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mfe环氧乙烯树脂

发布时间:2022-05-09 05:58:02

A. 如何鉴别酯基

你说的应该是基酯吧
MFE乙烯基酯树脂的性能及其在防腐蚀领域的应用研究 华东理工大学 周润培 侯锐钢 王晓东 雷 浩 刘坐镇 一. 前言 乙烯基酯指的是分子二端含有乙烯基团,中间骨架为环氧树脂的那一类不饱和聚酯。它们是由不饱和有机一元羧酸(最常用的为丙烯酸和甲基丙烯酸)和环氧树脂进行开环酯化反应而得,故也可称为不饱和酸环氧酯 (1)。乙烯基酯是个外来词,其含义并不确切,比较确切的名称应该是环氧乙烯基酯。前苏联文献将这类化合物称为环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯等。我国早期的文献曾将这类化合物称为甲基丙烯酸环氧酯、丙烯酸环氧酯等,或统称为不饱和酸环氧酯。 乙烯基酯树脂的开发研究起始于上世纪六十年代。1964年美国Shell化学公司首先开发了一种商品名为Epicryl的双酚A型环氧乙烯基酯树脂,以后美国Dow化学公司相继开发了多种牌号为Derakane的同类产品。日本随后也开发了一系列商品名为Ripoxy的乙烯基酯树脂(2)。我国对这类树脂的开发研究起始于上世纪七十年代初期,华东理工大学(原名华东化工学院)、四川晨光化工研究院、上海树脂厂和天津合成材料研究所等单位最早报道了这方面的工作并进行了应用研究。乙烯基酯树脂的应用领域是多方面的,其中最广泛也是最重要的是在防腐蚀领域。华东理工大学是国内耐腐蚀乙烯基酯树脂最早的研究单位之一,也是在防腐蚀工程中应用 乙烯基酯树脂最早的单位。早在1975年,由上海化工学院(即现在华东理工大学)研制的甲基丙烯酸环氧酯树脂(ME型乙烯基酯树脂)就已成功地应用于当时新建的上海石化总厂维尼纶厂的醛化浴(内含30%H2SO4和甲醛)防腐蚀工程(3)。 1980年和1981年第一个商品名为MFE-2的乙烯基酯树脂相继在我校协作厂和自办企业正式投产。二十多年来的开发和应用研究使华东理工大学华昌聚合物有限公司已成为国内主要的环氧乙烯基酯树脂科研生产基地,拥有系列化的MFE乙烯基酯树脂品牌,积累了丰富的工程应用和施工经验。环氧乙烯基酯树脂从面世以来已有近四十年的历史,期间出现了无数品牌商品、专利和文献。据笔者所知,目前国内外研究和生产的乙烯基酯树脂大致可分为以下几类: 由甲基丙烯酸(M)和双酚A环氧树脂(E)为主要原料的ME型乙烯基酯;由丙烯酸(A)和双酚A环氧树脂为主要原料的AE型乙烯基酯;由甲基丙烯酸和酚醛多环氧树脂(F)为主要原料的MF型;丙烯酸和酚醛多环氧树脂为主要原料的AF型;由甲基丙烯酸、富马酸(F)和双酚A环氧树脂为主要原料的MFE型以及由甲基丙烯酸和含溴双酚A环氧树脂为主要原料的MEX型等(表1)。此外尚有许多异氰酸酯、橡胶等改性剂改性的乙烯基酯树脂。即使是同样原料组成的乙烯基酯树脂,由于原料配比不同、生产工艺不同和固化条件不同等因素,其固化产品(浇铸体)也会具有不同的物理和化学性能。 表1 耐腐蚀环氧乙烯基酯树脂的分类(按化学组成) 乙烯基酯类型 主要原料 特点 不饱和酸 环氧树脂 ME 甲基丙烯酸(M) E型环氧 通用型 AE 丙烯酸(A) E型环氧 韧性 MF 甲基丙烯酸(M) F型环氧 耐高温 MFE 甲基丙烯酸(M)、富马酸(F) E型环氧 通用型 AF 丙烯酸(A) F型环氧 韧性、耐高温 AFE 丙烯酸(A)、 富马酸(F) E型环氧 韧性 MEX 甲基丙烯酸(M) EX型环氧 阻燃 从乙烯基酯的发展史来看,ME型乙烯基酯是较早开发成功的商品树脂,一些厂商把这类树脂称之为标准型乙烯基酯树脂,但却不见其典型配方。事实上ME型乙烯基酯树脂也是多品种的,笔者早期也集中在这一类型乙烯基酯树脂的合成和性能研究(4),究竟怎样配方的ME型树脂是标准?目前尚无公认的典型配方。在不饱和聚酯树脂大家庭里公认的标准树脂是聚邻苯二甲酸/反丁烯二酸丙二醇酯,其典型配方为邻苯二甲酸酐: 顺丁烯二酸酐:丙二醇=1:1:2.15(摩尔比)。标准树脂并不等于最好的树脂,当年最好的树脂并不等于永远是最好的,这已为不饱和聚酯树脂的发展史所证实。 总之,科学在发展,技术在进步,今后会有更多新的品种加入到乙烯基酯树脂的行列中,老的品种也会不断改进提升品质。 二. 分子结构及性能 1. 环氧乙烯基酯的分子结构 (1) ME和AE型环氧乙烯基酯分子的化学结构如下: (2) MFE和AFE型环氧乙烯基酯分子的化学结构如下: 由此可见,ME型和MFE型乙烯基酯的分子结构非常相近,只是由于扩链剂富马酸的存在使MFE型乙烯基酯的分子量比ME型的扩大了几乎1倍。华昌公司生产的MFE型乙烯基酯树脂的红外光谱与Dow化学公司生产的Derakane- 411树脂的红外光谱相雷同也证明了这一点(见图1)。一些作者指责MFE乙烯基酯不是真正意义上的乙烯基酯,我们不明白真正的乙烯基酯该是怎样的分子结构?红外光谱不能鉴别是否是乙烯基酯,难道真的只有用一些人发明的“凝胶前是否发生自发性冒泡”来分辨真假乙烯基酯吗? 2. 分子结构与耐化学腐蚀性 高分子物理学告诉我们:高分子化合物无论是线型的还是网状的,其分子结构都是多层次的,一次结构为分子的化学结构;二次结构为分子的形态结构;三次(或称高次)结构为分子的聚集态结构。本文不准备对此作详细的阐说,只想指出分子的化学组成既不能代替分子的化学结构,更不等同于分子结构,因此单凭化学组成不能决定高分子化合物的性能。举例来说,同样化学组成的聚丙烯,无规聚丙烯的力学性能很差,不能作为材料使用,只有用定向聚合法得到的聚丙烯才是有用的工程材料。 环氧乙烯基酯由于化学结构的特点:酯基密度小且都处于可交联双键的邻近,因此与疏水的苯乙烯发生共聚交联反应生成网状结构后具有高度的水解稳定性。影响环氧乙烯基酯树脂水解稳定性的因素有:酯基密度、酯基相邻基团的空间保护作用和交联剂苯乙烯的含量(5)。 (1) 酯基密度 环氧乙烯基酯和不饱和聚酯一样,可水解的基团为其分子结构中含有的酯基(—C=O—O—),因此酯基相对含量(以酯基密度mol/100g表示)的多少将直接影响它们的水解稳定性。 最简单的环氧乙烯基酯为甲基丙烯酸与双酚A环氧树脂按摩尔比2:1反应而得,其分子化学结构的示意式为: M—E—M 式中:M代表甲基丙烯酸 E代表E型环氧树脂 如果E取平均分子量为392的E-51,则上述分子结构的环氧乙烯基酯的平均分子量为564。由于分子中平均含有二个酯基,故其平均酯基当量为282,即平均每282g环氧乙烯基酯中含有1摩尔酯基,或换算成平均酯基密度为0.355mol/100g。 目前我国市场上最常见的环氧乙烯基酯为反丁烯二酸改性的甲基丙烯酸环氧酯,其分子结构示意式为: M—E—F—E—M 式中F代表反丁烯二酸,M和E的含义同上。 如果参与反应的环氧树脂也为E-51,则该MFE型环氧乙烯基酯的平均分子量为1072,由于该分子结构中含有四个酯基,故该环氧乙烯基酯的平均酯基当量为268,换算成平均酯基密度为0.373mol/100g,比上述最简单的ME型环氧乙烯基酯的酯基密度高出5%。 以此类推可以计算出由D-33与反丁烯二酸按摩尔比1:1合成的双酚A型不饱和聚酯的平均酯基密度为0.472mol/100g,由丙二醇、顺酐、苯酐按摩尔比2:1:1合成的邻苯型191树脂的平均酯基密度为1.105mol/100g。 由上述计算结果可见,MFE型环氧乙烯基酯树脂的酯基密度约为邻苯型191聚酯的1/3,但实验事实表明(6),MFE型环氧乙烯基酯树脂的水解稳定性优于邻苯型191树脂的远远超过3倍,这就告诉我们分子结构中的酯基密度不是影响水解稳定性的唯一因素,也不是主要因素。 (2) 酯基相邻基团的空间保护作用 有机化学告诉我们:酯基在酸或碱催化下可发生下列水解反应: ① 酸式水解: ② 碱式水解: 酯基的相邻基团R和R’都对酯基的水解速度产生影响,其中尤以R的影响更为明显。 据报道(7),乙酸乙酯在20℃水中的碱式水解速率常数k0=4.8l/mol?min,而与其同系的相差一个次甲基的丙酸乙酯在20℃水中的碱式水解速率常数k1=2.3l/mol?min,后者的水解速率常数约为前者的1/2。以此结果延伸到甲基丙烯酸环氧酯(ME型)与丙烯酸环氧酯(AE型)的水解稳定性对比上,无疑前者的水解稳定性要优于后者,但必须指出的是,无论ME型抑或AE型环氧乙烯基酯,它们在固化前的水解稳定性都是很差的,玻璃钢行业的同仁都有这样一个共识,只有当树脂(环氧乙烯基酯树脂也不例外)充分交联固化后,它们的优秀性能(包括物理性能、耐化学品性能)才显现出来。 因此笔者认为:环氧乙烯基酯分子结构中酯基相邻的可交联双键,在苯乙烯参与下固化形成三维交联网络,它对酯基形成的空间保护作用才是环氧乙烯基酯树脂获得高的水解稳定性的最主要原因(6)。如图2所示:固化后受空间网络大分子保护的基团。 (3) 交联剂苯乙烯的含量 与不饱和聚酯一样,环氧乙烯基酯最常用交联剂和稀释剂仍是苯乙烯,它的含量通常占环氧乙烯基酯树脂总量的40%左右。由于苯乙烯及其聚合物对水解作用的惰性,因此它的存在和含量最直接的作用是降低了环氧乙烯基酯树脂中的酯基密度。此外,当它以聚苯乙烯链段的形式参与环氧乙烯基酯树脂固化交联成三维网络后,对树脂浇铸体的耐热性、力学性能和耐水解稳定性都起到重要作用。 总之,环氧乙烯基酯树脂固化网络的水解稳定性不能单纯以组成网络的环氧乙烯基酯的化学组成来判断,必须同时考虑到由苯乙烯链段参与的固化网络的分子结构对耐水性的影响。 再来回顾一下历史,由最初开发成功的商品树脂,即以甲基丙烯酸与E型环氧树脂按摩尔比2:1合成的ME型环氧乙烯基酯树脂,至今已有三十余年。三十多年来商品树脂品种不断增加,各种改性树脂相继出现。反丁烯二酸改性的MFE型环氧乙烯基酯树脂和以丙烯酸代替甲基丙烯酸合成的AE型环氧乙烯基酯树脂3200#早在上世纪八十年代初期我国已开始商品化生产(8)。AE型环氧乙烯基酯树脂虽然在化学结构上缺少α-甲基对相邻酯基的空间保护作用,但只要苯乙烯用量得当,形成的网络结构合理,同样可以具有,甚至超过某些ME型环氧乙烯基酯树脂所具有的高度的水解稳定性,这一点已为多年来应用实践所证实。 华昌聚合物有限公司近期推出的高韧性、低收缩型MFE-5乙烯基酯树脂属AE型乙烯基酯树脂,但它却具有极佳的水解稳定性。试验结果表明,MFE-5乙烯基酯树脂浇铸体在80~100℃下浸泡于10%NaOH中历时2个月,其外观不变、透明度不变,仅轻微失重(9)。说明该树脂具有优良的耐碱性。 3. 分子结构与物理力学性能 乙烯基酯经固化交联后形成三维网状结构,影响网状结构韧性的因素为交联密度和交联点间分子链段的柔韧性。 交联密度与树脂分子的双键密度由直接关系,以ME型乙烯基酯树脂分子的双键密度为例,如果仍以参与分子组成的环氧树脂为E-51计算,由于每一分子中含有二个双键,即平均每564gME乙烯基酯含有2摩尔双键,故其分子的平均双键密度为0.355mol/100g。MFE型乙烯基酯树脂的每一分子含有三个双键,即平均每1072gMFE乙烯基酯含有3摩尔双键,可计算出其分子的平均双键密度为0.280mol/100g,比ME型乙烯基酯分子的平均双键密度降低了27%。由此可见MFE型乙烯基酯分子固化后形成三维网状结构并非如某些人所说的存在高交联密度,相反比ME型乙烯基酯交联密度低。 影响乙烯基酯树脂固化网络韧性的另一个重要因素为网络交联点间分子链段的柔韧性。众所周知丙烯酸及其酯在化工行业中被称为软单体,而甲基丙烯酸及其酯则被称为硬单体。这是由于丙烯酸酯聚合后主链可自由旋转,而甲基丙烯酸酯聚合后由于α-甲基的空间位阻,使分子主链的内旋转受到阻滞。 由此可见,AE型乙烯基酯树脂的浇铸体一般地较ME型乙烯基酯树脂具有更好的韧性,但也非绝对如此。与上节讨论水解稳定性时一样,毕竟乙烯基酯树脂的固化网络只是乙烯基酯分子的化学结构,不能完全决定乙烯基酯树脂浇铸体的物性。

