双酚A型环氧树脂工艺与性能.doc

双酚型环氧树脂工艺与性能 摘要:本文主要讲述了双酚型环氧树脂在不同的加料顺序和单体的比例下,所得的产物在性能上有很大的差异,其用途也有所不同.环氧树脂的种类很多,其中最重要的,产量最大的.用途最广的是双酚A型环氧树脂。实验表明合成环氧树脂所有单体的加料顺序不一样，结果是所得产品的相对分子量有很大的差异。其同时，还简单的介绍了环氧树脂的性能与用途。环氧树脂在生产中占有重要的地位，所以对工艺过程的探讨具有十分重要的意义和价值。关键词：材料 树脂 高分子 性能 引言： 材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是人类文明的重要里程碑当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱，而材料又是能源和信息发展的物质基础自从合成有机高分子材料出现的那一天起，人们始终在不断地研究、开发着性能更优异、应用更广泛的新型材料，来满足计算机、光导纤维、激光、生物工程、海洋工程、空间工业和机械工业等尖端技术发展的需要。特别是高分子材料在人类生活和生产中有一定的地位。高分子材料相对于传统的材料如水泥、玻璃、陶瓷、和钢铁而言是后起的材料，但其发展速度及应用的广泛性但大大的超过了传统的材料。可以说得是高分子材料是传统材料的代用品，已经成为工业、农业、国防和科技等领域的重要材料。高分子材料无所不在，广泛渗透于人类生活的各个方面，在人们生活中发挥着巨大的作用。对于所谓的新材料主要内容包括聚合物、复合材料、磁性材料、半导体材料、光学纤维和陶瓷。这些材料中除半导体材料外，均涉及高分子材料，可见高分子材料在当代及未来国际竞争中占有相当重要的地位。 由于人类对材料的需求量越来越大，所以自然界无法满足。所以合成的高分子材料占有主导的地位。环氧树脂，由于性能好，作用较大。在纵多的聚合物中有一定的份量。环氧树脂是指含有环氧基的聚合物，环氧树脂的种类很多，常用的如环氧氯丙烷与酚醛缩合应生成的酚醛环氧树脂；环氧氯丙烷与甘油反应生成的甘油环氧树脂；环氧氯丙烷与双酚反应生成的二丙烷环氧树脂等。环氧氯丙烷的主要单体，他可以与各种多元酚类、多元醇类、多元胺类反应生成各类型的环氧树脂。 环氧树脂由于种类很多，其中是最为重要的、产量最大的、用途最广的是双酚型环氧树脂，所以对其工艺的研究十分的有意义，下面对加料的顺序是否对产品的性能与特征有影响。 1依次将双酚A和环氧氯丙烷加入溶解槽中，加热搅拌使双酚A溶解，然后用齿 轮泵送入聚合釜中，并将碱液由计量槽滴加到聚合釜内。升温并保温至5055，反应4后，减压回收未反应的环氧氯丙烷，加苯使树脂溶解，同时滴加余下的碱液，维持反应温度65-7034h。反应结束后，冷却、静置使物料分层，再将树脂-苯溶液抽吸至回流脱水釜中，下层盐水用苯萃取抽吸一次后放掉。在回流脱水釜中，利用苯-水共沸原理脱出物料中的水分，再冷却、静置、 过滤，然后送至沉降槽中沉降，最后抽入脱苯釜中脱苯（先常压后减压），脱苯后从釜中放出产物环氧树脂。 实验结果表明：所得的环氧树脂是液态，而且分子量较小。 2 生产时，先将双酚A溶解于碱液中，再滴加环氧氯丙烷，维持反应温度8595，保持3 4h。反应结束后，冷却、静置使物料分层，利用苯-水共沸原理脱出物料中的水分，再冷却、静置、过滤，然后送至沉降槽中沉降，最后抽入脱苯釜中脱苯（先常压后减压），脱苯后从釜中放出产物环氧树脂。反应物静置澄清吸去上层碱液，再水洗数次常压和减压脱水后即得成品。 实验结果表明:环氧树脂的平均相对分子质量为5001500。通过对比实验，反应产物的相对分子质量取决于环氧氯丙烷的滴加速度，加料快，相对分子质量低，加料速度慢，所得的环氧树脂的相对分子质量高。且所得环氧树脂 3、将双酚A及10%的氢氧化钠溶液加到溶解槽,与6070温度下使双酚A溶解,约30分钟,经过过滤器过滤后,滤液加至反应釜并冷却至47,一次加入环氧氯丙烷,此时升温至85-90,保温一个小时,上层水溶液每隔30分钟抽样用盐酸标准溶液滴定至盐酸标准溶液耗量恒定,然后,用水洗剂至水溶液PH=78为止,洗毕,吸去上层,先常压蒸馏脱水,后减压脱水至溶液温度130-140无水馏出为止,得到产品环氧树脂. 实验结果表明:所得的产品为琥珀色的透明固体.经过测验环氧树脂的相对分子质量1700左右. 实验结论: 通过上面的实验证明.加料方式对环氧树脂低聚物相对分子质量是有影响. 在同样的原料配比下,不同的加料方式,所得的环氧树脂低聚物的相对分子质量不同 先将双酚A溶于碱液中然后再加入环氧氯丙烷,这样所得树脂相对分子质量较大. 先将双酚A溶于环氧氯丙烷中,然后再滴加碱液,生成的相对分子质量最小.类型重复单元数N 软化点高相对分子质量 5 100中等相对分子质量 2-5 50-90低相对分子质量 2 50 先将双酚A溶于碱液中,制成双酚A钠盐水溶液,然后将其滴加到环氧氯丙烷中,这样所得的相对分子质量居中.双酚A型环氧树脂的类别 环氧树脂固化前属于线性结构，具有热塑性，中、低相对分子质量的环拉树 脂多用于粘合剂和涂料，用于塑料必须加入固化剂交联固化后形成网状结构才可 以。高相对分子质量的环氧树脂可以直接加工成塑料制品。 环氧树脂具有许多的优点：1、黏附李前，在环氧树脂结构中有极性的羟基、醚基和极为活拨的环氧基存在，使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间的作用力。而环氧基团则与介质表面，特别是金属表面上的游离键起反应，形成化学键，因而环氧树脂具有较强的黏合力，用途广泛，在商业上俗称“万能胶”。 电学性能 ： EP的电学性能优良，体积电阻率为101415cm，介电损耗角正二 切值为（2.583）102，介电常数为4.03。但受添加剂和环境湿度不同而变。环境性能 ： 可耐一般的酸和碱。耐化学性能与固化剂种类有关。胺固化的EP 耐酸性差，酸酐固化的耐酸性好、耐水性差。加工性能 ： 环氧塑料可以通过压制、注塑、层压、浇铸等进行成型加工。3、环氧树脂的用途环氧树脂玻璃钢制品用作大型壳体，如游船、汽车车身、座椅、快餐桌、 发动机罩、后轮罩、仪表盘、化工防腐管、防腐槽、防腐罐、飞机降舵及氧气瓶等.注塑和压制制品主要用于汽车发动机部件、头灯反射镜、制动用制品、开关壳体、线圈架,家 电底座、电动机外壳等。浇涛制品各种电子和电器元件的塑封，金属零配件的固定。 泡沫塑料制品主要用于中低温度绝热材料、轻质高强夹心材料、防震