環氧氯丙烷合成環氧樹脂

⑶ 環氧樹脂的合成原理和固化原理

1、合成原理：

雙酚A型環氧樹脂是由雙酚A和環氧氯丙烷在鹼性催化劑(通常用NaOH)作用下縮聚而成。

2、固化原理：

在環氧樹脂的結構中有羥基（〉CH—OH）、醚基（—O—）和極為活潑的環氧基存在，羥基和醚基有高度的極性，使環氧分子與相鄰界面產生了較強的分子間作用力，而環氧基團則與介質表面（特別是金屬表面）的游離鍵起反應，形成化學鍵。

因而，環氧樹脂具有很高的黏合力，用途很廣，商業上被稱作「萬能膠「。此外，環氧樹脂還可做塗料、澆鑄、浸漬及模具等用途。

但是，環氧樹脂在未固化前是呈熱塑性的線型結構，使用時必須加入固化劑，固化劑與環氧樹脂的環氧基等反應，變成網狀結構的大分子 ，成為不溶且不熔的熱固性成品。環氧樹脂在固化前相對分子質量都不高，只有通過固化才能形成體形高分子。

環氧樹脂的固化要藉助固化劑，固化劑的種類很多，主要有多元胺和多元酸，他們的分子中都含有活波氫原子，其中用得最多的是液態多元胺類，如二亞乙基三胺和三乙胺等。環氧樹脂在室溫下固化時，還常常需要加些促進劑（如多元硫醇），已達到快速固化的效果。

固化劑的選擇與環氧樹脂的固化溫度有關，在通常溫度下固化一般用多元胺和多元硫胺等，而在較高溫度下固化一般選用酸酐和多元酸為固化劑。不同的固化劑，其交聯反應也不同。

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一、固化種類

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。

二、固化階段

1、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、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、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。

⑷ 如何製造環氧樹脂

環氧樹脂的製造主要包括原料准備、反應合成及後續處理三個主要步驟。

環氧樹脂的製造原料主要包括環氧樹脂單體、硬化劑和促進劑等。其中，環氧樹脂單體是主要的成分，常見的環氧樹脂單體有雙酚A型環氧樹脂、酚醛型環氧樹脂、脂肪族型環氧樹脂等。雙酚A型環氧樹脂是最常見的類型，其合成方法主要以雙酚A和環氧氯丙烷為原料，在鹼性催化劑如氫氧化鈉的作用下進行開環聚合反應。具體操作為：將雙酚A和鹼性催化劑加入反應釜中，加熱至一定溫度後，滴加環氧氯丙烷，控制滴加速度和反應溫度，使反應平穩進行。反應結束後，進行後處理，得到雙酚A型環氧樹脂單體。

在反應合成階段，關鍵在於控制反應條件以確保環氧樹脂的性能。這包括精確控制反應溫度、反應時間和pH值等因素，它們都會直接影響環氧樹脂的合成效率和最終性能。例如，雙酚A和環氧氯丙烷的摩爾比必須嚴格控制，以保證聚合物分子末端含有環氧基，從而影響環氧樹脂的分子量。此外，反應過程中還需要注意攪拌速度和時間的控制，以確保各組分充分混合均勻。

後續處理階段包括將環氧樹脂單體與硬化劑、促進劑等按照一定的比例混合，形成環氧樹脂膠液。這一過程中同樣需要控制溫度和攪拌速度，以確保混合均勻。混合好的環氧樹脂膠液可以通過澆鑄、注塑、擠壓等成型方法進行加工，得到各種形狀的環氧樹脂製品。在成型加工過程中，還需注意控制溫度、壓力等參數，以避免出現氣泡、裂紋等缺陷，確保製品的質量和性能。

總的來說，環氧樹脂的製造是一個涉及多個環節和注意事項的復雜過程。通過嚴格控制原料質量、反應條件、混合均勻度和成型加工等關鍵因素，可以製造出性能優異的環氧樹脂製品，為各個行業提供重要的材料支持。

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