❶ 环氧树脂的几种合成方法介绍
】一.有机过氧酸及其衍生物的环氧化法 1909年,Nilolaus Prilezhaev发现过氧乙酸能环氧化各种双键,不管是链端双键还是链中双键,而且能环氧化脂肪环上的双键。 此后的研究表明,有机过氧酸是一种非常有效的环氧化剂,它和烯烃的环氯化过程是静电加成。烯烃结构、过氧酸结构、反应介质和温度影响环氧化反应的速率,催化剂对反应没有影响。其中带吸电基团的烯烃,如羟基会降低反应速率;反之,带供电基团的,如烃基会加速反应。 过氧乙酸因结构简单、易制备、价格便宜而得到广泛使用。根据脂环族环氧树脂制备反应过程中是否分离末反应完全的有机过氧酸,制各方法又可以分为原地环氧化法和分离环氧化法二种。 1.原地环氧化法 原地环氧化法是指合成有机过氧酸和烯烃的环氧化反应在同一体系中进行,这样生成的有机过氧酸立即和烯烃反应,没有过氧酸富集的过程。例如,乙酸先和含烯链的化合物混合,再向体系中加入双氧水,乙酸和双氧水反应生成过氧乙酸立即和含烯键的底物环氧化,从而得到产物。此方法的特点是工艺简单,设备投资少,而且不存在过氧化物富集产生的安全隐患。 2.分离环氧化法 分离环氧化法和原地环氧化法不同,它是指合成有机过氧酸和环氧化过程分离。这种方法的特点是两个过程分离,有利于对两个过程分别检测控制,因而适合工业化大生产。美国UCC公司和上海石油化工总厂都用此方法生产环氧树脂。 二.卤醇及其衍生物的环氧化法 最常见的卤醇是次氯酸H0-C1+,它的环氧化的机理见反应式2。反应机理可以推广到溴和碘.先是亲电的卤正离于进攻烯键,形成卤翁离子,然后亲核基团从背后进攻卤翁正离子,这个亲核基团可能是0H-、H20,然后在碱的作用下,氧负子背后进攻和卤相连的碳原子,卤负离子离去形成环氧基。反应中亲核基团还可能是卤负离子,这样就会形成副产双卤分子。从以上机理可以看出,反应有两个背后进攻的立体化学过程,这样产物就可以保持原料的立体构型,这是一些有机合成者对该环氧化法感兴趣的原因。目前,国内主要用次氯酸法生产环氧丙烷。 80年代出现金属卟啉化合物催化用次氯酸钠做环氧化剂的环氧化反应,它的特点是反应过程从原来的两步缩减到一步,而且金属卟琳化合物催化活性很高,反应体系简单,常温即可。 三.双氧水法 这种合成方法是以双氧水做氧化剂,主要用来环氧化一些带羟基的脂环族烯烃.反应的关键是需要高活性催化剂。五六十年代,三氧化钨作为此反应的催化剂曾经占有一定地位。目前.出现了众多新型的催化剂,它们通常带有金属离子.如Ti4+、V4+、Cr3+。其中效果较好的是Ti/Si02促化剂、它可以在低温下催化氧化分子量较小的分子。 四.无机氧化剂法 常见的氧化剂有氧气、臭氧、铬酸和高锰酸钾等,其中氧气作为最廉价的氧化剂一直是氧化还原反应中倍受青睐的原料。但到目前为止它不能作为普通的直接的环氧化剂,仅出现在一些特殊的环氧化反应中,如含有共轭双健的α-蒎烯和氧气发生[2+ 4]环化反应,再经过重排得双环氧化合物 (方程式3)。重排过程是这个反应的关镀,既可以是再加热状态下自发的热力学重排,也可以是光诱导重排,还可以用钴催化重排。还有,银催化氧气环氧化方法只用于合成环氧乙烷,它对长链烯烃无效(环氧丙烷也不是用这种方法生产),也不能环氧化脂环族烯烃。铬酸和高锰酸钾是传统的氧化剂,如果控制好反应条件,也可以用于环氧化反应。五.仿生法 卟啉铁作为血细胞中的活性物质,对氧气有非常高的活性。因此,人们受到启发,使用金屑叶琳催化环氧化反应。1979年, Groves最先用金属卟啉模仿生物体系催化环氧化烯烃。
❷ 怎么合成环氧树脂
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,在催化剂内作用下合成低分容子量环氧树脂;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。
❸ 环氧树脂的成分和生产流程
环氧树脂化学成分
主要成份是:酚醛树脂;
酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂,其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。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。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。
NL固化剂是酚醛树脂呋喃树脂的高效低毒固化剂。NL固化剂毒性低,基本无刺激味,树脂固化后强度高、耐蚀性好,使用用量少,操作方便,贮存期长。本品适用于热固性酚醛树脂及呋喃树脂的常温固化。用来配制酚醛树脂及呋喃胶泥;玻璃钢制品;制笔、制刷、竹木等制品的粘合;也可用作铸造树脂的室温固化剂。质量指标外观 暗灰色液体相对密度(20℃) 1.16±0.01粘度(涂-4,25℃)秒 20-30 总酸度(以H2SO4计)% 18±2 游离酸(以H2SO4计)% 3-5 贮存期 一年以上(密闭存放)应用对酚醛树脂或呋喃树脂,NL固化剂的用量范围一般为5-12%。环境温度20℃时,2130酚醛树脂的NL固化剂用量为8%左右,NL固化剂用量可随温度调整。参考配方 酚醛树脂 酒精 NL固化剂 石英粉酚醛胶泥 100 0-5 6-10 150-200玻璃钢腻子 100 0-5 6-10 120-200玻璃钢面料 100 10 8-15 10-1520℃时NL用量为8%,1小时左右初凝,使用期30分钟左右配方注意:酚醛树脂或呋喃树脂用NL固化剂来固化时,对填料的要求较高,要求填料的耐酸性达到规范的要求。劣质填料含有碳酸钙等会与酸性固化剂反应产生气泡,影响制品质量,并可能造成树脂不固化。包装及贮运10Kg、25Kg塑料桶装。室温密闭储存。可长期贮存,超过一年复测合格可继续使用。
材料简介
环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征,环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团,使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
[编辑本段]应用特性
1、 形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。
2、 固化方便。选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~180℃温度范围内固化。
3、 粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。
4、 收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。
5、 力学性能。固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。
6、 电性能。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。
7、 化学稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。
8、 尺寸稳定性。上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。
9、 耐霉菌。固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带条件下使用。
类型分类
根据分子结构,环氧树脂大体上可分为五大类:
1、 缩水甘油醚类环氧树脂
2、 缩水甘油酯类环氧树脂
3、 缩水甘油胺类环氧树脂
4、 线型脂肪族类环氧树脂
5、 脂环族类环氧树脂