B. 环氧乙烯基酯树脂还是环氧树脂吗

环氧乙烯基抄酯树脂还是环氧树脂。袭
乙烯基酯树脂是由双酚型或酚醛型环氧树脂与甲基丙烯酸反应得到的一类变性环氧树脂,通常被称为乙烯基酯树脂(VE),别名环氧丙烯酸树脂,为热固性树脂。乙烯基酯树脂秉承了环氧树脂的优良特性,固化性和成型性方面更为出色,能溶解于苯乙烯以及丙烯酸系单体。
乙烯基酯树脂英文名称:Vinyl ester resin,简称:VER。
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的具有三向网状结构的高聚物。凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定[1] ,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。

C. 环氧乙烯基酯树脂检测依据执行标准国标哪一年的标准

咨询记录 · 回答于2021-08-01

D. MFE711zB环氧乙烯基酯树脂的配比是多少

摘要 环氧树脂:水泥:细砂:乙二胺:二丁酯=1:1.6:3.2:0.1:0.12,其中乙二胺 是固化剂,二丁酯是稀释剂。待环氧树脂砂浆有一定的强度后,以0.15MPa~0.2MPa压力压入 水泥-水玻璃浆液或环氧树脂浆液

E. DERAKANE是什么意思请高人指点

DERAKANE 环氧乙烯基酯树脂
是一种由环氧树脂与甲基丙烯酸反应而制得的自由基引发热固性树脂, 用苯乙烯稀释。 这种树脂结合了环氧树脂的高热性, 力学性能和耐化学性以及不饱·和聚酯树脂的速固化和易操作性能。在要求耐腐蚀的应用中, 他们一直是FRP设备与结构制作的最佳树脂。环氧乙烯基酯树脂在西欧和北美的应用已很普遍, 但对亚太地区而言还相对较新。

