双酚a环氧树脂的合成及其固化

A. 双酚A型环氧树脂的化学结构

环氧树脂的各个应用领域中,其最终的使用性能是由环氧树脂固化物提供的。环氧树脂固化物的性能取决于固化物的分子结构。而固化物的分子结构及其形成则取决于环氧树脂的结构及性能、固化剂的结构及性能、添加剂的结构及性能，以及环氧树脂的固化历程。双酚A型环氧树脂的结构对环氧树脂及其固化物性能的影响如下：
1、双酚A型环氧树脂的大分子结构具有以下特征
1)大分子的两端是反应能力很强的环氧基
2)分子主链上有许多醚键，是一种线型聚醚结构
3)n值较大的树脂分子链上有规律地、相距较远地出现许多仲羟基，可以看成是一种长链多元醇
4)主链上还有大量苯环、次甲基和异丙基
2、双酚A型环氧树脂的各结构单元赋予树脂功能1)环氧基和羟基赋予树脂反应性，使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力；
2)醚键和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和粘附力；
3)醚键和C-C键使大分子具有柔顺性；
4)苯环赋予聚合物以耐热性和刚性；
5)异丙撑基减小分子间作用力，赋予树脂一定韧性；
6)-C-O-键的键能高，从而提高了耐碱性。

B. 环氧树脂涂料的组成,各组分的用途和使用方法及原理

环氧树脂涂料的成膜物质主要由环氧树脂和环氧树脂的固化剂所组成，另外，有时候为了改善漆膜的性能和施工性能，常在含环氧树脂的组成中加入欢迎树脂活性稀释剂，这样的稀释剂成分中含一个或者两个以上的环氧基，可直接参与环氧树脂的固化反应，从而成为环氧树脂固化交联网络结构的一部分了。
一般可以分为两个类别；
a缩水甘油类，大多用环氧氯丙烷反应制的，缩水甘油类一般又分为缩水甘油醚，缩水甘油酯，缩水甘油胺三个大类。
b非缩水甘油类，用过醋酸等氯化剂与环烯或者聚丁二烯等碳，碳双键反应制的，产量少，主要用于辐射固化涂料。
绝大多数装饰性环氧树脂粉末涂料都是双酚A型环氧树脂，环氧当量为680～750，所用固化剂有多种，如胺、酰胺、酚、有机酸(酐)、有机酸盐及其加成物。最常用的固化剂是双氰胺(DIC、甲苯基二胍(OTB)，加速双酚A，双酚A环氧加成物和有机酸盐(用于低光粉末)。
如果采用EEW超出680～750范围的双酚A环氧树脂，则树脂/固化剂比应当作适当调整。有时采用EEW低于650的双酚A环氧树脂制备低温固化的粉末涂料 (固化温度低于250°F，121℃)，但这种树脂的玻璃化温度Tg很低(可能低于100°F，38℃)，影响了体系的贮存稳定性(熔结稳定性。
有时采用EEW900～1000和EEWl600～1800)的双酚A环氧树脂制备特殊效果的粉末涂料，如花纹粉末涂料，它们可以单独使用．但更多的是与EEW680～750的双酚A环氧树脂配合使用，EEW越高意味着固化涂膜的交联密度越低，因此涂膜的耐化学品性、尤其是耐溶剂性比较差。双酚A环氧树脂的官能度为2，也就是说在分子链端只有2个反应性环氧基，线性酚醛树脂、甲阶酚醛树脂与双酚F环氧树脂的反应活性要更强一些，这些树脂分子中的反应性基团大于2个，固化时的交联密度更高，因此涂膜的耐化学品性更高。据中国环氧树脂行业协会专家介绍，通常多官能度环氧树脂要比双酚A环氧树脂贵，因此为了降低成本，有时采用双酚A和线性酚醛环氧树脂配伍，使涂料体系的总体性能良好，同时原材料成本比较合理。双酚A、线性酚醛环氧树脂和双酚F环氧树脂都不耐UV光照射，因此均不能用于配制户外耐久性粉末涂料，当然，氢化双酚A
环氧树脂除外。
希望对你有所帮助。

C. 双酚a环氧树脂的合成及其固化注意事项

1、合成：一步法工艺，是把双酚A和环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚，即开环和闭环反应在同一反应条件下进行的。
2、注意事项：固化剂用量对成品的机械性能影响很大，必须控制适当。