复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂,而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚A型环氧树脂)为主。其次是缩水甘油胺类环氧树脂。
1、 缩水甘油醚类环氧树脂
缩水甘油醚类环氧树脂是由含活泼氢的酚类或醇类与环氧氯丙烷缩聚而成的。
(1)二酚基丙烷型环氧树脂 二酚基丙烷型环氧树脂是由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成。
工业二酚基丙烷型环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多数的分子是含有两个环氧基端的线型结构。少数分子可能支化,极少数分子终止的基团是氯醇基团而不是环氧基。因此环氧树脂的环氧基含量、氯含量等对树脂的固化及固化物的性能有很大的影响。 工业上作为树脂的控制指标如下:
①环氧值。环氧值是鉴别环氧树脂性质的最主要的指标,工业环氧树脂型号就是按环氧值不同来区分的。环氧值是指每100g树脂中所含环氧基的物质的量数。环氧值的倒数乘以100就称之为环氧当量。环氧当量的含义是:含有1mol环氧基的环氧树脂的克数。
②无机氯含量。树脂中的氯离子能与胺类固化剂起络合作用而影响树脂的固化,同时也影响固化树脂的电性能,因此氯含量也环氧树脂的一项重要指标。
③有机氯含量。树脂中的有机氯含量标志着分子中未起闭环反应的那部分氯醇基团的含量,它含量应尽可能地降低,否则也要影响树脂的固化及固化物的性能。
④挥发分。
⑤粘度或软化点。
(2)酚醛多环氧树脂 酚醛多环氧树脂包括有苯酚甲醛型、邻甲酚甲醛型多环氧树脂,它与二酚基丙烷型环氧树脂相比,在线型分子中含有两个以上的环氧基,因此固化后产物的交联密度大,具有优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。它们是由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成的。
(3)其它多羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂 这类树脂中具有实用性的代表有:间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚-甲醛型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂和三羟苯基甲烷型环氧树脂,这些多官能缩水甘油醚树脂固化后具有高的热变形温度和刚性,可单独
或者与通用E型树脂共混,供作高性能复合材料(ACM)、印刷线路板等基体材料。
(4)脂族多元醇缩水甘油醚型环氧树脂 脂族多元醇缩水甘油醚分子中含有两个或两个以上的环氧基,这类树脂绝大多数粘度很低;大多数是长链线型分子,因此富有柔韧性。
2、其它类型环氧树脂
(1)缩水甘油酯类环氧树脂 缩水甘油酯类环氧树脂和二酚基丙烷环氧化树脂比较,它具有粘度低,使用工艺性好;反应活性高;粘合力比通用环氧树脂高,固化物力学性能好;电绝缘性好;耐气候性好,并且具有良好的耐超低温性,在超低温条件下,仍具有比其它类型环氧树脂高的粘结强度。有较好的表面光泽度,透光性、耐气候性好。
(2)缩水甘油胺类环氧树脂 这类树脂的优点是多官能度、环氧当量高,交联密度大,耐热性显著提高。上前国内外已利用缩水甘油胺环氧树脂优越的粘接性和耐热性,来制造碳纤维增强的复合材料(CFRP)用于飞机二次结构材料。
(3)脂环族环氧树脂 这类环氧树脂是由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的,它们的分子结构和二酚基丙烷型环氧树脂及其它环氧树脂有很大差异,前者环氧基都直接连接在脂环上,而后者的环氧基都是以环氧丙基醚连接在苯核或脂肪烃上。脂环族环氧树脂的固化物具有以下特点:①较高的压缩与拉伸强度;②长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能;③耐电弧性、耐紫外光老化性能及耐气候性较好。