F. 有多个酯基的酯怎么读

说应该基酯吧
MFE乙烯基酯树脂性能及其防腐蚀领域应用研究 华东理工 周润培 侯锐钢 王晓东 雷 浩 刘坐镇 . 前言 乙烯基酯指二端含乙烯基团间骨架环氧树脂类饱聚酯由饱机元羧酸(用丙烯酸甲基丙烯酸)环氧树脂进行环酯化反应故称饱酸环氧酯 (1)乙烯基酯外词其含义并确切比较确切名称应该环氧乙烯基酯前苏联文献类化合物称环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯等我早期文献曾类化合物称甲基丙烯酸环氧酯、丙烯酸环氧酯等或统称饱酸环氧酯 乙烯基酯树脂发研究起始于世纪六十代1964美Shell化公司首先发种商品名Epicryl双酚A型环氧乙烯基酯树脂美Dow化公司相继发种牌号Derakane同类产品本随发系列商品名Ripoxy乙烯基酯树脂(2)我类树脂发研究起始于世纪七十代初期华东理工(原名华东化工院)、四川晨光化工研究院、海树脂厂津合材料研究所等单位早报道面工作并进行应用研究乙烯基酯树脂应用领域面其广泛重要防腐蚀领域华东理工内耐腐蚀乙烯基酯树脂早研究单位防腐蚀工程应用 乙烯基酯树脂早单位早1975由海化工院(即现华东理工)研制甲基丙烯酸环氧酯树脂(ME型乙烯基酯树脂)已功应用于新建海石化总厂维尼纶厂醛化浴(内含30%H2SO4甲醛)防腐蚀工程(3) 19801981第商品名MFE-2乙烯基酯树脂相继我校协作厂自办企业式投产二十发应用研究使华东理工华昌聚合物限公司已内主要环氧乙烯基酯树脂科研产基拥系列化MFE乙烯基酯树脂品牌积累丰富工程应用施工经验环氧乙烯基酯树脂面世已近四十历史期间现数品牌商品、专利文献据笔者所知目前内外研究产乙烯基酯树脂致几类: 由甲基丙烯酸(M)双酚A环氧树脂(E)主要原料ME型乙烯基酯;由丙烯酸(A)双酚A环氧树脂主要原料AE型乙烯基酯;由甲基丙烯酸酚醛环氧树脂(F)主要原料MF型;丙烯酸酚醛环氧树脂主要原料AF型;由甲基丙烯酸、富马酸(F)双酚A环氧树脂主要原料MFE型及由甲基丙烯酸含溴双酚A环氧树脂主要原料MEX型等(表1)外尚许异氰酸酯、橡胶等改性剂改性乙烯基酯树脂即使同原料组乙烯基酯树脂由于原料配比同、产工艺同固化条件同等素其固化产品(浇铸体)具同物理化性能 表1 耐腐蚀环氧乙烯基酯树脂类(按化组) 乙烯基酯类型 主要原料 特点 饱酸 环氧树脂 ME 甲基丙烯酸(M) E型环氧 通用型 AE 丙烯酸(A) E型环氧 韧性 MF 甲基丙烯酸(M) F型环氧 耐高温 MFE 甲基丙烯酸(M)、富马酸(F) E型环氧 通用型 AF 丙烯酸(A) F型环氧 韧性、耐高温 AFE 丙烯酸(A)、 富马酸(F) E型环氧 韧性 MEX 甲基丙烯酸(M) EX型环氧 阻燃 乙烯基酯发展史看ME型乙烯基酯较早发功商品树脂些厂商类树脂称标准型乙烯基酯树脂却见其典型配事实ME型乙烯基酯树脂品种笔者早期集类型乙烯基酯树脂合性能研究(4)究竟配ME型树脂标准目前尚公认典型配饱聚酯树脂家庭公认标准树脂聚邻苯二甲酸/反丁烯二酸丙二醇酯其典型配邻苯二甲酸酐: 顺丁烯二酸酐:丙二醇=1:1:2.15(摩尔比)标准树脂并等于树脂树脂并等于永远已饱聚酯树脂发展史所证实 总科发展技术进步今更新品种加入乙烯基酯树脂行列品种断改进提升品质 二. 结构及性能 1. 环氧乙烯基酯结构 (1) MEAE型环氧乙烯基酯化结构: (2) MFEAFE型环氧乙烯基酯化结构: 由见ME型MFE型乙烯基酯结构非相近由于扩链剂富马酸存使MFE型乙烯基酯量比ME型扩几乎1倍华昌公司产MFE型乙烯基酯树脂红外光谱与Dow化公司产Derakane- 411树脂红外光谱相雷同证明点(见图1)些作者指责MFE乙烯基酯真意义乙烯基酯我明白真乙烯基酯该结构红外光谱能鉴别否乙烯基酯难道真用些发明凝胶前否发自发性冒泡辨真假乙烯基酯 2. 结构与耐化腐蚀性 高物理告诉我:高化合物论线型网状其结构都层结构化结构;二结构形态结构;三(或称高)结构聚集态结构本文准备作详细阐说想指化组既能代替化结构更等同于结构单凭化组能决定高化合物性能举例说同化组聚丙烯规聚丙烯力性能差能作材料使用用定向聚合聚丙烯才用工程材料 环氧乙烯基酯由于化结构特点:酯基密度且都处于交联双键邻近与疏水苯乙烯发共聚交联反应网状结构具高度水解稳定性影响环氧乙烯基酯树脂水解稳定性素:酯基密度、酯基相邻基团空间保护作用交联剂苯乙烯含量(5) (1) 酯基密度 环氧乙烯基酯饱聚酯水解基团其结构含酯基(—C=O—O—)酯基相含量(酯基密度mol/100g表示)少直接影响水解稳定性 简单环氧乙烯基酯甲基丙烯酸与双酚A环氧树脂按摩尔比2:1反应其化结构示意式: M—E—M 式:M代表甲基丙烯酸 E代表E型环氧树脂 E取平均量392E-51则述结构环氧乙烯基酯平均量564由于平均含二酯基故其平均酯基量282即平均每282g环氧乙烯基酯含1摩尔酯基或换算平均酯基密度0.355mol/100g 目前我市场见环氧乙烯基酯反丁烯二酸改性甲基丙烯酸环氧酯其结构示意式: M—E—F—E—M 式F代表反丁烯二酸ME含义同 参与反应环氧树脂E-51则该MFE型环氧乙烯基酯平均量1072由于该结构含四酯基故该环氧乙烯基酯平均酯基量268换算平均酯基密度0.373mol/100g比述简单ME型环氧乙烯基酯酯基密度高5% 类推计算由D-33与反丁烯二酸按摩尔比1:1合双酚A型饱聚酯平均酯基密度0.472mol/100g由丙二醇、顺酐、苯酐按摩尔比2:1:1合邻苯型191树脂平均酯基密度1.105mol/100g 由述计算结见MFE型环氧乙烯基酯树脂酯基密度约邻苯型191聚酯1/3实验事实表明(6)MFE型环氧乙烯基酯树脂水解稳定性优于邻苯型191树脂远远超3倍告诉我结构酯基密度影响水解稳定性唯素主要素 (2) 酯基相邻基团空间保护作用 机化告诉我:酯基酸或碱催化发列水解反应: ① 酸式水解: ② 碱式水解: 酯基相邻基团RR’都酯基水解速度产影响其尤R影响更明显 据报道(7)乙酸乙酯20℃水碱式水解速率数k0=4.8l/mol?min与其同系相差甲基丙酸乙酯20℃水碱式水解速率数k1=2.3l/mol?min者水解速率数约前者1/2结延伸甲基丙烯酸环氧酯(ME型)与丙烯酸环氧酯(AE型)水解稳定性比疑前者水解稳定性要优于者必须指论ME型抑或AE型环氧乙烯基酯固化前水解稳定性都差玻璃钢行业同仁都共识树脂(环氧乙烯基酯树脂例外)充交联固化优秀性能(包括物理性能、耐化品性能)才显现 笔者认:环氧乙烯基酯结构酯基相邻交联双键苯乙烯参与固化形三维交联网络酯基形空间保护作用才环氧乙烯基酯树脂获高水解稳定性主要原(6)图2所示:固化受空间网络保护基团 (3) 交联剂苯乙烯含量 与饱聚酯环氧乙烯基酯用交联剂稀释剂仍苯乙烯含量通占环氧乙烯基酯树脂总量40%左右由于苯乙烯及其聚合物水解作用惰性存含量直接作用降低环氧乙烯基酯树脂酯基密度外聚苯乙烯链段形式参与环氧乙烯基酯树脂固化交联三维网络树脂浇铸体耐热性、力性能耐水解稳定性都起重要作用 总环氧乙烯基酯树脂固化网络水解稳定性能单纯组网络环氧乙烯基酯化组判断必须同考虑由苯乙烯链段参与固化网络结构耐水性影响 再顾历史由初发功商品树脂即甲基丙烯酸与E型环氧树脂按摩尔比2:1合ME型环氧乙烯基酯树脂至今已三十余三十商品树脂品种断增加各种改性树脂相继现反丁烯二酸改性MFE型环氧乙烯基酯树脂丙烯酸代替甲基丙烯酸合AE型环氧乙烯基酯树脂3200#早世纪八十代初期我已始商品化产(8)AE型环氧乙烯基酯树脂虽化结构缺少α-甲基相邻酯基空间保护作用要苯乙烯用量形网络结构合理同具甚至超某些ME型环氧乙烯基酯树脂所具高度水解稳定性点已应用实践所证实 华昌聚合物限公司近期推高韧性、低收缩型MFE-5乙烯基酯树脂属AE型乙烯基酯树脂却具极佳水解稳定性试验结表明MFE-5乙烯基酯树脂浇铸体80~100℃浸泡于10%NaOH历2月其外观变、透明度变仅轻微失重(9)说明该树脂具优良耐碱性 3. 结构与物理力性能 乙烯基酯经固化交联形三维网状结构影响网状结构韧性素交联密度交联点间链段柔韧性 交联密度与树脂双键密度由直接关系ME型乙烯基酯树脂双键密度例仍参与组环氧树脂E-51计算由于每含二双键即平均每564gME乙烯基酯含2摩尔双键故其平均双键密度0.355mol/100gMFE型乙烯基酯树脂每含三双键即平均每1072gMFE乙烯基酯含3摩尔双键计算其平均双键密度0.280mol/100g比ME型乙烯基酯平均双键密度降低27%由见MFE型乙烯基酯固化形三维网状结构并非某些所说存高交联密度相反比ME型乙烯基酯交联密度低 影响乙烯基酯树脂固化网络韧性另重要素网络交联点间链段柔韧性众所周知丙烯酸及其酯化工行业称软单体甲基丙烯酸及其酯则称硬单体由于丙烯酸酯聚合主链自由旋转甲基丙烯酸酯聚合由于α-甲基空间位阻使主链内旋转受阻滞 由见AE型乙烯基酯树脂浇铸体般较ME型乙烯基酯树脂具更韧性非绝与节讨论水解稳定性毕竟乙烯基酯树脂固化网络乙烯基酯化结构能完全决定乙烯基酯树脂浇铸体物性

