環氧樹脂合成工藝書

㈠ 水性環氧的生產工藝，以及配方，注意事項

環氧樹脂具有優良的物理、機械、電絕緣性能及對各種材料的粘接性能，廣泛應用於塗料、復合材料、澆鑄料、膠粘劑、模壓材料和注射成型材料等領域¨ 。隨著工業的發展及社會的進步，人們的環保意識逐漸增強，不含揮發性有機化合物(VOC)或少含VOC、以及不含有害空氣污染物(HAP)的體系已成為新型材料的研究方向 。近年來，以水為溶劑或分散介質的水性環氧樹脂越來越受到重視。水性環氧樹脂通常是指以微粒或液滴形式分散在以水為連續相的分散介質中而配製的穩定分散體系。一般可分為水乳型環氧樹脂膠液(環氧樹脂水乳液)以及水溶性環氧樹脂膠液(環氧樹脂水溶液)兩類，既保持了溶劑型環氧樹脂的優點，還具有合理的固化時間並
有著很高的交聯度和很大的粘度可調范圍，操作性能好，施工工具可直接用水清洗，可與其它水性聚合物體系混合使用，以及價廉、無氣味、VOC含量低、不燃，儲存、運輸和使用過程中安全性高等特點 。
隨著生產技術的不斷成熟和發展，水性環氧樹脂的應用前景良好。國內外已研究和開發了很多新的品種，並將其不斷地推廣到各個相關領域 l。
1 水性環氧樹脂的制備
水性環氧樹脂制備方法主要有以下幾種：
1．1 直接乳化法
直接乳化法又稱機械法、直接法，通過球磨機、膠體磨、超聲波振盪、高速攪拌，均質機乳化等手段將環氧樹脂磨碎，在乳化劑水溶液的作用下，再通過機械攪拌將粒子分散於水中；或將環氧樹脂和乳化劑混合，加熱到適當的溫度，在激烈的攪拌下逐漸加入水而形成乳液。可採用的乳化劑有聚氧乙烯烷芳基醚(HLB=10 9～19、5)、聚氧乙烯烷基醚(HLB=10．8～16 5)、聚氧乙烯烷基酯(HLB=9 0～16 5)等，另外也可自製活性乳化劑 】。
機械法制備水性環氧樹脂乳液的優點是工藝簡單，所需乳化劑的用量較少，但乳液中環氧樹脂分散相微粒的尺寸較大，約50／tm左右，粒子形狀不規則且粒度分布較寬，所配得的乳液穩定性差，時間一長乳液就會分層，並且乳液的成膜性能也不是很好。
1．2 相反轉法
相反轉原指多組分體系中的連續相在一定條件下相互轉化的過程，如在油／水／乳化劑體系中，當連續相由水相向油相(或從油相向水相)轉變時，在連續相轉變區，體系的界面張力最低，因而分散相的尺寸最小。通過相反轉法將高分子樹脂乳化為乳液，其分散相的平均粒徑一般為1～2 ILm。
相反轉法是一種制備高分子樹脂乳液較為有效的方法，幾乎可將所有的高分子樹脂藉助於外加乳化劑的作用並通過物理乳化的方法製得相應的乳液。用相反轉法制備水性環氧樹脂乳液的具體過程是在高速剪切作用下先將乳化劑和環氧樹脂混合均勻，隨後在一定的剪切條件下緩慢地向體系中加入蒸餾水，隨著加水量的增加，整個體系逐步由油包水向水包油轉變，形成均勻穩定的水可稀釋體系。在這一過程中，水性環氧樹脂乳液的許多性質會發生突變，如體系的粘度、導電性和表面張力等，通過測定體系乳化過程中的電導率和粘度的變化就可判斷相反轉是否完全。該乳化過程可在室溫環境下進行，對於固體環氧樹脂，則需要藉助於少量有機溶劑或進行加熱來降低環氧樹脂的本體粘度，然後再進行乳化 -8l。
有研究按一定比例將環氧樹脂和表面活性劑通過加熱及過硫酸鉀溶液催化，製得反應型環氧樹脂乳化劑溶液，大大改善了乳化劑與環氧樹脂的相容性。然後將雙酚A型環氧樹脂的乙二醇單乙醚溶液和反應型環氧樹脂乳化劑按一定比例攪拌混合均勻，滴加蒸餾水至體系的粘度突然下降，此時體系的連續相由環氧樹脂溶液相轉變為水相，發生了相反轉，繼續高速攪拌一段U?I司後加入適量蒸餾水稀釋到一定的濃度，製得水性環氧樹脂乳液 l。
1．3 自乳化法
自乳化法，又稱化學法，或化學改性法。在環氧樹脂中，環氧基的存在使其具有較好的反應活性，因為環氧環為三元環，張力大，C、0電負性的不同使該三元環具有極性，容易受到親核試劑或親電試劑進攻而發生開環反應；分子骨架上所懸掛的羥基雖然具有一定反應活性，但由於空間位阻，其反應程度較差 。。。因此可在環氧樹脂分子骨架中引入一定量的強親水性基團，如磺酸基、羧酸基等酸性基團；胺基等鹼性基團，聚醚等非離子基團。這些親水性基團能幫助環氧樹脂在水中分散，使改性樹脂具有親水親油的兩親性能，當這種改性聚合物加水進行乳化時，疏水性高聚物分子鏈就會聚集成微粒，離子基團或極性基團分布在這些微粒的表面，由於帶有同種電荷而相互排斥，只要滿足一定的動力學條件，就可形成穩定的水性環氧樹脂乳液，從而使所得的改性環氧樹脂不用外加乳化劑即可自分散於水中形成乳液。所需親水基團的最低數量與親水基團的極性大小，樹脂的結構以及平均相對分子質量有關。樹脂的相對分子質量小，相對分子質量分布寬時，其水溶性較好。因為高相對分子質量的分子在水中的擴散速度慢，且其溶液的粘度也大，增加了分子運動的阻力。而分子間的互溶效應則可使相對分子質量分布寬時的溶液的水溶性得到改善。
如用相對分子質量為4 000～20 000的雙環氧端基乳化劑與環氧當量為190的雙酚A環氧樹脂和雙酚A混合，以三苯基膦化氫為催化劑進行反應，可製得含親水性聚氧乙烯、聚氧丙烯鏈段的環氧樹脂，該樹脂不用#F；bu-~L化劑便可溶於水，且耐水性強⋯ 。
根據反應類型的不同，可將自乳化法分為以下幾類：
1．3．1 醚化反應型
由親核試劑直接進攻環氧環上的C原子即為醚化反應型。可用的方法有：將環氧樹脂和對位羥基苯甲酸甲酯反應，而後水解、中和；將環氧樹脂與巰基乙酸反應，而後水解、中和；將對位氨基苯甲酸與環氧樹脂反應，產物可穩定分散於合適的胺／水}昆合溶劑中[12l~
1．3．2 酯化反應型
酯化反應型與醚化反應型不同的是氫離子先將環氧環極化，酸根離子再進攻環氧環，使其開環。可行的方法有：用不飽和脂肪酸酯化環氧樹脂，再將所得產物與馬來酸酐反應，引入極性基；或者將不飽和脂肪酸先與馬來酸酐反應，所得中間產物與環氧樹脂發生酯化反應，然後中和產物上未反應的羧基。
在較激烈反應條件下，環氧樹脂可以和羧酸發生酯化反應，按化學計量加入二酸，可得到含一游離羧基的環氧酯，用有機胺中和即得穩定分散體：磷酸與環氧樹脂反應生成環氧磷酸酯，由於溶液有利於放熱反應進行，用環氧樹脂溶液反應可得最好結果，磷酸最好與水和醇一起逐步加入溶液中，反應極易製得二酯，二酯在醇作用下易解離成單磷酯，用胺中和，可得不易水解的較穩定水分散體。環氧樹脂與丙烯酸樹脂發生酯基轉移反應，或環氧樹脂與丙烯酸單體溶液反應，丙烯酸通過酯鍵接枝於環氧樹脂上，這兩種改性方法所得的水乳體系，大量用作罐頭內壁塗料。目前，環氧樹脂磺化水性化的報道較少，低相對分子質量的含環氧基有機物，在亞硫酸氫鈉作用下可以磺化，通過這種方法有可能將低相對分子質量的環氧樹脂改性，使其水性化。