(4)脂肪族环氧树脂 这类环氧树脂分子结构里不仅无苯核,也无脂环结构。仅有脂肪链,环氧基与脂肪链相连。环氧化聚丁二烯树脂固化后的强度、韧性、粘接性、耐正负温度性能都良好。
使用指南
环氧树脂及环氧树脂胶粘剂本身无毒,但由于在制备过程中添加了溶剂及其它有毒物,因此不少环氧树脂“有毒”,近年国内环氧树脂业正通过水性改性、避免添加等途径,保持环氧树脂“无毒”本色。目前绝大多数环氧树脂涂料为溶剂型涂料,含有大量的可挥发有机化合物(VOC),有毒、易燃,因而对环境和人体造成危害。
环氧树脂一般和添加物同时使用,以获得应用价值。添加物可按不同用途加以选择,常用添加物有以下几类:(1)固化剂;(2)改性剂;(3)填料;(4)稀释剂;(5)其它。
其中固化剂是必不可少的添加物,无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。
由于用途性能要求各不相同,对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加物也有不同的要求。现将它们的选择方法简介于下:
(一)环氧树脂的选择
1、 从用途上选择
作粘接剂时最好选用中等环氧值(0.25-0.45)的树脂,如6101、634;作浇注料时最好选用高环氧值(>0.40)的树脂,如618、6101;作涂料用的一般选用低环氧值(<0.25)的树脂,如601、604、607、609等。
2、 从机械强度上选择
环氧值过高的树脂强度较大,但较脆;环氧值中等的高低温度时强度均好;环氧值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关,环氧值高固化后交联度也高,环氧值低固化后交联度也低,故引起强度上的差异。
3、 从操作要求上选择
不需耐高温,对强度要求不大,希望环氧树脂能快干,不易流失,可选择环氧值较低的树脂;如希望渗透性也,强度较好的,可选用环氧值较高的树脂。
(二)、固化剂的选择
1、固化剂种类:
常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺,另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂,加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。
环氧值是鉴定环氧树脂质量的最主要指标,环氧树脂的型号划分就是根据环氧值的不同来区分的。环氧值是指100克树脂中所含环氧基的克当量数。
2、固化剂的用量
(1)胺类作交联剂时按下式计算:
胺类用量=MG/Hn
式中:
M=胺分子量
Hn=含活泼氢数目
G=环氧值(每100克环氧树脂中所含的环氧当量数)
改变的范围不多于10-20%,若用过量的胺固化时,会使树脂变脆。若用量过少则固化不完善。
(2)用酸酐类时按下式计算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:
M=酸酐分子量
G=环氧值(0.6~1)为实验系数
3、 选择固化剂的原则:固化剂对环氧树脂的性能影响较大,一般按下列几点选择。
(1)、从性能要求上选择:有的要求耐高温,有的要求柔性好,有的要求耐腐蚀性好,则根据不同要求选用适当的固化剂。
(2)、从固化方法上选择:有的制品不能加热,则不能选用热固化的固化剂。
(3)、从适用期上选择:所谓适用期,就是指环氧树脂加入固化剂时起至不能使用时止的时间。要适用期长的,一般选用酸酐类或潜伏性固化剂。
(4)、从安全上选择:一般要求毒性小的为好,便于安全生产。
(5)、从成本上选择。
(三)、改性剂的选择