G. 乙烯基酯树脂的发展历史

乙烯基酯树脂是由环氧树脂与甲基丙烯酸通过开环加成化学反应而制得。它保留了环氧树脂的基本链段,又有不饱和聚酯树脂的良好工艺性能,它在适宜条件下固化后,表现出某些特殊的优良性能。故自二十世纪六十年代以来,获得了迅速发展,首先由美国壳牌化学(Shell Chemical)推出Epocrgl品牌,然后在1966年由美国Dow化学推出Derakane品牌,紧随推出的是Ashland化学的Hetron品牌,以及日本的昭和高聚物株式会社的Ripoxy品牌,其它的国外品牌或生产商有AOC、Interplastics等,而国内也研发自己的乙烯基酯树脂,如上海富晨FUCHEM、华昌MFE、上纬SWANCOR等。随着乙烯基树脂的发展,乙烯基酯树脂生产的企业越来越多,因此目前国内外市场上的品牌和种类繁杂。主要厂家和牌号如下:
表2.1 国内外乙烯基酯树脂牌号一览表 公司 陶氏化学 亚什兰化学 昭和聚合物 DSM公司 上纬企业 上海富晨 Reichhold 国度 美国 美国 日本 荷兰 中国台湾 上海 挪威 品牌 Derakane Hetron Ripoxy Atlac Swancor Fuchem Norpol Dion 标准型双酚A环氧乙烯基酯 411 922 806 430 901 854 9100 阻燃型环氧乙烯基酯 510 992 550 750 905 892 9300 酚醛环氧乙烯基酯 470 980 630 590 907 890 9400 高交联密度型环氧乙烯基酯 — 970 600 — 977 898 9700 柔性环氧乙烯基酯 8084 — — — 980 810 — PU改性型环氧乙烯基酯 — — — 580 — 820 9800