酯化法的缺點是酯化產物的酯鍵會隨U?I司增加而水解，導致體系不穩定。為避免這一缺點，可將含羧基單體通過形成碳碳鍵接枝於高相對分子質量的環氧樹脂上 。
1．3．3 接枝型
James．T．K．Woo等人利用甲基丙烯酸單體與環氧樹脂在自由基引發劑(BPO)存在的條件下進行接枝聚合，將羧基引入環氧樹脂骨架中，製得水性環氧樹脂。並研究發現接枝位置為環氧分子鏈上的脂肪0HjC原子一O—CH：一CH—CH 一O一，接枝效率低於100％ ，最後產物為未接枝的環氧樹脂、接枝的環氧樹脂和聚丙烯酸的混合物， 由於沒有酯鍵，用鹼中和，可得穩定的水乳液。引發劑用量至少為單體量的3％， 在自由基引發劑為單體量的3％ ～15％范圍內，接枝率與引發劑用量呈線性關系，但過多的引發劑導致單體的自聚，或為鏈終止所消耗，接枝率不能保持原來的增加趨勢；用所得產物製得的乳液粒子的粒徑隨制備時引發劑用量的增加而變小。最後產物中未反應的環氧樹脂比原來的環氧樹脂平均相對分子質量要低，這是因為高相對分子質量的環氧樹脂有更
佳的接枝率，在高相對分子質量的環氧樹脂中(數均
相對分子質量約為10 000)，大約有34個重復單元O H
l一(卜一CH廠CI{-_一CH廠0一， 則有34 x 5=170個氫原
子可被自由基離解而成為單體反應的起點，而如果使用的是低相對分子質量的環氧樹脂，如數均相對分子質量為1 000左右， 則在環氧骨架上約有2個0H一0一CH廠Cl_卜CH廠一0一單元，那麼只有1O個氫原子可作反應起點。由於這種接枝與通過酯鍵接枝於環氧骨架上不同，無需形成酯鍵，環氧官能基對其無影響，可用苯酚或苯甲酸將環氧官能基封端 。
1．3．4 開環接枝型
選羥基含量較高的環氧樹脂作骨架材料，用不飽和脂肪酸進行酯化製成環氧酯，再以不飽和二元羧酸(酐)與環氧酯的脂肪酸上的雙鍵進行自由基引發加成反應，以引進羧基。然後加鹼中和，直接加水稀釋即得水性環氧乳液。如可用亞麻油酸與環氧樹脂製成環氧酯後，與馬來酸酐進行自由基反應制備水性環氧樹脂 。
這種方法製得的粒子較細，通常為納米級，相反轉法以及直接乳化法製得的粒子較大，通常為微米級。從此意義上講，化學法雖然制備步驟多，不易操控，且成本高，但在某些方面仍具有實際意義。
1．4 固化劑乳化法
將多元胺固化劑進行擴鏈、接枝、成鹽，使其成為具有親環氧樹脂分子結構的水分散型固化劑，同時它作為陽離子型乳化劑對環氧樹脂進行乳化，兩組分混合後可製成穩定的乳液。雙酚A環氧樹脂和過量的二乙烯三胺反應，形成胺封端的環氧樹脂加成物，真空蒸餾除去多餘的二乙烯三胺，再加入單環氧基化合物將氨基上的伯氫反應掉，最後加入乙酸中和，製成酸中和的環氧樹脂固化劑。此固化劑可分散於水中，向其水溶液中直接加入環氧樹脂或環氧樹脂乳液，均可形成穩定的水乳化環氧一胺組合物，可配製水性常溫固化清漆 。
2 水性環氧樹脂體系的幾個重要參數「
2．1 粒子大小及其分布
粒子大小及其分布對分散體系的性質及塗層的性質是非常關鍵的。塗層的乾燥時間、塗層的透氣性等參量隨粒徑增大而提高；塗層的光澤、耐水性、硬度、乳液與顏料的結合力、乳液的粘度及穩定性等參量隨粒徑增大而減小。而粒子大小及分布主要取決於制備方法、設備、乳化劑類型及用量等因素。粒子越小，膜的硬化過程越慢，膜的最終硬度越大；相反，較大粒子會加速塗層的硬化過程，但最終硬度較小。所以，若調節體系的粒子大小，使其具有一定分布，不僅可以保證膜快速硬化，又能保證膜的最終硬度。由水性化體系的固化過程可知：粒子大，其表面的固化劑濃度高，導致快速固化；然而，隨著固化的進行，固化劑向微粒內部擴散的速度變慢，使粒子的內層來不及固化，導致固化不完全，降低了膜的最終硬度。相反，小粒子表面的固化劑濃度適中，固化速度慢，使固化劑有充分時間擴散到整個微粒，使之固化完全，形成均一的完全化的硬膜。
2．2 乳化劑濃度
乳化劑濃度對環氧樹脂微粒化水基化體系性質的影響也是非常顯著的，不僅影響粒子大小，而且也影響塗膜的性質，如膜的硬度。隨著乳化劑濃度的增加，粒子平均尺寸變小，但當乳化劑濃度較大時(如15PHR)，進一步增加乳化劑濃度，平均粒子尺寸減小得不明顯。此外，乳化劑含量增加，塗層的硬度顯著降低。因為乳液成膜是一個由O／W變為W／0的相反轉過程，過多的乳化劑分散於塗膜中，導致膜的不均勻性；同時，乳化劑分散相起著增塑作用。
但可以想像，適量的乳化劑可以作為無機填料的表面處理劑，使無機填料與樹脂具有良好的相容性，從而提高塗膜性質。
2．3 其它重要參數 ¨
水性環氧樹脂乳液的穩定性也是一個重要參數。無論是外加乳化劑，還是自乳化環氧樹Ji~?L液，都處於熱力學不穩定狀態，尤其是外加乳化劑型乳液(包括外加反應性乳化劑所得的自乳化乳液)，僅有一定的貯存期。首先，環氧分子能被水解成a一二醇，它不與胺固化劑反應；其次，大多用非離子表面活性劑乳化環氧樹脂，而由於非離子表面活性劑的濁點問題，一旦溫度升高，聚醚和水的吸附量減少，即水化層厚度降低，液滴趨向於聚結成較大粒子，最終導致兩相分離。通常環氧乳液在20℃時可貯存1年；而在40℃ ，3個月即發生相分離；6o℃時貯存，穩定期不到1個月。用固體或半固體狀環氧樹脂制
得的環氧乳液比用液體環氧樹脂製得的乳液穩定性要好，這是因為固體環氧樹脂可以製得粒徑較小的乳液。對於自乳化環氧樹脂乳液，溫度上升，乳液也會沉澱，但一旦溫度下降，經攪拌又可恢復原樣，穩定性較好。確保乳液長期貯存穩定的最好方法是選擇適宜的乳化劑(復合型乳化劑)，避免極端溫度(如低於0℃ ，或高於40℃)。乳液液滴的粒徑和分布對乳液的穩定性也極為重要，小粒徑和窄分布會大大增加乳液的穩定性。
此外，乳液流變特性的研究有助於指導施工過程。比較水基體系與有機溶劑體系的粘度與固含量的關系可見：水基體系的粘度更大，尤其是在高固含量時更是如此。這是因為水基體系中微粒表層的乳化劑與水形成強相互作用，導致體系的粘彈性增加所致。

