雙酚a環氧樹脂的合成及其固化

A. 雙酚A型環氧樹脂的化學結構

環氧樹脂的各個應用領域中,其最終的使用性能是由環氧樹脂固化物提供的。環氧樹脂固化物的性能取決於固化物的分子結構。而固化物的分子結構及其形成則取決於環氧樹脂的結構及性能、固化劑的結構及性能、添加劑的結構及性能，以及環氧樹脂的固化歷程。雙酚A型環氧樹脂的結構對環氧樹脂及其固化物性能的影響如下：
1、雙酚A型環氧樹脂的大分子結構具有以下特徵
1)大分子的兩端是反應能力很強的環氧基
2)分子主鏈上有許多醚鍵，是一種線型聚醚結構
3)n值較大的樹脂分子鏈上有規律地、相距較遠地出現許多仲羥基，可以看成是一種長鏈多元醇
4)主鏈上還有大量苯環、次甲基和異丙基
2、雙酚A型環氧樹脂的各結構單元賦予樹脂功能1)環氧基和羥基賦予樹脂反應性，使樹脂固化物具有很強的內聚力和粘接力；
2)醚鍵和羥基是極性基團，有助於提高浸潤性和粘附力；
3)醚鍵和C-C鍵使大分子具有柔順性；
4)苯環賦予聚合物以耐熱性和剛性；
5)異丙撐基減小分子間作用力，賦予樹脂一定韌性；
6)-C-O-鍵的鍵能高，從而提高了耐鹼性。

B. 環氧樹脂塗料的組成,各組分的用途和使用方法及原理

環氧樹脂塗料的成膜物質主要由環氧樹脂和環氧樹脂的固化劑所組成，另外，有時候為了改善漆膜的性能和施工性能，常在含環氧樹脂的組成中加入歡迎樹脂活性稀釋劑，這樣的稀釋劑成分中含一個或者兩個以上的環氧基，可直接參與環氧樹脂的固化反應，從而成為環氧樹脂固化交聯網路結構的一部分了。
一般可以分為兩個類別；
a縮水甘油類，大多用環氧氯丙烷反應制的，縮水甘油類一般又分為縮水甘油醚，縮水甘油酯，縮水甘油胺三個大類。
b非縮水甘油類，用過醋酸等氯化劑與環烯或者聚丁二烯等碳，碳雙鍵反應制的，產量少，主要用於輻射固化塗料。
絕大多數裝飾性環氧樹脂粉末塗料都是雙酚A型環氧樹脂，環氧當量為680～750，所用固化劑有多種，如胺、醯胺、酚、有機酸(酐)、有機酸鹽及其加成物。最常用的固化劑是雙氰胺(DIC、甲苯基二胍(OTB)，加速雙酚A，雙酚A環氧加成物和有機酸鹽(用於低光粉末)。
如果採用EEW超出680～750范圍的雙酚A環氧樹脂，則樹脂/固化劑比應當作適當調整。有時採用EEW低於650的雙酚A環氧樹脂制備低溫固化的粉末塗料 (固化溫度低於250°F，121℃)，但這種樹脂的玻璃化溫度Tg很低(可能低於100°F，38℃)，影響了體系的貯存穩定性(熔結穩定性。
有時採用EEW900～1000和EEWl600～1800)的雙酚A環氧樹脂制備特殊效果的粉末塗料，如花紋粉末塗料，它們可以單獨使用．但更多的是與EEW680～750的雙酚A環氧樹脂配合使用，EEW越高意味著固化塗膜的交聯密度越低，因此塗膜的耐化學品性、尤其是耐溶劑性比較差。雙酚A環氧樹脂的官能度為2，也就是說在分子鏈端只有2個反應性環氧基，線性酚醛樹脂、甲階酚醛樹脂與雙酚F環氧樹脂的反應活性要更強一些，這些樹脂分子中的反應性基團大於2個，固化時的交聯密度更高，因此塗膜的耐化學品性更高。據中國環氧樹脂行業協會專家介紹，通常多官能度環氧樹脂要比雙酚A環氧樹脂貴，因此為了降低成本，有時採用雙酚A和線性酚醛環氧樹脂配伍，使塗料體系的總體性能良好，同時原材料成本比較合理。雙酚A、線性酚醛環氧樹脂和雙酚F環氧樹脂都不耐UV光照射，因此均不能用於配製戶外耐久性粉末塗料，當然，氫化雙酚A
環氧樹脂除外。
希望對你有所幫助。

C. 雙酚a環氧樹脂的合成及其固化注意事項

1、合成：一步法工藝，是把雙酚A和環氧氯丙烷在NaOH作用下進行縮聚，即開環和閉環反應在同一反應條件下進行的。
2、注意事項：固化劑用量對成品的機械性能影響很大，必須控制適當。