改性剂的作用是为了改善环氧树脂的鞣性、抗剪、抗弯、抗冲、提高绝缘性能等。常用改性剂有:
(1)、聚硫橡胶:可提高冲击强度和抗剥性能。
(2)、聚酰胺树脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)、聚乙烯醇叔丁醛:提高抗冲击鞣性。
(4)、丁腈橡胶类:提高抗冲击鞣性。
(5)、酚醛树脂类:可改善耐温及耐腐蚀性能。
(6)、聚酯树脂:提高抗冲击鞣性。
(7)、尿醛三聚氰胺树脂:增加抗化学性能和强度。
(8)、糠醛树脂:改进静弯曲性能,提高耐酸性能。
(9)、乙烯树脂:提高抗剥性和抗冲强度。
(10)、异氰酸酯:降低潮气渗透性和增加抗水性。
(11)、硅树脂:提高耐热性。
聚硫橡胶等的用量可以在50-300%之间,需加固化剂;聚酰胺树脂、酚醛树脂用量一般为50-100%,聚酯树脂用量一般在20-30%,可以不再另外加固化剂,也可以少量加些固化剂促使反应快些。
一般说来改性剂用量越多,柔性就愈大,但树脂制品的热变形温度就相应下降。
为改善树脂的柔性,也常用增韧剂如:邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
(四)、填料的选择
填料的作用是改善制品的一些性能,并改善树脂固化时的散热条件,用了填料也可以减少环氧树脂的用量,降低成本。因用途不同可选用不同的填料。其大小最好小于100目,用量视用途而定。常用填料简介如下:
填料名称 作用
石棉纤维、玻璃纤维 增加韧性、耐冲击性
石英粉、瓷粉、铁粉、水泥、金刚砂 提高硬度
氧化铝、瓷粉 增加粘接力,增加机械强度
石棉粉、硅胶粉、高温水泥 提高耐热性
石棉粉、石英粉、石粉 降低收缩率
铝粉、铜粉、铁粉等金属粉末 增加导热、导电率
石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及润滑性能
金刚砂及其它磨料 提高抗磨性能
云母粉、瓷粉、石英粉 增加绝缘性能
各种颜料、石墨 具有色彩
另外据资料报导适量(27-35%)P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb的氧化物添加在树脂中能在高热度、压力下保持粘接性。
(五)、稀释剂的选择
其作用是降低粘度,改善树脂的渗透性。稀释剂可分惰性及活性二大类,用量一般不超过30%。常用稀释剂如下:
活性稀释剂
名称 牌号 用途 备注
二缩水甘油醚 600 ~30% 需多加计算量固化剂
多缩水甘油醚 630 同上 同上
环氧丙烷丁基醚 660 ~15% 同上
环氧丙烷苯基醚 690 同上 同上
二环氧丙烷乙基醚669 同上 同上
三环氧丙烷丙基醚662 同上 同上
惰性稀释剂
名称 用量 备注
二甲苯 ~15% 不需多加固化剂
甲苯 同上 同上
苯 同上 同上
丙酮 同上 同上
在加入固化剂之前,必须对所使用的树脂、固化剂、填料、改性剂、稀释剂等所有材料加以检查,应符合以下几点要求:
(1)、不含水份:含水的材料首先要烘干,含少量水的溶剂应尽量少用。
(2)、纯度:除水份以外的杂质含量最好在1%以下,若杂质在5-25%时虽也可使用权,但须增加配方的百分比。少量使用时用试剂级较好。
(3)、了解各材料是否失效。
在缺少验收条件的厂,使用前最好按配方做个小样试验。
(六)、固化的三个阶段
1. 液体-操作时间
操作时间(也是工作时间或使用期)是固化时间的一部份,混合之后,树脂/固化剂混合物仍然是液体和可以工作及适合应用。为了保证可靠的粘接,全部施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。
2.凝胶-进入固化
混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段),这时它开始凝胶或“突变”。这时的环氧没有长时间的工作可能,也将失去粘性。在这个阶段不能对其进行任何干扰。它将变成硬橡胶似的软凝胶物,你用大拇指将能压得动它。