D. 双酚A型环氧树脂如何实施高温及低温固化

固化剂分为高温固化剂，中温固化剂，低温固化剂。当然还有些特种固化剂，比如超低温固化剂。高温固化剂双氰胺，DDS之类，低温固化剂主要为脂肪胺类。超低温可以用异氰酸酯。高温固化可以放在烘箱里，或者用红外灯，低温固化基本就是室温。

E. 环氧乙烯基树脂及涂料

环氧乙烯基树脂及涂料：环氧树脂：主要用作防腐涂料、金属底漆和绝缘漆。土木工程材料主要用作环氧地坪漆、防腐地坪、环氧砂浆和混凝土制品、高级道路和机场跑道、快速修补材料、加固地基灌浆材料、胶粘剂和涂料等。

环氧树脂：主要用作防腐涂料、金属底漆和绝缘漆。土木工程材料主要用作环氧地坪漆、防腐地坪、环氧砂浆和混凝土制品、高级道路和机场跑道、快速修补材料、加固地基灌浆材料、胶粘剂和涂料等。

产品特点：

标准型双酚A环氧乙烯基树脂是由甲基丙烯酸与双酚A环氧树脂通过反应合成的乙烯基树脂，易溶于苯乙烯溶液。

1、在分子链两端的双键极其活泼，使乙烯基树脂能迅速固化，很快得到使用强度，得到具有高度耐腐蚀性聚合物。

2、采用甲基丙烯酸合成，酯键边的甲基可起保护作用，提高耐水解性。

3、树脂含酯键量少，每摩尔比耐化学聚酯（双酚A-富马酸UPR）少35-50%，使其耐碱性能提高。

F. 环氧树脂的合成原理和固化原理

环氧树脂种类别抄双酚A型例:
双酚A型环氧树脂固化原理
环氧树脂结构羟基(〉CH-OH)、醚基(-O-)极泼环氧基存羟基醚基高度极性使环氧与相邻界面产较强间作用力环氧基团则与介质表面(特别金属表面)游离键起反应形化键环氧树脂具高黏合力用途广商业称作万能胶外环氧树脂做涂料、浇铸、浸渍及模具等用途环氧树脂未固化前呈热塑性线型结构使用必须加入固化剂固化剂与环氧树脂环氧基等反应变网状结构
溶且熔热固性品环氧树脂固化前相质量都高通固化才能形体形高环氧树脂固化要借助固化剂固化剂种类主要元胺元酸都含波氢原其用液态元胺类二亚乙基三胺三乙胺等环氧树脂室温固化需要加些促进剂(元硫醇)已达快速固化效
固化剂选择与环氧树脂固化温度关通温度固化般用元胺元硫胺等较高温度固化般选用酸酐元酸固化剂同固化剂其交联反应同
合原理
双酚A型环氧树脂由双酚A环氧氯丙烷碱性催化剂(通用NaOH)作用缩聚
合
(1)液态双酚A型环氧树脂合归纳起致两种:步二步步加碱二加碱二步间歇连续
(2)固态双酚A型环氧树脂合体两种:步二步步水洗、溶剂萃取溶剂二步本体聚合催化聚合

G. 双酚A型环氧树脂的合成原理

双酚A型环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。专
合成方法
(1)液态双酚属A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种：一步法和二步法。一步法又可分为一次加碱法和二次加碱法。二步法又可分为间歇法和连续法。
(2)固态双酚A型环氧树脂的合成方法大体上也可分为两种：一步法和二步法。一步法又可分为水洗法、溶剂萃取法和溶剂法。二步法又可分为本体聚合法和催化聚合法。

H. 双酚A用来固化环氧树脂反应性如何等当量反应能反应完全吗

固化哪一类的环氧树脂？双酚A与环氧树脂反应生成的产物是热塑性的，不是热固性的。
还有目前市场上最通用的双酚A型环氧树脂是用双酚A与环氧氯丙烷合成的，它与双酚A的反应活性不是很高，如果没有催化剂，反应温度需要200℃以上了。