H. graphite/epoxy 复合材料对应中国是什么材料

纤维增强树脂基复合材料常用的树脂为环氧树脂和不饱和聚酯树脂。目前常用的有:热固性树脂、热塑性树脂,以及各种各样改性或共混基体。热塑性树脂可以溶解在溶剂中,也可以在加热时软化和熔融变成粘性液体,冷却后又变硬。热固性树脂只能一次加热和成型,在加工过程中发生固化,形成不熔和不溶解的网状交联型高分子化合物,因此不能再生。复合材料的树脂基体,以热固性树脂为主。早在40年代,在战斗机、轰炸机上就开始采用玻璃纤维增强塑料作雷达罩。60年代美国在F—4、F—111等军用飞机上采用了硼纤维增强环氧树脂作方向舵、水平安定面、机翼后缘、舵门等。在导弹制造方面,50年代后期美国中程潜地导弹“北极星A—2”第二级固体火箭发动机壳体上就采用了玻璃纤维增强环氧树脂的缠绕制件,较钢质壳体轻27%;后来采用高性能的玻璃纤维代替普通玻璃纤维造“北极星A—3”,使壳体重量较钢制壳体轻50%,从而使“北极星A—3”导弹的射程由2700千米增加到4500千米。70年代后采用芳香聚酰胺纤维代替玻璃纤维增强环氧树脂,强度又大幅度提高,而重量减轻。碳纤维增强环氧树脂复合材料在飞机、导弹、卫星等结构上得到越来越广泛的应用。
在化学工业上的应用
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环氧乙烯基酯树脂在氯碱工业中,有着良好的应用。
氯碱工业是玻璃钢作耐腐材料最早应用领域之一,目玻璃钢已成为氯碱工业的主要材料。玻璃钢已用于各种管道系统、气体鼓风机、热交换器外壳、盐水箱以至于泵、池、地坪、墙板、格栅、把手、栏杆等建筑结构上。同时,玻璃钢也开始进入化工行业的各个领域。在造纸工业中的应用也在发展,造纸工业以木材为原料,造纸过程中需要酸、盐、漂白剂等,对金属有极强的腐蚀作用,唯有玻璃钢材料能抵抗这类恶劣环境,玻璃钢材料已、在一些国家的纸浆生产中显现其优异的耐蚀性。
在金属表面处理工业中的应用,则成为环氧乙烯基酯树脂重要应用,金属表面处理厂所使用的酸,大多为盐酸、基本上用玻璃钢是没有问题的。环氧树脂作为纤维增强复合材料进入化工防腐领域,是以环氧乙烯基酯树脂形态出现的。它是双酚A环氧树脂与甲基丙烯酸通过开环加成化学反应而制成,每吨需用环氧树脂比例达50%,这类树脂既保留了环氧树脂基本性能,又有不饱和聚酯树脂良好的工艺性能,所以大量运用在化工防腐领域。
其在化工领域的防腐主要包括:化工管道、贮罐内衬层;电解槽;地坪;电除雾器及废气脱硫装置;海上井架;防腐模塑格栅;阀门、三通连接件等。为了提高环氧乙烯基酯树脂优越的耐热性、防腐蚀性和结构强度,树脂还不断进行改性,如酚醛、溴化、增韧等环氧乙烯基酯树脂等品种,大量运用于大直径风叶、磁悬浮轨道增强网、赛车头盔、光缆纤维牵引杆等。
树脂基复合材料作为一种复合材料,是由两个或两个以上的独立物理相,包含基体材料(树脂)和增强材料所组成的一种固体产物。树脂基复合材料具有如下的特点:
(1)各向异性(短切纤维复合材料等显各向同性);
(2)不均质(或结构组织质地的不连续性);
(3)呈粘弹性行为;
(4)纤维(或树脂)体积含量不同,材料的物理性能差异;
(5)影响质量因素多,材料性能多呈分散性。
树脂基复合材料的整体性能并不是其组分材料性能的简单叠加或者平均,这其中涉及到一个复合效应问题。复合效应实质上是原相材料及其所形成的界面相互作用、相互依存、相互补充的结果。它表现为树脂基复合材料的性能在其组分材料基础上的线性和非线性的综合。复合效应有正有负,性能的提高总是人们所期望的,但有进材料在复合之后某些方面的性能出现抵消甚至降低的现象是不可避免的。
复合效应的表现形式多样,大致上可分为两种类型:混合效应和协同效应。
混合效应也称作平均效应,是组分材料性能取长补短共同作用的结果,它是组分材料性能比较稳定的总体反映,对局部的扰动反应并敏感。协同效应与混合效应相比,则是普遍存在的且形式多样,反映的是组分材料的各种原位特性。所谓原位特性意味着各相组分材料在复合材料中表现出来的性能并不只是其单独存在时的性能,单独存在时的性能不能表征其复合后材料的性能。
树脂基复合材料的力学性能
力学性能是材料最重要的性能。树脂基复合材料具有比强度高、比模量大、抗疲劳性能好等优点,用于承力结构的树脂基复合材料利用的是它的这种优良的力学性能,而利用各种物理、化学和生物功能的功能复合材料,在制造和使用过程中,也必须考虑其力学性能,以保证产品的质量和使用寿命。
1、树脂基复合材料的刚度
树脂基复合材料的刚度特性由组分材料的性质、增强材料的取向和所占的体积分数决定。树脂基复合材料的力学研究表明,对于宏观均匀的树脂基复合材料,弹性特性复合是一种混合效应,表现为各种形式的混合律,它是组分材料刚性在某种意义上的平均,界面缺陷对它作用不是明显。
由于制造工艺、随机因素的影响,在实际复合材料中不可避免地存在各种不均匀性和不连续性,残余应力、空隙、裂纹、界面结合不完善等都会影响到材料的弹性性能。此外,纤维(粒子)的外形、规整性、分布均匀性也会影响材料的弹性性能。但总体而言,树脂基复合材料的刚度是相材料稳定的宏观反映。
对于树脂基复合材料的层合结构,基于单层的不同材质和性能及铺层的方向可出现耦合变形,使得刚度分析变得复杂。另一方面,也可以通过对单层的弹性常数(包括弹性模量和泊松比)进行设计,进而选择铺层方向、层数及顺序对层合结构的刚度进行设计,以适应不同场合的应用要求。
2、树脂基复合材料的强度
材料的强度首先和破坏联系在一起。树脂基复合材料的破坏是一个动态的过程,且破坏模式复杂。各组分性能对破坏的作用机理、各种缺陷对强度的影响,均有街于具体深入研究。
树脂基复合材强度的复合是一种协同效应,从组分材料的性能和树脂基复合材料本身的细观结构导出其强度性质。对于最简单的情形,即单向树脂基复合材料的强度和破坏的细观力学研究,还不够成熟。
单向树脂基复合材料的轴向拉、压强度不等,轴向压缩问题比拉伸问题复杂。其破坏机理也与拉伸不同,它伴随有纤维在基体中的局部屈曲。实验得知:单向树脂基复合材料在轴向压缩下,碳纤维是剪切破坏的;凯芙拉(Kevlar)纤维的破坏模式是扭结;玻璃纤维一般是弯曲破坏。
单向树脂基复合材料的横向拉伸强度和压缩强度也不同。实验表明,横向压缩强度是横向拉伸强度的4~7倍。横向拉伸的破坏模式是基体和界面破坏,也可能伴随有纤维横向拉裂;横向压缩的破坏是因基体破坏所致,大体沿45°斜面剪坏,有时伴随界面破坏和纤维压碎。单向树脂基复合材料的面内剪切破坏是由基体和界面剪切所致,这些强度数值的估算都需依靠实验。
杂乱短纤维增强树脂基复合材料尽管不具备单向树脂基复合材料轴向上的高强度,但在横向拉、压性能方面要比单向树脂基复合材料好得多,在破坏机理方面具有自己的特点:编织纤维增强树脂基复合材料在力学处理上可近似看作两层的层合材料,但在疲劳、损伤、破坏的微观机理上要更加复杂。
树脂基复合材料强度性质的协同效应还表现在层合材料的层合效应及混杂复合材料的混杂效应上。在层合结构中,单层表现出来的潜在强度与单独受力的强度不同,如0/90/0层合拉伸所得90°层的横向强度是其单层单独实验所得横向拉伸强度的2~3倍;面内剪切强度也是如此,这一现象称为层合效应。