1 水性環氧樹脂乳液的制備
眾所周知，環氧樹脂的親水親油平衡值(HI B)在3左右，是一種不溶於水也難於乳化的親油性聚合物。為使其乳
化形成穩定乳液，目前國內外最常用的方法可歸結為外加乳化劑法及自乳化法。
1 1 外加乳化劑法
這是一種藉外加乳化劑使環氧樹脂乳化而形成水包油型(O／W)乳液的方法。其最主要的實施方法包括直接乳化
法及相反轉法。
(1)直接乳化法Ⅲ 又稱機械法 可用球磨機、膠體磨或均
化器等先將環氧樹脂磨碎成粉末，然後加入乳化劑水溶液，繼而再通過強烈機械攪拌將樹脂粒子分散於水中而成。也可將環氧樹脂和乳化劑混合後加熱到適當溫度，在施以激烈機械攪拌後逐漸加入水而形成乳液。乳化劑通常採用較多的有聚氧化乙烯烷基醚(HI B值為10．8-16．5)及聚氧化乙烯烷基酯(HLB值為9．0-16．5)。目前國內外陸續有許多新的乳化劑被開拓應用，如利用雙酚A環氧樹脂在路易斯酸催化下與聚乙二醇的反應產物，環氧樹脂，聚乙二醇與多元胺作用的加成產物等。直接乳化法最大特點就是工藝簡單，乳化劑用量也較少，但所得乳液中作為分散相的環氧樹脂微粒粒徑較大(約50 m)且粒徑分布較寬，形狀也不規則，乳液穩定性及成膜性相對較差。影響這～ 方法的因素頗多，除乳化劑的選擇外，高效攪拌及分散時溫度控制都是十分重要的。
(2)相反轉法 這是一種有效制備高聚物水乳液的方法，包括從油包水(W／O)到水包油(O／W )的相轉變過程，
在此過程中乳液的黏度、導電性及表面張力等諸多性質均會發生突變。在室溫高速剪切作用下先將液態環氧樹脂與乳化劑均勻混合，然後繼續在一定剪切作用下緩慢地逐步向其中加入蒸餾水，增加到一定水量後，即出現整個體系逐步由油包水型向水包油型的轉變，而形成均勻穩定並可由水稀釋的乳液。若選用高分子質量固體環氧樹脂，則需要加少量有機溶劑並加熱以降低其本黏度，繼而再行轉換和乳化。這一方法的影響因素也較多，除必須有高效的高速剪切分散的設備外，乳化劑的類型、分子質量大小、使用濃度及操作溫度等，實際上都對相反轉過程、粒徑控制及分散乳化效果有著直接影響。近來有人 對其相反轉過程流變行為及相態發展進行了研究，在相反轉點附近，體系油水相的界面張力最
小，此時產生的乳液具有最小分散相尺寸。
1．2 自乳化法
又稱化學修飾法，這是利用環氧樹脂活性基團的反應活
性將親水性基團或鏈段引入到環氧樹脂分子上而進行化學修飾改性的方法。這種具有疏水及親水兩性的環氧樹脂，有著良好的表面活性，無需添加乳化劑而具有自乳化作用，自行分散於水中形成穩定乳液。親水性基團及鏈段的引入主要是充分利用了環氧樹脂分子中活性環氧基及活潑的次甲基上氫原子進行的。當然對高分子質量環氧樹脂而言，還有仲羥基，但其反應活性相對要低得多。
(1)與環氧基的反應_8 因環氧基有較大張力及極性，很易與親核試劑及親電試劑作用而開環，方便地引入親
水性基團及鏈段。例如選用氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯璜酸等小分子化合物與環氧樹脂反應，則氨基使環氧基開環得到相應含羧基、磺酸基的環氧樹脂，再經與氨水等鹼性化合行分散於水中，也可用此產物使純環氧
樹脂進行乳化。也有用羥基苯甲酸甲酯、巰基乙酸酯等小分子化合與環氧基反應，然後再進行酯基水解和中和而引入親水基團的。有人將丙烯酸齊聚物與環氧樹脂作用，藉羧基使環氧基開環而引入含多羧基基團的環氧樹脂再繼而用氨水中和成鹽，分散於水中形成穩定乳液。這類反應因使環氧基消失，一般需加入三聚氰胺或氮基樹脂等以利固化成膜。也有人選用端環氧基聚氧化乙烯或端環氧基聚氧化丙烯乳化劑及雙酚A與雙酚A環氧樹脂在三苯基膦化氫催化下反應．巧妙得到分別含親水性聚氧化乙烯及聚氧化丙烯鏈段並含有環氧基的改性環氧樹脂，不僅具有很好水分散性，且成膜後具有良好耐水性。也有以端羥基聚氧化乙烯或端羥基聚氧化丙烯代替上述雙環氧乳化劑與之反應的報道。
(2)與次甲基上氫的反應 」 有人將環氧樹脂溶於溶劑，加入引發劑及親水性單體如丙烯酸或甲基丙烯酸，加
熱使引發劑分解產生初級游離基，並進攻環氧樹脂次甲基使其活化而產生碳游離基成為新的活性中心，它引發單體進行聚合而使環氧樹脂成為含多羧基基團親水鏈的產物，用氨水中和得到了良好分散於水的穩定乳液。在游離基反應中一般對環氧基影響不大，但也有人將環氧基先用苯酚或苯甲酸或磷酸等予以保護，反應完後再予以還原。當然保護基的選擇應符合易於引入，形成的中間結構能經受所處後繼反應條件，並能在反應結束後不損及分子其他結構的條件下除去。
研究表明，這類接枝環氧樹脂中丙烯酸鏈段含量對乳液穩定性影響很大。
(3)與羥基的反應 對於分子質量較大的環氧樹脂中的仲羥基，雖然反應活性不及前者，但仍可以通過其反應而引入親水基團或鏈段。如有人使用磷酸與其反應形成單、雙或三磷酸酯環氧，用氨水中和成鹽而具親水性。也有酸酐與之反應形脂肪酸環氧，也有將不飽和脂肪酸與之反應形成不飽和脂肪酸環氧酯，再通過雙鍵作用與順丁烯二酸酐反應而製成水性脂肪酸環氧的報道。
1 3 改性固化劑乳化法[． ]
除上述方法外還可採用改性固化劑乳化法，它不需要先
將環氧樹脂改性和乳化，而在配製使用前與改性固化劑混合乳化，這種固化劑一般由多元胺固化劑進行加成擴鏈、接枝、成鹽而製得，非極性及具有表面活性的基團和鏈段的引入，不僅改善了與其環氧樹脂的相容性，而且對低分子質量液體樹脂有良好乳化作用，因而同時兼有乳化及交聯固化功能。
如將多乙烯多胺與單環氧或多環氧化物加成使大部分伯胺氫封閉，再用雙酚A環氧樹脂與之加成，達適當親水親油平衡值後與甲醛作用使伯胺氫羥甲基化。或將過量的多烯多胺與環氧樹脂加成後，用脂肪族或芳香族單環氧化合物封閉其伯胺氫，以水(或水溶性有機溶劑)稀釋後，以醋酸中和部分伯胺氫。封端的作用主要在於制約伯胺基上的氫的活性。
制備中控制好HLB值可保證其良好水分散性。
2 水性環氧樹脂的固化機理[18,1 9j 1 、 、
水性環氧樹脂乳液在配製時根據組成及成膜後性質的
不同要求，需調節環氧與固化劑 的摩爾比，當使用分子質量較大的固體環氧時，尚需加入乙二醇醚一類的成膜助劑。顏填料則可分別添加在環氧及固化劑內，最好質量相近。由於這是一種以溶有固化劑的水為連續相，環氧樹脂為分散相的多相體系，塗裝後水分在適當蒸汽壓條件下會逐漸揮發。有人認為隨水分大部分揮發，環氧顆粒相互接觸形成球體緊密堆積而聚結，而含固化劑的剩餘水分則填充於其間，繼而固化劑不斷擴散人環氧，二者相互作用而交聯固化成膜，殘余水分及其他添加助劑則擴散到膜表面揮發。但隨著交聯固化的進行，環氧顆粒內質量增大，黏度及玻璃化轉變溫度升高，會大大影響固化劑向內部擴散的速度，但速度過快並不利於成膜過程的進行，透射電鏡測試也顯示了其相應的兩相
結構，初步成膜後其固化反應實際上繼續進行，到完全固化需要持續一定時間。
由水的揮發，顆粒聚結，固化劑。擴散及交聯固化成膜的反應機制充分說明，水分的揮發及固化劑擴散速度是極重要的技術關鍵，環氧分散相的粒徑愈小，固化劑與環氧的相容性愈好，少量成膜助劑的使用及合適的水蒸發的控制手段都將直接影響成膜的過程及性質。陳聲銳指出 水分的蒸發分2個階段，先是流體狀態時其蒸發速率恆定，二是成膜後水分需從內部擴散到表面蒸發速率較慢，並指出固化成膜時的溫度、膜厚度及環境相對濕度皆制約著水分的蒸發。
3 有待改善的問題
以水性環氧樹脂為基礎的水性塗料具有環境污染小，對
許多基材包括潮濕基材都有良好附著力 可與水 泥砂漿或水性聚合物配合使用，操作方便，有很好的應用前景，但實踐中還是有不少問題需要予以改善。
(1)由於水的蒸汽壓及蒸發潛熱皆比有機溶劑高，作為
塗料塗裝後水的蒸發較慢，在低溫及潮濕環境下更甚，微量水分的殘留常造成塗膜表干時間延長，塗膜起泡或凹陷。
(2)由於水的冰點低，作為水性塗料，其凍融穩定性較溶
劑型為差。
(3)由於水的表面張力較大，作為水性塗料大大影響了
其對基材及添加的顏填料的潤濕及附著。
(4)由於水的電導率高及乳化劑存在，易使塗裝金屬受
到一定腐蝕。