因为这时混合物只是局部固化,新使用的环氧树脂仍然能与它化学链接,因此该未处理的表面仍然可以进行粘接或反应。无论如何,接近固化的混合物这些能力在减小
3. 固体-最终固化
环氧混合物达到固化变成固体阶段,这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它,在这时环氧树脂约有90%的最终反应强度,因此可以除去固定夹件,将它放在室温下维持若干天使它继续固化。
这时新使用的环氧树脂不能与它进行化学链接,因此该环氧表面必须适当地进行预处理如打磨,才能得到好的粘接机械强度。
❹ 环氧树脂的论文
论环氧树脂产品结构调整的必要改革开放以来,我国社会主义建设取得长足的进步。环氧树脂作为一种重要的基本材料,在国民经济各部门中得到越来越多的应用,特别是电子、电器、交通运输、建筑等工业领域大量采用高科技手段,应用新型材料,促使环氧树脂的用量成倍的增长。1980年全国环氧树脂用量仅为6千吨/年,而今它的用量已超过14万吨/年,可见其用量增长之快,发展势头之猛,不得不引起众人的关注。
众所周知,近年来国外环氧树脂大量涌入中国市场,众多乡镇企业纷纷进军环氧行业,使环氧树脂市场竞争十分激烈。面对这样的形势一些厂迎难而上,发展了本厂特色的产品,如迪爱生环氧有限公司的高纯度环氧树脂几乎供不应求;安徽省黄山市环氧硬树脂在市场中所占的份额越来越大,这些厂目前正在蒸蒸日上。而有些厂商命运就没有这么好了,倒闭的有之,退出的有之,更多数的还在拼命挣扎,他们目前的日子是可想而知的了。
前几年大家都知道去发展“适销对路”、“市场需要”的产品,一听到环氧树脂紧缺,就纷纷上马环氧树脂,殊不知环氧树脂中品种也很多。结果双酚A型的6101或E-44环氧树脂铺天盖地地出现,价格一降再降,搞得大家日子都不好过。如果将这种责任都叫企业家去承担,我觉得他们很冤枉。其实工程技术人员应负主要责任,我看到一些用户的图纸就存在这样的问题:例如变压器制备图上技术要求只指明用环氧树脂浇注,用一般的环氧树脂浇行吗?又如建筑图上只指明地坪采用环氧树脂,而不同功能的地坪应采用不同的环氧树脂设计人员知道吗?为什么不在图上注明?有些在室外使用的设置也只指明用环氧树脂灌封,其实这些环氧树脂都有特殊的要求。在这里应该指出的是,一些工程技术人员也并不错。他们的设计图是参考国外的形式而出的,只是他们不明白国内外环氧行业的差别。这就是“环氧树脂”与“环氧系统”的不同。国外通用型的环氧树脂一般是指828、331、850等基础树脂,而国内则以6101、E-44为主。国外已将专门用途的环氧树脂与固化剂、活性稀释剂、助剂、填料等配套成专用的“环氧系统”,统称为:“Epoxy system”。而国内“环氧系统”尚未形成气候,仍处在“Epoxy resin”阶段,这是两个不同的概念。为此我认为环氧树脂必需进行产品结构调整以适应与国际接轨的形势需要。
从环氧树脂的应用行业发展来看,如汽车制造工业、建筑业、化学工业以及家用电器制品的迅速发展,对涂料 、层压料、粘接剂、浇注料的用量越来越大。其中使用环氧树脂较多的行业是覆铜板生产行业。无论是汽车、家电、计算机的线路板都要用覆铜板,而全国引进覆铜板生产线之多,再加上国内原有的生产线之广,在该方面环氧树脂近两年的年用量在4万吨左右,主要使用的环氧树脂牌号为EX-23-A80、EX-48-T60、DER521-A80、DER512-A80、EPN1138A-85、EPN8011A-75等。其次是粉末涂料行业使用环氧树脂量也很大,全国有大大小小制粉厂近600多家,引进生产线超过60条,每年用在这方面的环氧树脂达2万吨以上,主要使用的树脂牌号为EPO1004、DER663U、YD-014、E-12T、0194等。另外无溶剂、少溶剂、水基涂料近年来发展也较快,特别是汽车用的电泳涂料、集装箱用的重防腐涂料、输油气管道的防腐涂料等使用的EPO828、DER331、E-51、850S等牌号的树脂几乎超过了原来用的固体环氧树脂的量,在这方面近年来使用环氧树脂近2万吨/年。