D. 雙酚A型環氧樹脂如何實施高溫及低溫固化

固化劑分為高溫固化劑，中溫固化劑，低溫固化劑。當然還有些特種固化劑，比如超低溫固化劑。高溫固化劑雙氰胺，DDS之類，低溫固化劑主要為脂肪胺類。超低溫可以用異氰酸酯。高溫固化可以放在烘箱里，或者用紅外燈，低溫固化基本就是室溫。

E. 環氧乙烯基樹脂及塗料

環氧乙烯基樹脂及塗料：環氧樹脂：主要用作防腐塗料、金屬底漆和絕緣漆。土木工程材料主要用作環氧地坪漆、防腐地坪、環氧砂漿和混凝土製品、高級道路和機場跑道、快速修補材料、加固地基灌漿材料、膠粘劑和塗料等。

環氧樹脂：主要用作防腐塗料、金屬底漆和絕緣漆。土木工程材料主要用作環氧地坪漆、防腐地坪、環氧砂漿和混凝土製品、高級道路和機場跑道、快速修補材料、加固地基灌漿材料、膠粘劑和塗料等。

產品特點：

標准型雙酚A環氧乙烯基樹脂是由甲基丙烯酸與雙酚A環氧樹脂通過反應合成的乙烯基樹脂，易溶於苯乙烯溶液。

1、在分子鏈兩端的雙鍵極其活潑，使乙烯基樹脂能迅速固化，很快得到使用強度，得到具有高度耐腐蝕性聚合物。

2、採用甲基丙烯酸合成，酯鍵邊的甲基可起保護作用，提高耐水解性。

3、樹脂含酯鍵量少，每摩爾比耐化學聚酯（雙酚A-富馬酸UPR）少35-50%，使其耐鹼性能提高。

F. 環氧樹脂的合成原理和固化原理

環氧樹脂種類別抄雙酚A型例:
雙酚A型環氧樹脂固化原理
環氧樹脂結構羥基(〉CH-OH)、醚基(-O-)極潑環氧基存羥基醚基高度極性使環氧與相鄰界面產較強間作用力環氧基團則與介質表面(特別金屬表面)游離鍵起反應形化鍵環氧樹脂具高黏合力用途廣商業稱作萬能膠外環氧樹脂做塗料、澆鑄、浸漬及模具等用途環氧樹脂未固化前呈熱塑性線型結構使用必須加入固化劑固化劑與環氧樹脂環氧基等反應變網狀結構
溶且熔熱固性品環氧樹脂固化前相質量都高通固化才能形體形高環氧樹脂固化要藉助固化劑固化劑種類主要元胺元酸都含波氫原其用液態元胺類二亞乙基三胺三乙胺等環氧樹脂室溫固化需要加些促進劑(元硫醇)已達快速固化效
固化劑選擇與環氧樹脂固化溫度關通溫度固化般用元胺元硫胺等較高溫度固化般選用酸酐元酸固化劑同固化劑其交聯反應同
合原理
雙酚A型環氧樹脂由雙酚A環氧氯丙烷鹼性催化劑(通用NaOH)作用縮聚
合
(1)液態雙酚A型環氧樹脂合歸納起致兩種:步二步步加鹼二加鹼二步間歇連續
(2)固態雙酚A型環氧樹脂合體兩種:步二步步水洗、溶劑萃取溶劑二步本體聚合催化聚合

G. 雙酚A型環氧樹脂的合成原理

雙酚A型環氧樹脂是由雙酚A和環氧氯丙烷在鹼性催化劑(通常用NaOH)作用下縮聚而成。專
合成方法
(1)液態雙酚屬A型環氧樹脂的合成方法歸納起來大致有兩種：一步法和二步法。一步法又可分為一次加鹼法和二次加鹼法。二步法又可分為間歇法和連續法。
(2)固態雙酚A型環氧樹脂的合成方法大體上也可分為兩種：一步法和二步法。一步法又可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法。二步法又可分為本體聚合法和催化聚合法。

H. 雙酚A用來固化環氧樹脂反應性如何等當量反應能反應完全嗎

固化哪一類的環氧樹脂？雙酚A與環氧樹脂反應生成的產物是熱塑性的，不是熱固性的。
還有目前市場上最通用的雙酚A型環氧樹脂是用雙酚A與環氧氯丙烷合成的，它與雙酚A的反應活性不是很高，如果沒有催化劑，反應溫度需要200℃以上了。