㈡ 環氧樹脂工藝品製作過程

准備材料：環氧樹脂AB膠，色素，磨具，牙簽。

1、在容器中倒入適量的A膠。

㈢ 環氧樹脂怎麼固化

問題一：環氧樹脂的固化原理 環氧樹脂硬化反應的原理，目前尚不完善，根據所用硬化劑的不同，一般認為它通過四種途徑的反應而成為熱固性產物。
（1）環氧基之間開環連接；
（2）環氧基與帶有活性氫官能團的硬化劑反應而交聯；
（3）環氧基與硬化劑中芳香的或脂肪的羥基的反應而交聯；
（4）環氧基或羥基與硬化劑所帶基團發生反應而交聯。
不同種類的硬化劑，在硬化過程中其作用也不同。有的硬化劑在硬化過程中，不參加到本分子中去，僅起催化作用，如無機物。具有單反應基團的胺、醇、酚等，這種硬化劑，叫催化劑。多數硬化劑，在硬化過程中參與大分子之間的反應，構成硬化樹脂的一部分，如含多反應基團的多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物。
1、胺類硬化劑
胺類硬化劑―般使用比較普遍，其硬化速度快，而且黏度也低，使用方便，但產品耐熱性不高，介電性能差，並且硬化劑本身的毒性較大，易升華。胺類硬化劑包括；脂肪族胺類、芳香族胺類和胺的衍生物等。胺本身可以看作是氮的烷基取代物，氨分子（NH3）中三個氫可逐步地被烷基取代，生成三種不同的胺。即：伯胺（RNH2）、仲胺（R2NH)）和叔胺（R3N）。
由於胺的種類不同，其硬化作用也不同：
（1）伯胺和仲胺的作用
含有活潑氫原子的伯胺及仲胺與環氧樹脂中的環氧基作用。使環氧基開環生成羥基，生成的羥基再與環氧基起醚化反應，最後生成網狀或體型聚合物。
（2）叔胺的作用與伯胺、仲胺不同，它只進行催化開環，環氧樹脂的環氧基被叔胺開環變成陰離子，這個陰離子又能打開一個新的環氧基環，繼續反應下去，最後生成網狀或體型結構的大分子。
2、酸酐類硬化劑
酸酐是由羧酸（分子結構中含有羧基―COOH）與脫水劑一起加熱時，兩個羧基除去一個水分子而生成的化合物。
酸酐類硬化劑硬化反應速度較緩慢，硬化過程中放熱少，使用壽命長，毒性較小，硬化後樹脂的性能（如力學強度、耐磨性、耐熱性及電性能等）均較好。但由於硬化後含有酯鍵，容易受鹼的侵蝕並且有吸水性，另外除少數在室溫下是液體外。絕大多數是易升華的固體，而且一般要加熱固化。
酸酐和環氧樹脂的硬化機理，至今尚未完全闡明，比較公認的說法如下：
酸酐先與環氧樹脂中的羥基起反應而生成單酯，第二步由單酯中的羥基和環氧樹脂的環氧基起開環反應而生成雙酯，第三步再由其中的差悔羥基對環氧基起開環作用，生成醚基，所以可得到既含醚差慶腔鍵，又含有酯基的不溶不熔的體型結構。
除了上述反應之外，第一步生成的單酸中的羧基也可能與環氧樹脂分子上的羥基起酯化反應，生成雙酯。但這不是主要的反應。
3、樹脂類硬化劑
含有硬化基團的一NH一，一CH2OH，一SH，一COOH，一OH等的線型合成樹脂低聚物，也可作為環氧樹脂的硬化劑。如低分子聚醯胺．酚醛樹脂，苯胺甲醛樹脂，三聚氰胺甲醛樹脂，糠醛樹脂，硫樹脂，聚酯等。它們分別能對環氧樹虛衫脂硬化物的耐熱性，耐化學性，抗沖擊性，介電性，耐水性起到改善作用。常用的是低分子聚醯胺和酚醛樹脂。
（1）低分子聚醯胺不同於尼龍型的聚醯胺。它是亞油酸二聚體或是桐油酸二聚體與脂肪族多元胺，如乙二胺、二乙烯三胺反應生成的一種琥珀色粘稠狀樹脂。由於原材料的性質，反應組分的配比和反應條件不同，低分子聚醯胺的性質差別很大。它們的分子量在500~9000之間，有熔點很高，胺值很低的固態樹脂，亥有胺值為300的液態樹脂。其中胺值是低分子聚醯胺活性的描述，胺值高的活性大......>>

問題二：環氧樹脂為什麼不固化？怎麼急救？ 1601環氧樹脂是一種無定形黏稠液體,加熱呈塑性,沒有明顯的熔點,受熱變軟,逐漸熔化而發黏,不溶於水,本身不會硬化,因此它幾乎沒有單獨的使用價值，只有和固化劑反應生成三維網狀結構的不溶不熔聚合物才有應用價值。當加入一定量固化劑後,就逐漸固化,形成性能各異的化學物質，因此，必須加入固化劑，組成配方樹脂，並且在一定條件下進行固化反應，生成立體網狀結構的產物，才會顯現出各種優良的性能，成為具有真正使用價值的環氧材料。工程中常用胺類固化劑:乙二胺、二乙烯多胺、多乙烯多胺等。
環氧固化劑650
一、性能：
本品為環氧樹脂的優良固化劑和壇韌劑。它毒性低，揮發性小，和環氧樹脂配用比例寬，操作簡便，可常溫固化，粘接力強，韌性好，明顯地優越於一般的單體胺類固化劑。
二、 用途：
本品與環氧樹脂配合，廣泛地應用於粘接各種金屬和非金屬材料（如鋼鐵、鋁材、陶瓷、玻璃、塑料等），配製環氧聚醯胺防腐塗料，糊制玻璃鋼，澆鑄電器，密封電子元件等）
三、使用方法：
本品用量為環氧樹脂重量的40％-100％，均有良好的固化效果，將聚醯胺樹脂與環氧樹脂混合均勻即可使用，根據不同用途的要求，可在混合樹脂中添加適量的填充劑（如瓷粉、鐵粉、鋁粉等）、顏料和稀釋劑（如醇類、酮類、芳烴類等）。澆鑄時可用硅油、凡士林、石蠟等作脫模劑。用於粘接材料時，常溫固化三至五天可達最佳性能，升溫固化則可縮短固化時間。
你廠補池用的1601樹脂和650固化劑原則上應該會固化,不固化可能是
1:天氣溫度過低,溫度低固化速度要成倍加長,一般指的常溫都是20度左右.
2:水分或濕度過高,池中水分過重(醋池未乾燥,水分會存在在水泥池內部,會嚴重降低固化速度.其次天氣濕度過大,也會引入水分對固化不利.
3:稀釋劑乙醇選擇不當,乙醇是一種和水任意比稀釋的溶劑,乙醇做稀釋劑(無水乙醇吸水)會造成整個體系不幹燥.
4:固化劑加入量和固化速度有一曲線關系,但50%不固化,你可以考慮多加少許.
我的建議
整個體系必須乾燥,否則永遠不會有好的效果,加熱烘乾是最有效的辦法,如果能夠辦到就要從著方面下手,650加入的量不是不固化的絕對因素,其次稀釋劑考慮改芳烴溶劑(苯,甲苯),芳烴是不容水的,如果很多條件不允許,又想不浪費前面的原料,你只能小試一下其他固化劑,固化劑的種類你上中國樹脂網的club.resin/showbbs_p1_61_937_1看下,也許對你有幫助.希望你能解決好問題.

問題三：環氧樹脂固化問題，懂的人來。 環氧和固化劑的用量是有比例的，這個量可以在一定范圍內調整，但不能過大，調整過大了會帶來問題。如果固化劑過多，環氧樹脂固化後會發脆，如果試樣體積大，甚至會固化後直接開裂。如果固化劑過少，固化會不完全，有可能出現你說的不幹的情況。
其實你的問題，只要減少催化劑的量就可以了。不要改變固化劑的量。催化劑少了，反應速度就慢了。
根據你的描述，沒有判定你的用量是否正確。根據我的一般經驗，催化劑用量是很少的。

問題四：環氧樹脂怎樣乾的快 1，提高溫度，理論上溫度每升高10℃，固化速度快1倍。
2，提高促進劑用量，促進劑越多，固化越快。
3，改變促進劑類型，使用活性更高的促進劑。不過活性更高，通常潛伏性就差，如果是單組份的產品，要找一個平衡，雙組份的不用考慮這點。
4，固化劑加量，但改變固化劑量就會改變固化物結構，進而改變漆膜或者塗層或者製品的性能，此法要慎重。
5，改變固化劑類型，使用更高活性的固化劑，此法風險如上3,4條，有風險，需謹慎，要提前試驗。
6，樹脂中加入高活性成分，比如用鄰甲酚醛型環氧替換雙酚A型環氧，但風險如上3,4.
7，使用高固分環氧或者粉末環氧，減少溶劑揮發時間。

問題五：如何去除固化的環氧樹脂 10分 我弄得也是環氧樹脂，你若是在不會，買本孫曼靈- 環氧樹脂應用原理與技術[M]. 機械工業出版社，裡面對工藝及不同固化劑配比介紹了。
你就沒說你用的什麼固化劑，另外建議增加固化時間，否則換固化劑，稀釋劑也可以換下
對於氣泡，是環氧樹脂中沒有解決的問題，你可以試加消泡劑，另外抽真空是目前取氣泡最好的方法。還有，氣泡出不來，是由於粘度太大，你可以加稀釋劑，另外在澆鑄前把模具預熱下再澆鑄，這樣效果能好點。
你體系的黏度太大，可以加稀釋劑，氣泡不可能完全消除，只能減少。
你的環氧樹脂固化不完全，可以加促進劑（一般為叔胺類），另外你裡面加填料沒？若有，進行下表面改性試下。
求採納為滿意回答。

問題六：環氧樹脂與胺如何固化 首先你要說出作什麼之用,環氧樹脂與胺的固化方式應該幾種方式。我想應該有人知道…。

問題七：固化的環氧樹脂如何軟化 環氧樹脂是熱固性樹脂，完全固化後不溶不熔，

問題八：如何將環氧樹脂固化成型脫模 如何將環氧樹脂固化成型脫模
樹脂從模具流出，是因為模具合模面不平整所致，需要重新打磨合模表面，做到嚴絲合縫，或者四周加密封圈。
澆注前，需要在模具表面塗脫模劑，試試浚通達脫模劑，效果不錯。

問題九：環氧樹脂固化有哪些常見的固化體系 最常用的的環氧樹脂是雙酚A型環氧樹脂，最常用的是E44/E51兩種牌號。另外環氧樹脂有雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙酚H型環氧樹脂、酚醛環氧樹脂、多官能縮水甘油醚環氧樹脂、多官能縮水甘油胺環氧樹脂、鹵化環氧樹脂等等。
常用的固化劑也有很多種：脂肪胺/改性脂肪胺固化劑，脂環胺/改性脂環胺固化劑，低分子聚醯胺固化劑、芳香胺/改性芳香胺固化劑，酚醛胺固化劑，酸酐類固化劑，咪唑類固化劑，硫醇類固化劑等等。