树脂基复合材料强度问题的复杂性来自可能的各向异性和不规则的分布,诸如通常的环境效应,也来自上面提及的不同的破坏模式,而且同一材料在不同的条件和不同的环境下,断裂有可能按不同的方式进行。这些包括基体和纤维(粒子)的结构的变化,例如由于局部的薄弱点、空穴、应力集中引起的效应。除此之外,界面粘结的性质和强弱、堆积的密集性、纤维的搭接、纤维末端的应力集中、裂缝增长的干扰以及塑性与弹性响应的差别等都有一定的影响。
树脂基复合材料的物理性能
树脂基复合材料的物理性能主要有热学性质、电学性质、磁学性质、光学性质、摩擦性质等(见表)。对于一般的主要利用力学性质的非功能复合材料,要考虑在特定的使用条件下材料对环境的各种物理因素的响应,以及这种响应对复合材料的力学性能和综合使用性能的影响;而对于功能性复合材料,所注重的则是通过多种材料的复合而满足某些物理性能的要求。
树脂基复合材料的物理性能由组分材料的性能及其复合效应所决定。要改善树脂基复合材料的物理性能或对某些功能进行设计时,往往更倾向于应用一种或多种填料。相对而言,可作为填料的物质种类很多,可用来调节树脂基复合材料的各种物理性能。值得注意的是,为了某种理由而在复合体系中引入某一物质时,可能会对其它的性质产生劣化作用,需要针对实际情况对引入物质的性质、含量及其与基体的相互作用进行综合考虑。
树脂基复合材料的化学性能
大多数的树脂基复合材料处在大气环境中、浸在水或海水中或埋在地下使用,有的作为各种溶剂的贮槽,在空气、水及化学介质、光线、射线及微生物的作用下,其化学组成和结构及各种性能会发生各种变化。在许多情况下,温度、应力状态对这些化学反应有着重要的影响。特别是航空航天飞行器及其发动件在更为恶劣的环境下工作,要经受高温的作用和高热气流的冲刷,其化学稳定性是至关重要的。
作为树脂基复合材料的基体的聚合物,其化学分解可以按不同的方式进行,它既可通过与腐蚀性化学物质的作用而发生,又可间接通过产生应力作用而进行,这包括热降解、辐射降解、力学降解和生物降解。聚合物基体本身是有机物质,可能被有机溶剂侵蚀、溶胀、溶解或者引起体系的应力腐蚀。所谓的应力腐蚀,是掼材料与某些有机溶剂作用在承受应力时产生过早的破坏,这样的应力可能是在使用过程中施加上去的,也可能是鉴于制造技术的某些局限性带来的。根据基体种类的不同,材料对各种化学物质的敏感程度不同,常见的玻璃纤维增强塑料耐强酸、盐、酯,但不耐碱。一般情况下,人们更注重的是水对材料性能的影响。水一般可导致树脂基复合材料的介电强度下降,水的作用使得材料的化学键断裂时产生光散射和不透明性,对力学性能也有重要影响。不上胶的或仅只热处理过的玻璃纤维与环氧树脂或聚酯树脂组成的复合材料,其拉伸强度、剪切强度和弯曲强度都很明显地受沸水影响,使用偶联剂可明显地降低这种损失。水及各种化学物质的影响与温度、接触时间有关,也与应力的大小、基体的性质及增强材料的几何组织、性质和预处理有关,此外还与复合材料的表面的状态有关,纤维末端暴露的材料更易受到损害。
聚合物的热降解有多种模式和途径,其中可能几种模式同时进行。如可通过"拉链"式的解聚机理导致完全的聚合物链的断裂,同时产生挥发性的低分子物质。其它的方式包括聚合物链的不规则断裂产生较高分子量的产物或支链脱落,还有可能形成环状的分子链结构。填料的存在对聚合物的降解有影响,某些金属填料可通过催化作用加速降解,特别是在有氧存在的地方。树脂基复合材料的着火与降解产生的挥发性物质有关,通常加入阻燃剂减少着火的危险。某些聚合物在高温条件下可产生一层耐热焦炭,这些聚合物与尼龙、聚酯纤维等复合后,因这些增强物本身的分解导致挥发性物质产生可带走热量而冷却烧焦的聚合物,进一步提高耐热性,同时赋予复合材料以优良的力学性能,如良好的坑震性。
许多聚合物因受紫外线辐射或其它高能辐射的作用而受到破坏,其机理是当光和射线的能量大于原子间的共价键能时,分子链发生断裂。铅填充的聚合物可用来防止高能辐射。紫外线辐射则一般受到更多的关注,经常使用的添加剂包括炭黑、氧化锌和二氧化钛,它们的作用是吸收或者反射紫外线辐射,有些无面填料可以和可见光一样传输紫外线,产生荧光。
力学降解是另一种降解机理,当应力的增加频率超过一个键通过平移所产生的响应能力时,就发生键的断裂,由此形成的自由基还可能对下一阶段的降解模式产生影响。硬质和脆性聚合物基体应变小,可进行有或者没有链断裂的脆性断裂,而较软但粘性高的聚合物基体大多是力学降解的。
树脂基复合材料的工艺特点
树脂基复合材料的成型工艺灵活,其结构和性能具有很强的可设计性。树脂基复合材料可用模具一次成型法来制造各种构件,从而减少了零部件的数量及接头等紧固件,并可节省原材料和工时;更为突出的是树脂基复合材料可以通过纤维种类和不同排布的设计,把潜在的性能集中到必要的方向上,使增强材料更为有效地发挥作用。通过调节复合材料各组分的成分、结构及排列方式,既可使构件在不同方向承受不同的作用力,还可以制成兼有刚性、韧性和塑性等矛盾性能的树脂基复合材料和多功能制品,这些是传统材料所不具备的优点。树脂基复合材料在工艺方面也存在缺点,比如,相对而言,大部分树脂基复合材料制造工序较多,生产能力较低,有些工艺(如制造大中型制品的手糊工艺和喷射工艺)还存在劳动强度大、产品性能不稳定等缺点。
树脂基复合材料的工艺直接关系到材料的质量,是复合效应、"复合思想"能否体现出来的关键。原材料质量的控制、增强物质的表面处理和铺设的均匀性、成型的温度和压力、后处理及模具设计的合理性都影响最终产品的性能。在成型过程中,存在着一系列物理、化学和力学的问题,需要综合考虑。固化时在基体内部和界面上都可能产生空隙、裂纹、缺胶区和富胶区;热应力可使基体产生或多或少的微裂纹,在许多工艺环节中也都可造成纤维和纤维束的弯曲、扭曲和折断;有些体系若工艺条件选择不当可使基体与增强材料之间发生不良的化学反应;在固化后的加工过程中,还可进一步引起新的纤维断裂、界面脱粘和基体开裂等损伤。如何防止和减少缺陷和损伤,保证纤维、基体和界面发挥正常的功能是一个非常重要的问题。
树脂基复合材料的成型有许多不同工艺方法,连续纤维增强树脂基复合材料的材料成型一般与制品的成型同时完成,再辅以少量的切削加工和连接即成成品;随机分布短纤维和颗粒增强塑料可先制成各种形式的预混料,然后进行挤压、模塑成型。
组合复合效应
复合体系具有两种或两种以上的优越性能,称为组合复合效应贫下中农站这样的情况很多,许多的力学性能优异的树脂基复合材料同时具有其它的功能性,下面列举几个典型的例子。
1、光学性能与力学性能的组合复合
纤维增强塑料,如玻璃纤维增强聚酯复合材料,同时具有充分的透光性和足够的比强度,对于需要透光的建筑结构制品是很有用的。
2、电性能与力学性能的组合复合
玻璃纤维增强树脂基复合材料具有良好的力学性能,同时又是一种优良的电绝缘材料,用于制造各种仪表、电机与电器的绝缘零件,在高频作用下仍能保持良好的介电性能,又具有电磁波穿透性,适制作雷达天线罩。聚合物基体中引入炭黑、石墨、酞花菁络合物或金属粉等导电填料制成的复合材料具有导电性能,同时具有高分子材料的力学性能和其它特性。
3、热性能与力学性能的组合复合
①耐热性能
树脂基复合材料在某些场合的使用除力学性能外,往往需要同时具有好的耐热性能。
②耐烧蚀性能
航空航天飞行器的工作处于严酷的环境中,必须有防护材料进行保护;耐烧蚀材料靠材料本身的烧蚀带走热量而起到防护作用。玻璃纤维、石英纤维及碳纤维增强的酚醛树脂是成功的烧蚀材料。酚醛树脂遇到高温立即碳化形成耐热性高的碳原子骨架;玻璃纤维还可部分气化,在表面残留下几乎是纯的二氧化硅,它具有相当高的粘结性能。两方面的作用,使酚醛玻璃钢具有极高的耐烧蚀性能。