最近两年干式变压器、互感器、绝缘子、高压开关使用环氧树脂的量以60%以上的速度在增长,全国共计有该类生产厂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等牌号环氧树脂,去年的年用量达2万吨上下。再加上近期发展很快的粘接剂、电阻涂料、装饰涂料、地坪涂料,汽车点火器、摩托车点火器、蓄电池、发光二极管及信号灯、电器线路密封料等近年的用量也有大幅度提高。这些行业的发展,所使用的环氧树脂再也不是以6101或E-44环氧树脂为主体了。而我国现有140多家环氧树脂生产厂,大多以生产6101、E-44产品为主,这怎么跟得上形势发展呢?从这个角度说环氧树脂也必需进行产品结构调整。
我国环氧树脂生产厂之多,可谓世界第一!这不是个好现象。且不说其量小面广造成污染源多,资源浪费大,生产效率低,成本高等缺点。主要的是这不符合可持续发展的战略方针,长此下去必是死路一条,许多小化工厂关闭的事实也已证明了这点。那何不在现有的产品基础上进行结构调整呢?以求在激烈的市场竞争中立于不败之地。相信很多精明的企业家都想到了这一点,也想在实际中做到这一点,只不过受到某些条件的限制而没来得及做。我不是企业家,但是我明白一条道理:“事在人为”。要有人去做工作,要讲清利弊关系,要争取各方面的理解。只要有利于国家、有利于人民,各级政府是会支持的,人民是会拥护的,最大的困难也是能克服的。
在这里我只是站在技术角度提出一些关于调整环氧树脂产品结构的想法,供大家参考。
1、 改变以6101为主的产品思路
长期以来,我国环氧树脂的生产都是以6101(或E-44)为主要产品。而基础树脂618(或E-51)生产量极少,这是我国过去采用手糊法生产玻璃钢而造成的事实。现今手工操作虽然还存在,例如大型贮槽内衬玻璃钢防腐层、大面积衬垫玻璃布地坪等,这些目前无法采用自动化操作的场合仍然要用,但大多数应用场合已是流水线自动化操作了,很多已是采用国外引进技术进行生产了,它们要求粘度低、操作性能好的环氧系统产品。6101已经不能适应这样的要求了。为此不能抱住6101这个产品不放,而应该扩大思路,生产无溶剂、低粘度、或改性的新产品。
如果一定要生产6101环氧树脂,也得设法改进原生产工艺,降低消耗,降低成本,提高质量才行。例如云母板绝缘材料的制备就必须这种原料,如做出特色、搞成专用树脂系统也是很有生命力的。
2、 发展目前紧缺的环氧树脂系统产品
目前我国环氧树脂年用量已达14万吨左右,其中三分之二依靠进口。国产环氧树脂以双酚A型为主,而且固化剂、活性稀释剂、助剂等配套不齐,不成系统。现在140多家生产环氧树脂的厂大多在双酚A型环氧树脂方面抡跑道,而一些前景好的跑道都让给外商实在使人不理解!例如耐热系列、阻燃系列、水溶系列、高纯度系列的产品国内生产厂家很少。其实酚醛环氧、邻甲酚甲醛环氧、双酚F环氧、脂环族环氧、含磷环氧及其它改性环氧都是目前看好的产品。为什么国内的厂家不看中它们呢?
我这样问一些企业家,结果企业家反问我一个问题:生产了这些有谁要啊?这个问题的确难倒了我。因为有了产品不见得都能销得出去,销得出销不出因素很多,既有质量问题,又有价格问题,还有公关问题……。我也不知道国外厂商如何能每年在中国市场上销出上万吨的这些产品,这可是人家的商业秘密啊!但这个问题企业家本身就可以解决:项目启动前应该进行可行性研究。
3、 开发有利环保的新产品
各行各业现在都十分注重环境保护,市面上出现了不少“绿色”产品,为此对使用的原料也提出了这方面的要求。例如覆铜板的生产中大量使用溴化环氧树脂,阻燃电器浇注料也大量使用溴化环氧树脂,而溴化物的使用会破坏大气层的臭氧结构,目前已受到一定的限制。虽然现在溴化环氧很好销,但是这样的日子不会长久,生产非卤化阻燃环氧树脂早已提到议事日程。谁早上不就是谁主动了吗?