問題十：環氧樹脂的固化原理 環氧樹脂硬化反應的原理，目前尚不完善，根據所用硬化劑的不同，一般認為它通過四種途徑的反應而成為熱固性產物。
（1）環氧基之間開環連接；
（2）環氧基與帶有活性氫官能團的硬化劑反應而交聯；
（3）環氧基與硬化劑中芳香的或脂肪的羥基的反應而交聯；
（4）環氧基或羥基與硬化劑所帶基團發生反應而交聯。
不同種類的硬化劑，在硬化過程中其作用也不同。有的硬化劑在硬化過程中，不參加到本分子中去，僅起催化作用，如無機物。具有單反應基團的胺、醇、酚等，這種硬化劑，叫催化劑。多數硬化劑，在硬化過程中參與大分子之間的反應，構成硬化樹脂的一部分，如含多反應基團的多元胺、多元醇、多元酸酐等化合物。
1、胺類硬化劑
胺類硬化劑―般使用比較普遍，其硬化速度快，而且黏度也低，使用方便，但產品耐熱性不高，介電性能差，並且硬化劑本身的毒性較大，易升華。胺類硬化劑包括；脂肪族胺類、芳香族胺類和胺的衍生物等。胺本身可以看作是氮的烷基取代物，氨分子（NH3）中三個氫可逐步地被烷基取代，生成三種不同的胺。即：伯胺（RNH2）、仲胺（R2NH)）和叔胺（R3N）。
由於胺的種類不同，其硬化作用也不同：
（1）伯胺和仲胺的作用
含有活潑氫原子的伯胺及仲胺與環氧樹脂中的環氧基作用。使環氧基開環生成羥基，生成的羥基再與環氧基起醚化反應，最後生成網狀或體型聚合物。
（2）叔胺的作用與伯胺、仲胺不同，它只進行催化開環，環氧樹脂的環氧基被叔胺開環變成陰離子，這個陰離子又能打開一個新的環氧基環，繼續反應下去，最後生成網狀或體型結構的大分子。
2、酸酐類硬化劑
酸酐是由羧酸（分子結構中含有羧基―COOH）與脫水劑一起加熱時，兩個羧基除去一個水分子而生成的化合物。
酸酐類硬化劑硬化反應速度較緩慢，硬化過程中放熱少，使用壽命長，毒性較小，硬化後樹脂的性能（如力學強度、耐磨性、耐熱性及電性能等）均較好。但由於硬化後含有酯鍵，容易受鹼的侵蝕並且有吸水性，另外除少數在室溫下是液體外。絕大多數是易升華的固體，而且一般要加熱固化。
酸酐和環氧樹脂的硬化機理，至今尚未完全闡明，比較公認的說法如下：
酸酐先與環氧樹脂中的羥基起反應而生成單酯，第二步由單酯中的羥基和環氧樹脂的環氧基起開環反應而生成雙酯，第三步再由其中的羥基對環氧基起開環作用，生成醚基，所以可得到既含醚鍵，又含有酯基的不溶不熔的體型結構。
除了上述反應之外，第一步生成的單酸中的羧基也可能與環氧樹脂分子上的羥基起酯化反應，生成雙酯。但這不是主要的反應。
3、樹脂類硬化劑
含有硬化基團的一NH一，一CH2OH，一SH，一COOH，一OH等的線型合成樹脂低聚物，也可作為環氧樹脂的硬化劑。如低分子聚醯胺．酚醛樹脂，苯胺甲醛樹脂，三聚氰胺甲醛樹脂，糠醛樹脂，硫樹脂，聚酯等。它們分別能對環氧樹脂硬化物的耐熱性，耐化學性，抗沖擊性，介電性，耐水性起到改善作用。常用的是低分子聚醯胺和酚醛樹脂。
（1）低分子聚醯胺不同於尼龍型的聚醯胺。它是亞油酸二聚體或是桐油酸二聚體與脂肪族多元胺，如乙二胺、二乙烯三胺反應生成的一種琥珀色粘稠狀樹脂。由於原材料的性質，反應組分的配比和反應條件不同，低分子聚醯胺的性質差別很大。它們的分子量在500~9000之間，有熔點很高，胺值很低的固態樹脂，亥有胺值為300的液態樹脂。其中胺值是低分子聚醯胺活性的描述，胺值高的活性大......>>

㈣ 環氧丙烯酸酯的光敏酚醛環氧丙烯酸酯的合成工藝

1。1主要原料
F-44環氧樹脂(環氧值0。44)：國產；二氧六環(二烷)：分析純，上海試劑三廠；對苯二酚：化學純，重慶電子材料試劑廠；乙基-對-二甲氨基苯甲酸酯(EDAB)光敏促進劑、異丙基硫雜蒽酮(ITX)光敏劑：美國倍合德國際有限公司提供；三羥甲基丙基三丙烯酸酯(TMPTA)交聯劑：比利時UCB化學公司提供；丙烯酸：化學純，上海五聯試劑化工廠；馬來酸酐：分析純，天津市化學試劑一廠。
1。2主要儀器
樣品紅外光譜用美國NICOLET儀器公司生產的IMPACT420型傅里葉紅外光譜儀測定；產品光化學活性用自製的紫外光曝光儀進行曝光，然後用上述紅外光譜儀測定曝光前後雙鍵含量的變化，紫外光燈功率1000W，燈管離樣品距離26cm；塗膜附著力用原天津材料實驗機廠生產的QFZ-Ⅱ型漆膜附著力實驗儀測定。
1。3光敏酚醛環氧丙烯酸酯的合成
在裝有迴流冷凝、攪拌和恆溫裝置的100mL圓底燒瓶中加入36。2g含70%(質量分數)F-44環氧樹脂的二氧六環溶液(含純樹脂25g，0。1mol環氧基)，攪拌下加入5。0g(0。07mol)重蒸的丙烯酸、2。47mL2%(質量分數)的對苯二酚的二氧六環溶液，以及計量的催化劑，升溫至所選定的溫度進行反應。每間隔2h取樣分析丙烯酸的含量，進而計算其轉化率。對產品精製後用紅外光譜進行結構表徵。
1。4光敏酚醛環氧丙烯酸酯性能的測定
在覆有銅膜的環氧樹脂底板上採用絲網印刷的方式塗覆改性後的酚醛環氧樹脂及固化劑、交聯劑、光敏劑等的混合物。在曝光儀上按設計的時間曝光，測定附著力，或在紫外光曝光後，在恆溫箱中(溫度150℃、時間1h)進行熱固化，再測定塗膜附著力和耐酸鹼、耐溶劑性能。 2。1反應原理
環氧樹脂與丙烯酸在催化劑存在下反應，見式1。
2。2催化劑種類、用量及反應時間對丙烯酸轉化率的影響
研究了溴化四丁基銨，二甲苯胺、三乙胺和二乙胺等催化劑及其用量以及反應時間對丙烯酸轉化率的影響，結果見表1。
表1催化劑種類、用量及反應時間對丙烯酸轉化率的影響
由表1可知，在一定的反應時間內，催化劑的用量對丙烯酸轉化率有明顯的影響。若不使用催化劑，即使反應時間延長至12h，丙烯酸的轉化率也只能達到9。37%。隨著催化劑用量的增加，丙烯酸的轉化率明顯提高，達到100%的轉化率所需的時間越來越短。在催化劑用量相同的情況下，比較4種催化劑對丙烯酸轉化率的影響。發現除二乙胺的催化活性稍差外，其他3種催化劑的催化活性比較接近。但溴化四丁基銨價格昂貴，而二甲苯胺具有一定的毒性，殘留在改性樹脂中的二甲苯胺會對操作工人的身體帶來危害，因此從降低生產成本和安全生產的角度考慮，使用三乙胺作催化劑較好。三乙胺用量為0。5g時，反應在6h內就可完成；三乙胺用量為0。25g時，反應要8h才能完成。多用0。25g三乙胺可節省2h反應時間，而成本增加不多，且6h反應時間最有利於工業生產單班的控制，同時考慮熱能的消耗、勞動費用等綜合因素，三乙胺的用量以0。5g為宜。
2。3反應溫度對丙烯酸轉化率的影響
三乙胺用量為0。5g時，考察不同溫度對丙烯酸轉化率的影響，結果見表2。
表2反應溫度對丙烯酸轉化率的影響
由表2可知，用三乙胺作為催化劑，在同一反應時間內，隨著反應溫度的升高，丙烯酸的轉化率提高。在溫度為95℃時，丙烯酸可在6h之內反應完全。因此從工業生產的角度看，較高的反應溫度有利於縮短生產周期，提高生產效率。
2。4產品的光化學活性
產品光化學活性用曝光後雙鍵的相對反應程度來表示，結果見表3。
表3產品的光化學活性
由表3可看出，在未加入交聯劑的情況下，丙烯酸改性F-44樹脂具有較為理想的光反應活性。在光照5s時，雙鍵反應程度就接近60%。這證實，所合成的產品是一種光敏性樹脂，所製得的塗料可通過光交聯成膜。
2。5產品的性能
光敏酚醛環氧丙烯酸酯是F-44樹脂中部分環氧基與丙烯酸進行了化學反應，改性後的樹脂中仍然保留一部分環氧基，這部分環氧基使樹脂制備塗料時有優異的力學性能，例如對底材優良的附著力等。為保證這部分環氧基充分地參與固化反應，在樹脂中加入馬來酸酐作為環氧基的熱固化交聯劑，其用量取決於環氧基的剩餘量。光敏劑和TMPTA的用量根據改性後樹脂中雙鍵的含量決定，結果見表4。從表4可知，經熱固化後的塗漠具有優良的附著力、耐酸鹼性和耐溶劑性等性能。
表4塗膜性能
2。6產品的結構表徵
產品的結構用紅外光譜(FT-IR)來表徵。圖1(a)為F-44環氧樹脂的FT-IR譜圖。圖1(b)為產品經精製後的FT-IR譜圖。
(b)產品的FI-IR譜圖
圖1F-44環氧樹脂及產品的FT-IR譜圖
比較(a)、(b)兩圖可以看出，(b)圖在1724。4cm-1處出現強烈的共軛羰基吸收峰，且在3426。5cm-1處的羥基吸收峰較之(a)圖有明顯的增強，這是由於環氧基被丙烯酸開環後產生了更多的羥基引起的，這說明丙烯酸基已成功地引入到改性樹脂中。另外，(a)圖在1244cm-1、914cm-1、756cm-1處有環氧基3個吸收峰，在(b)圖中這3個環氧基峰仍然存在，只不過比(a)圖吸收峰有所減小，這說明改性樹脂中保留了原樹脂的部分環氧基。綜上所述，所製得的改性樹脂是一種既含有環氧基又含有丙烯酸基的樹酯。 用丙烯酸和F-44環氧樹脂為原料，合成一種經FI-IR證實既含有丙烯酸基，又含有環氧基的光敏環氧丙烯酸酯樹脂。研究了催化劑種類、催化劑用量、反應時間、反應溫度對丙烯酸轉化率的影響，發現用三乙胺作催化劑，在較高的反應溫度(95℃)、較大的三乙胺用量，反應在較短的時間內即可完成；適當提高反應的溫度有利於反應的進行，可縮短生產周期。採用紫外光曝光、FT-IR跟蹤碳碳雙鍵含量的變化的方法測定並驗證了改性樹脂的光化學活性，證實產品是一種紫外光敏樹脂。測定了產品的光學活性和性能，結果表明所製得的樹脂具有優良的光化學活性，用樹脂所製得的塗膜保留了原環氧樹脂優良的附著力、耐酸鹼性和耐溶劑性。

