子吧
合成環氧樹脂;
溴化環氧樹脂的合成二步法,第一步以
雙酚A
和
環氧氯丙烷
作原材,在
催化劑
作用下合成低分子量環氧樹脂;第二步以一定比例的低分子量環氧樹脂和四溴雙酚A作原材,加入催化劑經加熱反應、
擴鏈
製成溴化環氧樹脂。這種傳統的「單峰」型環氧樹脂相對分子質量較單一,使用上有一定困難。目前趨向於使用「雙峰」型的環氧樹脂,即將相對分子質量高的和低的兩種環氧樹脂進行混合,其做法是在製成的高相對分子質量
樹脂
中,趁熱加入
溶劑
(
丙酮
或丁酮),溶解均勻後添加一定比例的低相對分子質量環氧樹脂,配成所謂「雙峰」型的環氧樹脂。
環氧樹脂的生產
1、主要
單體
和
原料
製造環氧樹脂的單體和原料來自4個方面。
(1)
能導入
環氧基
的
化合物
,主要是環氧氯丙烷、
甲基環氧氯丙烷
、
環氧丙醇
。
(2)
能形成環氧基的化合物,主要是
過氧化物
、過氧化醋酸、過氧化氫。
(3)
含有兩個或兩個以上活潑氫的化合物或
預聚物
,包括
多元醇
、多元酚、多元羧酸、
多元胺
等。
(4)
含有兩個或兩個以上不飽和
雙鍵
的化合物或預聚物,主要是丁二烯、
丙烯醛
,戊二烯、異戊二烯的預聚物和
油脂
。
其中雙酚A和環氧氯丙烷是環氧樹脂最主要的單體。
❽ 關於環氧樹脂制備的問題有沒有實驗方法能夠合成無色透明的液態環氧樹脂膠黏劑要求實驗室條件下完成
你是要合成環氧還是要制備膠黏劑啊?看你的要求應該是制備環氧樹脂膠黏劑,不用合成,就簡單的與固化劑混合就可以,選用脂肪胺類的室溫固化劑,盡量少加填料,一般都是透明的。固化時間可以用催化劑調整,不過要注意使用時間,要在可使用時間內用完。