I. 双酚A怎么合成

双酚A型环氧树脂的合成
、合成原理
双酚A型环氧树脂是由二酚基丙烷(双酚A)和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。其反应历程的说法不一，尚无定论，本书不作探讨。但是，大体上说来，在合成过程中主要的反应可能如下：
（1）在碱催化下，双酚A的羟基与环氧氯丙烷的环氧基反应，生成端基为氯化羟基的化合物-开环反应。
（2）氯化羟基与NaOH反应，脱HCl再形成环氧基-闭环反应。
（3）新生成的环氧基与双酚A的羟基反应生成端羟基化合物-开环反应。
（4）端羟基化合物与环氧氯丙烷反应生成端氯化羟基化合物-开环反应。
（5）生成的氯化羟基与NaOH反应，脱HCl再生成环氧基-闭环反应。
在环氧氯丙烷过量情况下，继续不断地进行上述开环-开环-闭环反应，最终即可得到二端基为环氧基的双酚A型环氧树脂。
上述反应是缩聚过程中的主要反应。此外还可能有一些不希望有的副反应，如环氧基的水解反映、文化反应、酚羟基与环氧基的反常加成反应等。若能严格控制合适的反应条件(如投料配比，NaOH用量、浓度及投料方式，反应温度，加料顺序、含水量等)，即可将副反应控制到最低限度。从而能获得预定相对分子质量的、端基为环氧基的线型环氧树脂。
调节双酚A和环氧氯丙烷的用量比，可以制得平均相对分子质量不同的环氧树脂。按照平均相对分子质量的大小可将双酚A型环氧树脂分为：
液态双酚A型环氧树脂(低相对分子质量环氧树脂、软树脂)。平均相对分子质量较低，平均聚合度n＝0～1.8。当n＝0～l时，室温下为液体，如EP0144l-310(E-51)，EP0l451-310(E-44)，EP01551-310(E-42)等。当n＝1～1.8时为半固体，软化点＜55℃，如E-3l。
固态双酚A型环氧树脂。平均相对分子质量较高。n＝1.8～19。当n＝1.8～5时为中等相对分子质量环氧树脂。软化点为55～95℃。如EP0l661-310(E-20)，EP01617-310(E-12)等。当n＞5时为高相对分子质量环氧树脂。软化点＞100℃。如EP0l68l-410(E-06)，EP0l69l-410(E-03)等。
通常环氧树脂的n＝0～19，其相对分子质量＜6000，为低聚物。若n＞100，就具有高聚物的性能。这样的树脂专门命名为苯氧基树脂(phenoxyesin)，以区别于一般的环氧树脂。苯氧基树脂的相对分子质量较大，通常为3～4万，环氧基含量非常少。实际上它是一种热塑性高聚物，其最终的使用性能没有必要通过环氧基的固化来提供。然而它含有大量仲羟基，可用作化学改性点和交联点。例如可与异氰酸酯或三聚氰胺—甲醛树脂进行反应。