㈤ 環氧樹脂膠粘劑合成工藝及添加劑

隨著科學技術的發展，高新技術產品的需求增大，環氧膠黏劑品種不斷推陳出新，性能日益攀高。研發高強度、高韌性、高耐熱高耐久、多功能、阻燃型、環保無毒的改性環氧膠黏劑將是今後的重點發展方向。

環氧樹脂膠黏劑是由環氧樹脂、固化劑、促進劑、改性劑等組成的液態或固態膠黏劑。環氧樹脂的分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為其特徵，環氧基團可以位於分子鏈的末端、中間或成環狀結構。由於環氧樹脂含有多種極性基團和活性很大的環氧基，因而與金屬、玻璃、水泥、木材、塑料等多種極性材料具有很強的黏結力，同時環氧固化物的內聚強度也很大，所以黏結強度很高。

分類及用途環氧膠黏劑的品種繁多，目前還沒有統一標準的分類方法，行業類有L2T幾種分類方法：(1)組分與形態分類；(2)包裝形態分類；(3)固化方式與條件；(4)黏接強

生產原理及工藝流程：

當環氧樹脂膠黏劑的配方確定後，便可配製不同的產品，既可配成雙組分的，也可配成單組分的。所謂雙組分環氧樹脂膠黏劑就是環氧樹脂和改性劑等作為一種組分，而固化劑和促進劑作為另一組分，兩組分分別包裝儲存，使用時再按一定的比例混合。

雙組分環氧樹脂膠黏劑的生產工藝：原料及器具准備一按配方准確稱量一混合攪拌均勻一檢查與檢驗一包裝

常用的環氧樹脂一般黏度較大，在室溫低於15°C時很黏稠,不便取出或與其他組分混合。可以用加熱的方法來降低黏度，增加流動性,但加熱溫度不宜超過60°C。對於固體環氧樹脂，可以加熱熔化，或以溶劑溶解，或是研細過篩之後，再與其他組分混合對於填料，應在加入前於110°C-150°C烘乾，以除去水分和所吸附的氣體。有的填料須在600°C -900°C高溫下進行活化。填料的乾燥最好是現用現烘，也可預先乾燥之後，放入密閉的容器內儲存，但放置時間也不宜太久。

對於固體固化劑，最好將其變成液體，方法是加熱熔化或以溶劑溶解,也可製成過冷液體，如間苯二胺。若是以固態形式加入環氧樹脂內,需研細過篩(一般為200月以上) ,以使分散均勻。

配製環氧膠的反應釜或攪拌器可以是金屬或搪瓷的，為減少環氧樹脂與器壁的黏附，應鍍鉻拋光或塗以硅樹脂漆。配膠用的容器、攪拌器或其他輔助工具，都要求潔凈乾燥無油污或臟物。取用甲、乙兩組分的工具不可混用，否則會造成局部混合固化，影響膠黏劑的質量。將甲、乙兩組分混合均勻後進行分別包裝，包裝要求方便、耐用，可採用牙膏管狀、注射器狀、塑料桶(盒)、金屬桶(盒)等形式包裝。包裝要密封性好，取用方便。

環氧樹脂膠粘劑中通常需要加入的添加劑有稀釋劑、增韌劑、填料及偶聯劑等。它們的主要作用是進一步地提高環氧樹脂膠粘劑的各種性能，使其能夠得到更加廣泛的應用。

稀釋劑

稀釋劑的主要作用是降低環氧樹脂膠粘劑體系的粘度，改善工藝性能。但稀釋劑的加入對環氧樹脂固化物的熱變形溫度(HDT)、機械性能等有很明顯的影響。稀釋劑又分為活性稀釋劑和非活性稀釋劑。

非活性稀釋劑

在此物理混入過程中，不能參與固化反應，僅起到稀釋粘度作用，其用量約為組份總含量的5~20%為宜。非活性稀釋劑大部分是高沸點溶劑如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯等。

活性稀釋劑

主要是含有環氧基團的低分子環氧化合物,能與環氧樹脂固化反應，它的加入對固化物性能的影響不大，可分為單環氧基和雙環氧基活性稀釋劑。

增韌劑

環氧樹脂未經改性的固化物延伸率低、韌性差、脆性大。當承受到內應力或外應力時,迅速形成缺陷區並擴展成裂縫，導致固化物的開裂。改性環氧樹脂固化物具有較大韌性和抗沖擊性。增韌劑也可分為活性和非活性兩種。

非活性增韌劑

不含有活性基團，僅與環氧樹脂混溶而不發生化學反應。其大多為粘度小的液體，具有稀釋作用，有利於膠液對膠接表面的擴散、吸附和浸潤，並能增加流動性，使固化物柔性好。(需要注意的是:必須控制其用量，否則固化後將從膠層內溢出)。用量為樹脂量的5~20%。

活性增韌劑

含有活性基團，能參加環氧樹脂的固化反應也能與環氧樹脂混溶，起到增韌作用。常用的增韌劑有液體聚硫橡膠、液體丁腈橡膠(液體端羧基丁腈橡膠)、液體端羧(羥)基聚丁二烯橡膠、聚乙烯醇縮醛、聚氨酯、尼龍、低分子聚醯胺和聚醚樹脂等。

填料

填料的主要作用是降低膠層的收縮率，提高膠接的抗剪強度。其主要作用是:

|、填料使膠液增稠或使粘度增大。

2、填料降低收縮應力和熱應力。

填料能夠影響膠層的物化性能。例如:羧基鐵粉添加到環氧樹脂中能改進導磁性能。另外填料的加入會降低環氧膠的剝離強度，因此一般的結構膠除加入具有觸變性的2#二氧化硅外，不再加填料。

偶聯劑

偶聯劑主要是改善膠接頭的強度和耐濕熱老化性能，用量約為1~5%，大多為有機硅偶聯劑，在環氧膠配方中常用的是KH-550和KH-560。

硅烷偶聯劑分子含有一部份基團(X )與無機物表面較好地親和;另一部份基團(R)能與有機樹脂結合，可用於處理織物，作塗層或被粘物表面處理劑,有效地提高膠接強度。

生產應用現狀：

環氧膠黏劑具有粘接強度高收縮率小、毒性小、電性能優良、耐腐蝕性好、機械性好、施工工藝簡便、使用性較強的優點，因而廣泛應用於機械工業、鐵路機車及車輛、建築工業、宇航和飛機製造業電子工業、船艦工業、石油和化工方面各大領域中。