还有涂料行业,为了减少溶剂对大气的污染,提出无溶剂或少溶剂、水溶剂、高固体含量、光固化的发展方向。这就要求环氧树脂也要满足此类条件,开发适当的产品去占领这个市场。
在环保工作方面,其实环氧树脂系统可以发挥很大的作用,例如利用它优异的粘接性和好的机械强度,将一些废物(碎玻璃、玻纤、残渣等)粘接成有用的材料。在沙漠地区的改造中环氧树脂作为沙漠建材更有戏唱了。我认为沙膜地带的特点是沙石多,水源少。沙漠建材就应根据这个特点来进行思考。 根据我三十多年从事环氧树脂生产和应用的经验,我认为发展合成材料类的“沙漠建材”最为理想。一是这类材料成型时不需要用水,二是这类材料所用的砂、石子可以就地取材,三是这类材料物理机械强度很高。(具体数据、制备方法可见:http://cnep.363.net“中国环氧网”自流平地坪的内容。)还有这类材料的原料环氧树脂、固化剂等在我国有很多厂生产,供应不成问题。当然还可以根据建材的具体要求采用其它类型合成材料作为原料。还有改造沙漠所需要采用的其它一些耐海水腐蚀的管道、防沙固沙的措施、设备等如在当地制备应尽量少用水泥,因为沙漠的水是十分宝贵的!为此环氧树脂之类的合成材料就是很好的选择。改造好沙漠这是对环保工作的最大贡献,在这些用途上环氧树脂的质量要求不同于电器、涂料那么严,如果开发出价廉物美的产品为环保工作做出大的贡献也是可能的。
4、 开拓新用途创出专用牌号
我国环氧树脂的生产和科研起步并不晚,但发展的速度慢了点。在我国也有一些很有实力的环氧树脂生产和研究单位以及大专院校,曾经开发出许多当时比较先进的生产工艺和产品,但不知什么原因没有推广开来?现在很多单位已经采用鼓励科研开发新机制,相信发展新技术、新产品的速度会比以前快。
现今是市场经济时代,什么都讲竞争,都讲速度,都讲效益。最好是搞些短平快的项目,这就是在各自企业现有的基础上,进行环氧树脂系统产品的开发。例如浇注系统、光固化系统、耐热系统、水溶系统、耐候系统等等。这些产品涉及环氧树脂、固化剂、活性稀释剂、助剂的配套,技术含量高,附加值大,专用性强,更便于创出自己的品牌。
在有条件的厂,应该发展规模经济的特种品环氧树脂装置。例如:邻甲酚甲醛环氧树脂、光固化环氧树脂、高纯度环氧树脂、环氧活性稀释剂等。形成规模较大的专业化生产基地。不要样样品种都做,造成个个都没有特色,一个都发展不出来的局面。
现在还有不少单位仍然在想上环氧树脂,从市场需求来看似乎不错。但是不经济的小型装置是万万不能上了,上了也是短命的!随着我国社会主义经济建设的蓬勃发展,特别是西部的开发,需要更多、更好、更适用、更经济的环氧树脂系统产品,这也是不争的事实。要使我国环氧树脂取得更大的发展,现在是下决心调整产品结构的时候了。
❺ 环氧树脂胶粘剂的制备
环氧胶粘剂的制备方法大致有下列几种类型:
(1)活性氢化物与环氧氯丙烷反应;
(2)以过氧化氢或过酸(例过醋酸)将双键进行液相氧化;
(3)双键化合物的空气氧化;
(4)其它。
❻ 环氧树脂怎么提炼出来的
常用的的环氧树脂是双酚A型环氧树脂。常用的是E44/E51两种牌号。另外环氧专树脂有双酚属A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、双酚H型环氧树脂、酚醛环氧树脂、多官能缩水甘油醚环氧树脂、多官能缩水甘油胺环氧树脂、卤化环氧树脂等等。 常用的固化剂也有很多种:脂肪胺/改性脂肪胺固化剂,脂环胺/改性脂环胺固化剂,低分子聚酰胺固化剂等
❼ 水性环氧树脂的制备方法
老兄
这方法多了去了
我是学工艺的
研究生论文做的也是
水溶性
环氧树脂
其实环氧树脂的生产本身不复杂
但想出产品就难了
关键在固化
我这边有些资料
你可以先看看
不过怎么给你呢
先举个例子吧
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
作用下合成低分子量环氧树脂;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。
❽ 关于环氧树脂制备的问题有没有实验方法能够合成无色透明的液态环氧树脂胶黏剂要求实验室条件下完成
你是要合成环氧还是要制备胶黏剂啊?看你的要求应该是制备环氧树脂胶黏剂,不用合成,就简单的与固化剂混合就可以,选用脂肪胺类的室温固化剂,尽量少加填料,一般都是透明的。固化时间可以用催化剂调整,不过要注意使用时间,要在可使用时间内用完。