I. 雙酚A怎麼合成

雙酚A型環氧樹脂的合成
、合成原理
雙酚A型環氧樹脂是由二酚基丙烷(雙酚A)和環氧氯丙烷在鹼性催化劑(通常用NaOH)作用下縮聚而成。其反應歷程的說法不一，尚無定論，本書不作探討。但是，大體上說來，在合成過程中主要的反應可能如下：
（1）在鹼催化下，雙酚A的羥基與環氧氯丙烷的環氧基反應，生成端基為氯化羥基的化合物-開環反應。
（2）氯化羥基與NaOH反應，脫HCl再形成環氧基-閉環反應。
（3）新生成的環氧基與雙酚A的羥基反應生成端羥基化合物-開環反應。
（4）端羥基化合物與環氧氯丙烷反應生成端氯化羥基化合物-開環反應。
（5）生成的氯化羥基與NaOH反應，脫HCl再生成環氧基-閉環反應。
在環氧氯丙烷過量情況下，繼續不斷地進行上述開環-開環-閉環反應，最終即可得到二端基為環氧基的雙酚A型環氧樹脂。
上述反應是縮聚過程中的主要反應。此外還可能有一些不希望有的副反應，如環氧基的水解反映、文化反應、酚羥基與環氧基的反常加成反應等。若能嚴格控制合適的反應條件(如投料配比，NaOH用量、濃度及投料方式，反應溫度，加料順序、含水量等)，即可將副反應控制到最低限度。從而能獲得預定相對分子質量的、端基為環氧基的線型環氧樹脂。
調節雙酚A和環氧氯丙烷的用量比，可以製得平均相對分子質量不同的環氧樹脂。按照平均相對分子質量的大小可將雙酚A型環氧樹脂分為：
液態雙酚A型環氧樹脂(低相對分子質量環氧樹脂、軟樹脂)。平均相對分子質量較低，平均聚合度n＝0～1.8。當n＝0～l時，室溫下為液體，如EP0144l-310(E-51)，EP0l451-310(E-44)，EP01551-310(E-42)等。當n＝1～1.8時為半固體，軟化點＜55℃，如E-3l。
固態雙酚A型環氧樹脂。平均相對分子質量較高。n＝1.8～19。當n＝1.8～5時為中等相對分子質量環氧樹脂。軟化點為55～95℃。如EP0l661-310(E-20)，EP01617-310(E-12)等。當n＞5時為高相對分子質量環氧樹脂。軟化點＞100℃。如EP0l68l-410(E-06)，EP0l69l-410(E-03)等。
通常環氧樹脂的n＝0～19，其相對分子質量＜6000，為低聚物。若n＞100，就具有高聚物的性能。這樣的樹脂專門命名為苯氧基樹脂(phenoxyesin)，以區別於一般的環氧樹脂。苯氧基樹脂的相對分子質量較大，通常為3～4萬，環氧基含量非常少。實際上它是一種熱塑性高聚物，其最終的使用性能沒有必要通過環氧基的固化來提供。然而它含有大量仲羥基，可用作化學改性點和交聯點。例如可與異氰酸酯或三聚氰胺—甲醛樹脂進行反應。