㈥ 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。

㈦ 怎麼合成環氧樹脂

合成環氧樹脂；
溴化環氧樹脂的合成二步法，第一步以雙酚A和環氧氯丙烷作原材，在催化劑內作用下合成低分容子量環氧樹脂；第二步以一定比例的低分子量環氧樹脂和四溴雙酚A作原材，加入催化劑經加熱反應、擴鏈製成溴化環氧樹脂。這種傳統的「單峰」型環氧樹脂相對分子質量較單一，使用上有一定困難。目前趨向於使用「雙峰」型的環氧樹脂，即將相對分子質量高的和低的兩種環氧樹脂進行混合，其做法是在製成的高相對分子質量樹脂中，趁熱加入溶劑(丙酮或丁酮)，溶解均勻後添加一定比例的低相對分子質量環氧樹脂，配成所謂「雙峰」型的環氧樹脂。

環氧樹脂的生產

1、主要單體和原料
製造環氧樹脂的單體和原料來自4個方面。
（1） 能導入環氧基的化合物，主要是環氧氯丙烷、甲基環氧氯丙烷、環氧丙醇。
（2） 能形成環氧基的化合物，主要是過氧化物、過氧化醋酸、過氧化氫。
（3） 含有兩個或兩個以上活潑氫的化合物或預聚物，包括多元醇、多元酚、多元羧酸、多元胺等。
（4） 含有兩個或兩個以上不飽和雙鍵的化合物或預聚物，主要是丁二烯、丙烯醛，戊二烯、異戊二烯的預聚物和油脂。

其中雙酚A和環氧氯丙烷是環氧樹脂最主要的單體。

㈧ 環氧樹脂的成分和生產流程

環氧樹脂化學成分
主要成份是:酚醛樹脂;
酚醛樹脂是由苯酚和甲醛在催化劑條件下縮聚、經中和、水洗而製成的樹脂，其中以苯酚和甲醛樹脂為最重要。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。因選用催化劑的不同，可分為熱固性和熱塑性兩類。酚醛樹脂具有良好的耐酸性能、力學性能、耐熱性能，廣泛應用於防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片製造等行業。

NL固化劑是酚醛樹脂呋喃樹脂的高效低毒固化劑。NL固化劑毒性低，基本無刺激味，樹脂固化後強度高、耐蝕性好，使用用量少，操作方便，貯存期長。本品適用於熱固性酚醛樹脂及呋喃樹脂的常溫固化。用來配製酚醛樹脂及呋喃膠泥；玻璃鋼製品；制筆、制刷、竹木等製品的粘合；也可用作鑄造樹脂的室溫固化劑。質量指標外觀 暗灰色液體相對密度（20℃） 1.16±0.01粘度(塗-4,25℃)秒 20－30 總酸度(以H2SO4計)% 18±2 游離酸(以H2SO4計)% 3－5 貯存期 一年以上（密閉存放）應用對酚醛樹脂或呋喃樹脂，NL固化劑的用量范圍一般為5－12％。環境溫度20℃時，2130酚醛樹脂的NL固化劑用量為8％左右，NL固化劑用量可隨溫度調整。參考配方 酚醛樹脂 酒精 NL固化劑 石英粉酚醛膠泥 100 0－5 6－10 150－200玻璃鋼膩子 100 0－5 6－10 120－200玻璃鋼面料 100 10 8－15 10－1520℃時NL用量為8％，1小時左右初凝，使用期30分鍾左右配方注意：酚醛樹脂或呋喃樹脂用NL固化劑來固化時，對填料的要求較高，要求填料的耐酸性達到規范的要求。劣質填料含有碳酸鈣等會與酸性固化劑反應產生氣泡，影響製品質量，並可能造成樹脂不固化。包裝及貯運10Kg、25Kg塑料桶裝。室溫密閉儲存。可長期貯存，超過一年復測合格可繼續使用。