I. mfe一2环氧乙烯基树脂能耐氢氧化钾吗

可以耐,还要看浓度和温度如何。

J. 二甲基砜

你好

二甲基砜是高新技术、高附加值的精细化工产品,是药物合成,染料中间体和食品添加剂的高温溶剂和高纯试剂,色谱固定液和分析试剂。二甲基砜作为一种有机硫化物,是人体胶原蛋白质合成的必须物质,作为保健品被应用,是维护人体生物硫元素平衡的主要药物。能调节胃肠功能,促进营养吸收,治疗关节炎,皮肤病,胃肠疾病,护肤养颜及保健功能,引起国外重视,作为保健药品大量应用,近两年来需求量迅速增加。
专利权人田军已向国家知识产权局专利局申请注册了名称为“一种生产二甲基砜的方法”的发明专利,其申请号为:CN01144216.6,并获得国家知识产权局颁发的发明专利证书。
本发明涉及一种生产二甲基砜的方法,属于制取化学物质的工艺技术领域。该生产方法是以纯度≥99.8%,凝固点为17.8℃的二甲基亚砜与相当于其重量1.566-1.567倍、浓度为27.5%、酸度≤0.01%的双氧水,在相当于二甲基亚砜投料量1.266—1.267倍的中性水为反应介质,于22±2℃温度经60分钟氧化反应,以及生成物之二甲基砜结晶混合液再通过甩干、精制、干燥和筛分等物理处理工艺步骤,最后生产出总收率达85%,纯度≥99.9%的高品质二甲基砜白色结晶。
产品纯度高,收率高,无三废污染。二甲基砜在国外已有应用,我国对其应用研究尚未开展,因此产品全部出口。二甲基砜作为一种高新技术高附加值的精细化工产品,产品新、市场潜力大,效益突出,又能出口创汇,具有广阔的生产和开发应用前景。

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