2、合成方法
(1)液态双酚A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种：一步法和二步法。一步法又可分为一次加碱法和二次加碱法。二步法又可分为间歇法和连续法。
一步法工艺是把双酚A和环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚，即开环和闭环反应在同一反应条件下进行的。目前国内产量最大的E-44环氧树脂就是采用一步法工艺合成的。
二步法工艺是双酚A和环氧氯丙烷在催化剂(如季铵盐)作用下，第一步通过加成反应生成二酚基丙烷氯醇醚中间体，第二步在NaOH存在下进行闭环反应，生成环氧树脂。二步法的优点是：反应时间短；操作稳定，温度波动小，易于控制；加碱时间短，可避免环氧氯丙烷大量水解；产品质量好而且稳定，产率高。国产E-51、E-54环氧树脂就是采用二步法工艺合成的。
(2)固态双酚A型环氧树脂的合成方法大体上也可分为两种：一步法和二步法。一步法又可分为水洗法、溶剂萃取法和溶剂法。二步法又可分为本体聚合法和催化聚合法。
一步法(国外称Taffy法)工艺是将双酚A与环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚反应，用于制造中等相对分子质量的固态环氧树脂。国内生产的E-20、E-14、E-12等环氧树脂基本上均采用此法。其中水洗法是先将双酚A溶于10％的NaOH水溶液中，在一定温度下一次性迅速加入环氧氯丙烷使之反应，控温。反应完毕后静置，除去上层碱水后用沸水洗涤十几次，除去树脂中的残碱及副产物盐类。然后脱水得到成品。溶剂萃取法与水洗法基本相同，只是在后处理工序中在除去上层碱水后，加入有机溶剂萃取树脂。能明显改善洗涤效果(洗3～4次即可)。然后再经水洗、过滤、脱溶剂即得到成品。此法产品杂质少，树脂透明度好，国内生产厂多采用之。溶剂法是先将双酚A、环氧氯丙烷和有机溶剂投入反应釜中搅拌、加热溶解。然后在50～75℃滴加NaOH水溶液，使其反应(也可先加入催化剂进行开环醚化，然后再加入NaOH溶液进行脱HCl闭环反应)。到达反应终点后再加入大量有机溶剂进行萃取，再经水洗、过滤、脱溶剂即得成品。此法反应温度易控制，成品树脂透明度好，杂质少，收率高。关键是溶剂的选择。
二步法(国外称advancment法)工艺是将低相对分子质量液态E型环氧树脂和双酚A加热溶解后，在高温或催化剂作用下进行加成反应，不断扩链，最后形成高相对分子质量的固态环氧树脂，如E-10、E-06、E-03等都采用此方法合成。二步法工艺国内有两种方法。其中本体聚合法是将液态双酚A型环氧树脂和双酚A在反应釜中先加热溶解后，再在200℃高温反应2h即可得到产品。此法是在高温进行反应，所以副反应多，生成物中有支链结构。不仅环氧值偏低，而且溶解性很差，甚至反应中会凝锅。催化聚合法是将液态双酚A型环氧树脂和双酚A在反应釜中加热至80～120℃使其溶解，然后加入催化剂使之发生反应，让其放热自然升温。放热完毕冷至150～170℃反应1．5h，经过滤即得成品。
一步法合成时，反应是在水中呈乳状液进行的。在制备高相对分子质量树脂时，后处理较困难。制得的树脂相对分子质量分布较宽，有机氯含量高。不易得到环氧值高、软化点亦高的产品，以适应粉末涂料的要求。而二步法合成时，反应呈均相进行，链增长反应较平稳，因而制得的树脂相对分子质量分布较窄，有机氯含量较低，环氧值和软化点可通过配比和反应温度来控制和调节。具有工艺简单、操作方便、设备少、工时短、无三废、一次反应即可、产品质量易控制和调节等优点，因此日益受到重视。

3、结构与性能特点
在环氧树脂的各个应用领域中，其最终的使用性能是由环氧树脂固化物提供的。环氧树脂固化物的士性能取决于固化物的分子结构。而固化物的分子结构及其形成则取决与环氧树脂的结构及性能、固化剂的结构及性能、添加剂的结构及性能，以及环氧树脂的固化历程。这里，先就双酚A型环氧树脂的结构对环氧树脂及其固化物性能的影响作一些介绍。
(1)双酚A型环氧树脂的大分子结构具有以下特征：
1)大分子的两端是反应能力很强的环氧基。
2)分子主链上有许多醚键，是一种线型聚醚结构。
3)n值较大的树脂分子链上有规律地、相距较远地出现许多仲羟基，可以看成是一种长链多元醇。
4)主链上还有大量苯环、次甲基和异丙基。
(2)双酚A型环氧树脂的各结构单元赋予树脂以下功能：环氧基和羟基赋予树脂反应性，使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力。醚健和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和粘附力。醚健和C-C键使大分子具有柔顺性。苯环赋予聚合物以耐热性和刚性。异丙基也赋与大分子一定的刚性。-C-O-键的键能高，从而提高了耐碱性。所以，双酚A型环氧树脂的分子结构决定了它的性能具有以下特点：
1)是热塑性树脂，但具有热固性，能与多种固化剂、催化剂及添加剂形成多种性能优异的固化物，几乎能满足各种使用要求。
2)树脂的工艺性好。固化时基本上不产生小分子挥发物，可低压成型。能溶于多种溶剂。
3)固化物有很高的强度和粘接强度。
4)固化物有较高的耐腐蚀性和电性能。
5)固化物有一定的韧性和耐热性。
6)主要缺点是：耐热性和韧性不高，耐湿热性和耐候性差。