2、合成方法
(1)液態雙酚A型環氧樹脂的合成方法歸納起來大致有兩種：一步法和二步法。一步法又可分為一次加鹼法和二次加鹼法。二步法又可分為間歇法和連續法。
一步法工藝是把雙酚A和環氧氯丙烷在NaOH作用下進行縮聚，即開環和閉環反應在同一反應條件下進行的。目前國內產量最大的E-44環氧樹脂就是採用一步法工藝合成的。
二步法工藝是雙酚A和環氧氯丙烷在催化劑(如季銨鹽)作用下，第一步通過加成反應生成二酚基丙烷氯醇醚中間體，第二步在NaOH存在下進行閉環反應，生成環氧樹脂。二步法的優點是：反應時間短；操作穩定，溫度波動小，易於控制；加鹼時間短，可避免環氧氯丙烷大量水解；產品質量好而且穩定，產率高。國產E-51、E-54環氧樹脂就是採用二步法工藝合成的。
(2)固態雙酚A型環氧樹脂的合成方法大體上也可分為兩種：一步法和二步法。一步法又可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法。二步法又可分為本體聚合法和催化聚合法。
一步法(國外稱Taffy法)工藝是將雙酚A與環氧氯丙烷在NaOH作用下進行縮聚反應，用於製造中等相對分子質量的固態環氧樹脂。國內生產的E-20、E-14、E-12等環氧樹脂基本上均採用此法。其中水洗法是先將雙酚A溶於10％的NaOH水溶液中，在一定溫度下一次性迅速加入環氧氯丙烷使之反應，控溫。反應完畢後靜置，除去上層鹼水後用沸水洗滌十幾次，除去樹脂中的殘鹼及副產物鹽類。然後脫水得到成品。溶劑萃取法與水洗法基本相同，只是在後處理工序中在除去上層鹼水後，加入有機溶劑萃取樹脂。能明顯改善洗滌效果(洗3～4次即可)。然後再經水洗、過濾、脫溶劑即得到成品。此法產品雜質少，樹脂透明度好，國內生產廠多採用之。溶劑法是先將雙酚A、環氧氯丙烷和有機溶劑投入反應釜中攪拌、加熱溶解。然後在50～75℃滴加NaOH水溶液，使其反應(也可先加入催化劑進行開環醚化，然後再加入NaOH溶液進行脫HCl閉環反應)。到達反應終點後再加入大量有機溶劑進行萃取，再經水洗、過濾、脫溶劑即得成品。此法反應溫度易控制，成品樹脂透明度好，雜質少，收率高。關鍵是溶劑的選擇。
二步法(國外稱advancment法)工藝是將低相對分子質量液態E型環氧樹脂和雙酚A加熱溶解後，在高溫或催化劑作用下進行加成反應，不斷擴鏈，最後形成高相對分子質量的固態環氧樹脂，如E-10、E-06、E-03等都採用此方法合成。二步法工藝國內有兩種方法。其中本體聚合法是將液態雙酚A型環氧樹脂和雙酚A在反應釜中先加熱溶解後，再在200℃高溫反應2h即可得到產品。此法是在高溫進行反應，所以副反應多，生成物中有支鏈結構。不僅環氧值偏低，而且溶解性很差，甚至反應中會凝鍋。催化聚合法是將液態雙酚A型環氧樹脂和雙酚A在反應釜中加熱至80～120℃使其溶解，然後加入催化劑使之發生反應，讓其放熱自然升溫。放熱完畢冷至150～170℃反應1．5h，經過濾即得成品。
一步法合成時，反應是在水中呈乳狀液進行的。在制備高相對分子質量樹脂時，後處理較困難。製得的樹脂相對分子質量分布較寬，有機氯含量高。不易得到環氧值高、軟化點亦高的產品，以適應粉末塗料的要求。而二步法合成時，反應呈均相進行，鏈增長反應較平穩，因而製得的樹脂相對分子質量分布較窄，有機氯含量較低，環氧值和軟化點可通過配比和反應溫度來控制和調節。具有工藝簡單、操作方便、設備少、工時短、無三廢、一次反應即可、產品質量易控制和調節等優點，因此日益受到重視。

3、結構與性能特點
在環氧樹脂的各個應用領域中，其最終的使用性能是由環氧樹脂固化物提供的。環氧樹脂固化物的士性能取決於固化物的分子結構。而固化物的分子結構及其形成則取決與環氧樹脂的結構及性能、固化劑的結構及性能、添加劑的結構及性能，以及環氧樹脂的固化歷程。這里，先就雙酚A型環氧樹脂的結構對環氧樹脂及其固化物性能的影響作一些介紹。
(1)雙酚A型環氧樹脂的大分子結構具有以下特徵：
1)大分子的兩端是反應能力很強的環氧基。
2)分子主鏈上有許多醚鍵，是一種線型聚醚結構。
3)n值較大的樹脂分子鏈上有規律地、相距較遠地出現許多仲羥基，可以看成是一種長鏈多元醇。
4)主鏈上還有大量苯環、次甲基和異丙基。
(2)雙酚A型環氧樹脂的各結構單元賦予樹脂以下功能：環氧基和羥基賦予樹脂反應性，使樹脂固化物具有很強的內聚力和粘接力。醚健和羥基是極性基團，有助於提高浸潤性和粘附力。醚健和C-C鍵使大分子具有柔順性。苯環賦予聚合物以耐熱性和剛性。異丙基也賦與大分子一定的剛性。-C-O-鍵的鍵能高，從而提高了耐鹼性。所以，雙酚A型環氧樹脂的分子結構決定了它的性能具有以下特點：
1)是熱塑性樹脂，但具有熱固性，能與多種固化劑、催化劑及添加劑形成多種性能優異的固化物，幾乎能滿足各種使用要求。
2)樹脂的工藝性好。固化時基本上不產生小分子揮發物，可低壓成型。能溶於多種溶劑。
3)固化物有很高的強度和粘接強度。
4)固化物有較高的耐腐蝕性和電性能。
5)固化物有一定的韌性和耐熱性。
6)主要缺點是：耐熱性和韌性不高，耐濕熱性和耐候性差。