材料簡介
環氧樹脂是泛指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物，除個別外，它們的相對分子質量都不高。環氧樹脂的分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為其特徵，環氧基團可以位於分子鏈的末端、中間或成環狀結構。由於分子結構中含有活潑的環氧基團，使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶、不熔的具有三向網狀結構的高聚物。
[編輯本段]應用特性
1、 形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應各種應用對形式提出的要求，其范圍可以從極低的粘度到高熔點固體。
2、 固化方便。選用各種不同的固化劑，環氧樹脂體系幾乎可以在0～180℃溫度范圍內固化。
3、 粘附力強。環氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在，使其對各種物質具有很高的粘附力。環氧樹脂固化時的收縮性低，產生的內應力小，這也有助於提高粘附強度。
4、 收縮性低。環氧樹脂和所用的固化劑的反應是通過直接加成反應或樹脂分子中環氧基的開環聚合反應來進行的，沒有水或其它揮發性副產物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比，在固化過程中顯示出很低的收縮性（小於2%）。
5、 力學性能。固化後的環氧樹脂體系具有優良的力學性能。
6、 電性能。固化後的環氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優良絕緣材料。
7、 化學穩定性。通常，固化後的環氧樹脂體系具有優良的耐鹼性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環氧體系的其它性能一樣，化學穩定性也取決於所選用的樹脂和固化劑。適當地選用環氧樹脂和固化劑，可以使其具有特殊的化學穩定性能。
8、 尺寸穩定性。上述的許多性能的綜合，使環氧樹脂體系具有突出的尺寸穩定性和耐久性。
9、 耐黴菌。固化的環氧樹脂體系耐大多數黴菌，可以在苛刻的熱帶條件下使用。
類型分類
根據分子結構，環氧樹脂大體上可分為五大類：
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
2、 縮水甘油酯類環氧樹脂
3、 縮水甘油胺類環氧樹脂
4、 線型脂肪族類環氧樹脂
5、 脂環族類環氧樹脂
復合材料工業上使用量最大的環氧樹脂品種是上述第一類縮水甘油醚類環氧樹脂，而其中又以二酚基丙烷型環氧樹脂（簡稱雙酚A型環氧樹脂）為主。其次是縮水甘油胺類環氧樹脂。
1、 縮水甘油醚類環氧樹脂
縮水甘油醚類環氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環氧氯丙烷縮聚而成的。
（1）二酚基丙烷型環氧樹脂 二酚基丙烷型環氧樹脂是由二酚基丙烷與環氧氯丙烷縮聚而成。
工業二酚基丙烷型環氧樹脂實際上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多數的分子是含有兩個環氧基端的線型結構。少數分子可能支化，極少數分子終止的基團是氯醇基團而不是環氧基。因此環氧樹脂的環氧基含量、氯含量等對樹脂的固化及固化物的性能有很大的影響。 工業上作為樹脂的控制指標如下：
①環氧值。環氧值是鑒別環氧樹脂性質的最主要的指標，工業環氧樹脂型號就是按環氧值不同來區分的。環氧值是指每100g樹脂中所含環氧基的物質的量數。環氧值的倒數乘以100就稱之為環氧當量。環氧當量的含義是：含有1mol環氧基的環氧樹脂的克數。
②無機氯含量。樹脂中的氯離子能與胺類固化劑起絡合作用而影響樹脂的固化，同時也影響固化樹脂的電性能，因此氯含量也環氧樹脂的一項重要指標。
③有機氯含量。樹脂中的有機氯含量標志著分子中未起閉環反應的那部分氯醇基團的含量，它含量應盡可能地降低，否則也要影響樹脂的固化及固化物的性能。
④揮發分。
⑤粘度或軟化點。
（2）酚醛多環氧樹脂 酚醛多環氧樹脂包括有苯酚甲醛型、鄰甲酚甲醛型多環氧樹脂，它與二酚基丙烷型環氧樹脂相比，在線型分子中含有兩個以上的環氧基，因此固化後產物的交聯密度大，具有優良的熱穩定性、力學性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。它們是由線型酚醛樹脂與環氧氯丙烷縮聚而成的。
（3）其它多羥基酚類縮水甘油醚型環氧樹脂 這類樹脂中具有實用性的代表有：間苯二酚型環氧樹脂、間苯二酚-甲醛型環氧樹脂、四酚基乙烷型環氧樹脂和三羥苯基甲烷型環氧樹脂，這些多官能縮水甘油醚樹脂固化後具有高的熱變形溫度和剛性，可單獨
或者與通用E型樹脂共混，供作高性能復合材料（ACM）、印刷線路板等基體材料。
（4）脂族多元醇縮水甘油醚型環氧樹脂 脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個或兩個以上的環氧基，這類樹脂絕大多數粘度很低；大多數是長鏈線型分子，因此富有柔韌性。
2、其它類型環氧樹脂
（1）縮水甘油酯類環氧樹脂 縮水甘油酯類環氧樹脂和二酚基丙烷環氧化樹脂比較，它具有粘度低，使用工藝性好；反應活性高；粘合力比通用環氧樹脂高，固化物力學性能好；電絕緣性好；耐氣候性好，並且具有良好的耐超低溫性，在超低溫條件下，仍具有比其它類型環氧樹脂高的粘結強度。有較好的表面光澤度，透光性、耐氣候性好。
（2）縮水甘油胺類環氧樹脂 這類樹脂的優點是多官能度、環氧當量高，交聯密度大，耐熱性顯著提高。上前國內外已利用縮水甘油胺環氧樹脂優越的粘接性和耐熱性，來製造碳纖維增強的復合材料（CFRP）用於飛機二次結構材料。
（3）脂環族環氧樹脂 這類環氧樹脂是由脂環族烯烴的雙鍵經環氧化而製得的，它們的分子結構和二酚基丙烷型環氧樹脂及其它環氧樹脂有很大差異，前者環氧基都直接連接在脂環上，而後者的環氧基都是以環氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環族環氧樹脂的固化物具有以下特點：①較高的壓縮與拉伸強度；②長期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學性能；③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。
（4）脂肪族環氧樹脂 這類環氧樹脂分子結構里不僅無苯核，也無脂環結構。僅有脂肪鏈，環氧基與脂肪鏈相連。環氧化聚丁二烯樹脂固化後的強度、韌性、粘接性、耐正負溫度性能都良好。
使用指南
環氧樹脂及環氧樹脂膠粘劑本身無毒，但由於在制備過程中添加了溶劑及其它有毒物，因此不少環氧樹脂「有毒」，近年國內環氧樹脂業正通過水性改性、避免添加等途徑，保持環氧樹脂「無毒」本色。目前絕大多數環氧樹脂塗料為溶劑型塗料,含有大量的可揮發有機化合物(VOC),有毒、易燃,因而對環境和人體造成危害。
環氧樹脂一般和添加物同時使用，以獲得應用價值。添加物可按不同用途加以選擇，常用添加物有以下幾類：（1）固化劑；（2）改性劑；（3）填料；（4）稀釋劑；（5）其它。
其中固化劑是必不可少的添加物，無論是作粘接劑、塗料、澆注料都需添加固化劑，否則環氧樹脂不能固化。
由於用途性能要求各不相同，對環氧樹脂及固化劑、改性劑、填料、稀釋劑等添加物也有不同的要求。現將它們的選擇方法簡介於下：
（一）環氧樹脂的選擇
1、 從用途上選擇
作粘接劑時最好選用中等環氧值（0.25-0.45）的樹脂，如6101、634；作澆注料時最好選用高環氧值（>0.40）的樹脂，如618、6101；作塗料用的一般選用低環氧值（<0.25）的樹脂，如601、604、607、609等。
2、 從機械強度上選擇
環氧值過高的樹脂強度較大，但較脆；環氧值中等的高低溫度時強度均好；環氧值低的則高溫時強度差些。因為強度和交聯度的大小有關，環氧值高固化後交聯度也高，環氧值低固化後交聯度也低，故引起強度上的差異。
3、 從操作要求上選擇
不需耐高溫，對強度要求不大，希望環氧樹脂能快乾，不易流失，可選擇環氧值較低的樹脂；如希望滲透性也，強度較好的，可選用環氧值較高的樹脂。
（二）、固化劑的選擇
1、固化劑種類：
常用環氧樹脂固化劑有脂肪胺、脂環胺、芳香胺、聚醯胺、酸酐、樹脂類、叔胺，另外在光引發劑的作用下紫外線或光也能使環氧樹脂固化。常溫或低溫固化一般選用胺類固化劑，加溫固化則常用酸酐、芳香類固化劑。
環氧值是鑒定環氧樹脂質量的最主要指標，環氧樹脂的型號劃分就是根據環氧值的不同來區分的。環氧值是指100克樹脂中所含環氧基的克當量數。
2、固化劑的用量
（1）胺類作交聯劑時按下式計算：
胺類用量=MG/Hn
式中：
M=胺分子量
Hn=含活潑氫數目
G=環氧值（每100克環氧樹脂中所含的環氧當量數）
改變的范圍不多於10-20%，若用過量的胺固化時，會使樹脂變脆。若用量過少則固化不完善。
（2）用酸酐類時按下式計算：
酸酐用量=MG（0.6~1）/100式中：
M=酸酐分子量
G=環氧值（0.6~1）為實驗系數
3、 選擇固化劑的原則：固化劑對環氧樹脂的性能影響較大，一般按下列幾點選擇。
（1）、從性能要求上選擇：有的要求耐高溫，有的要求柔性好，有的要求耐腐蝕性好，則根據不同要求選用適當的固化劑。
（2）、從固化方法上選擇：有的製品不能加熱，則不能選用熱固化的固化劑。
（3）、從適用期上選擇：所謂適用期，就是指環氧樹脂加入固化劑時起至不能使用時止的時間。要適用期長的，一般選用酸酐類或潛伏性固化劑。
（4）、從安全上選擇：一般要求毒性小的為好，便於安全生產。
（5）、從成本上選擇。
（三）、改性劑的選擇
改性劑的作用是為了改善環氧樹脂的鞣性、抗剪、抗彎、抗沖、提高絕緣性能等。常用改性劑有：
（1）、聚硫橡膠：可提高沖擊強度和抗剝性能。
（2）、聚醯胺樹脂：可改善脆性，提高粘接能力。
（3）、聚乙烯醇叔丁醛：提高抗沖擊鞣性。
（4）、丁腈橡膠類：提高抗沖擊鞣性。
（5）、酚醛樹脂類：可改善耐溫及耐腐蝕性能。
（6）、聚酯樹脂：提高抗沖擊鞣性。
（7）、尿醛三聚氰胺樹脂：增加抗化學性能和強度。
（8）、糠醛樹脂：改進靜彎曲性能，提高耐酸性能。
（9）、乙烯樹脂：提高抗剝性和抗沖強度。
（10）、異氰酸酯：降低潮氣滲透性和增加抗水性。
（11）、硅樹脂：提高耐熱性。
聚硫橡膠等的用量可以在50-300%之間，需加固化劑；聚醯胺樹脂、酚醛樹脂用量一般為50-100%，聚酯樹脂用量一般在20-30%，可以不再另外加固化劑，也可以少量加些固化劑促使反應快些。
一般說來改性劑用量越多，柔性就愈大，但樹脂製品的熱變形溫度就相應下降。
為改善樹脂的柔性，也常用增韌劑如：鄰苯二甲酸二丁酯或鄰苯二甲酸二辛酯。
（四）、填料的選擇
填料的作用是改善製品的一些性能，並改善樹脂固化時的散熱條件，用了填料也可以減少環氧樹脂的用量，降低成本。因用途不同可選用不同的填料。其大小最好小於100目，用量視用途而定。常用填料簡介如下：
填料名稱 作用
石棉纖維、玻璃纖維 增加韌性、耐沖擊性
石英粉、瓷粉、鐵粉、水泥、金剛砂 提高硬度
氧化鋁、瓷粉 增加粘接力，增加機械強度
石棉粉、硅膠粉、高溫水泥 提高耐熱性
石棉粉、石英粉、石粉 降低收縮率
鋁粉、銅粉、鐵粉等金屬粉末 增加導熱、導電率
石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及潤滑性能
金剛砂及其它磨料 提高抗磨性能
雲母粉、瓷粉、石英粉 增加絕緣性能
各種顏料、石墨 具有色彩
另外據資料報導適量（27-35%）P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb的氧化物添加在樹脂中能在高熱度、壓力下保持粘接性。
（五）、稀釋劑的選擇
其作用是降低粘度，改善樹脂的滲透性。稀釋劑可分惰性及活性二大類，用量一般不超過30%。常用稀釋劑如下：
活性稀釋劑
名稱 牌號 用途 備注
二縮水甘油醚 600 ~30% 需多加計算量固化劑
多縮水甘油醚 630 同上 同上
環氧丙烷丁基醚 660 ~15% 同上
環氧丙烷苯基醚 690 同上 同上
二環氧丙烷乙基醚669 同上 同上
三環氧丙烷丙基醚662 同上 同上
惰性稀釋劑
名稱 用量 備注
二甲苯 ~15% 不需多加固化劑
甲苯 同上 同上
苯 同上 同上
丙酮 同上 同上
在加入固化劑之前，必須對所使用的樹脂、固化劑、填料、改性劑、稀釋劑等所有材料加以檢查，應符合以下幾點要求：
（1）、不含水份：含水的材料首先要烘乾，含少量水的溶劑應盡量少用。
（2）、純度：除水份以外的雜質含量最好在1%以下，若雜質在5-25%時雖也可使用權，但須增加配方的百分比。少量使用時用試劑級較好。
（3）、了解各材料是否失效。
在缺少驗收條件的廠，使用前最好按配方做個小樣試驗。
(六）、固化的三個階段
1. 液體-操作時間
操作時間（也是工作時間或使用期）是固化時間的一部份，混合之後，樹脂/固化劑混合物仍然是液體和可以工作及適合應用。為了保證可靠的粘接，全部施工和定位工作應該在固化操作時間內做好。
2.凝膠-進入固化
混合物開始進入固化相（也稱作熟化階段），這時它開始凝膠或「突變」。這時的環氧沒有長時間的工作可能，也將失去粘性。在這個階段不能對其進行任何干擾。它將變成硬橡膠似的軟凝膠物，你用大拇指將能壓得動它。
因為這時混合物只是局部固化，新使用的環氧樹脂仍然能與它化學鏈接，因此該未處理的表面仍然可以進行粘接或反應。無論如何，接近固化的混合物這些能力在減小
3. 固體-最終固化
環氧混合物達到固化變成固體階段，這時能砂磨及整型。這時你用大拇指已壓不動它，在這時環氧樹脂約有90%的最終反應強度，因此可以除去固定夾件，將它放在室溫下維持若干天使它繼續固化。
這時新使用的環氧樹脂不能與它進行化學鏈接，因此該環氧表面必須適當地進行預處理如打磨，才能得到好的粘接機械強度。