Ⅰ 环氧树脂的成分和生产流程
环氧树脂化学成分
主要成份是:酚醛树脂;
酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚、经中和、水洗而制成的树脂,其中以苯酚和甲醛树脂为最重要。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。因选用催化剂的不同,可分为热固性和热塑性两类。酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能,广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。
NL固化剂是酚醛树脂呋喃树脂的高效低毒固化剂。NL固化剂毒性低,基本无刺激味,树脂固化后强度高、耐蚀性好,使用用量少,操作方便,贮存期长。本品适用于热固性酚醛树脂及呋喃树脂的常温固化。用来配制酚醛树脂及呋喃胶泥;玻璃钢制品;制笔、制刷、竹木等制品的粘合;也可用作铸造树脂的室温固化剂。质量指标外观 暗灰色液体相对密度(20℃) 1.16±0.01粘度(涂-4,25℃)秒 20-30 总酸度(以H2SO4计)% 18±2 游离酸(以H2SO4计)% 3-5 贮存期 一年以上(密闭存放)应用对酚醛树脂或呋喃树脂,NL固化剂的用量范围一般为5-12%。环境温度20℃时,2130酚醛树脂的NL固化剂用量为8%左右,NL固化剂用量可随温度调整。参考配方 酚醛树脂 酒精 NL固化剂 石英粉酚醛胶泥 100 0-5 6-10 150-200玻璃钢腻子 100 0-5 6-10 120-200玻璃钢面料 100 10 8-15 10-1520℃时NL用量为8%,1小时左右初凝,使用期30分钟左右配方注意:酚醛树脂或呋喃树脂用NL固化剂来固化时,对填料的要求较高,要求填料的耐酸性达到规范的要求。劣质填料含有碳酸钙等会与酸性固化剂反应产生气泡,影响制品质量,并可能造成树脂不固化。包装及贮运10Kg、25Kg塑料桶装。室温密闭储存。可长期贮存,超过一年复测合格可继续使用。
材料简介
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高分子化合物,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、不熔的具有三向网状结构的高聚物。
[编辑本段]应用特性
1、 形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。
2、 固化方便。选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~180℃温度范围内固化。
3、 粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。
4、 收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。
5、 力学性能。固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。
6、 电性能。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。
7、 化学稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。
8、 尺寸稳定性。上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。
9、 耐霉菌。固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带条件下使用。
类型分类
根据分子结构,环氧树脂大体上可分为五大类:
1、 缩水甘油醚类环氧树脂
2、 缩水甘油酯类环氧树脂
3、 缩水甘油胺类环氧树脂
4、 线型脂肪族类环氧树脂
5、 脂环族类环氧树脂
复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂,而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂(简称双酚A型环氧树脂)为主。其次是缩水甘油胺类环氧树脂。
1、 缩水甘油醚类环氧树脂
缩水甘油醚类环氧树脂是由含活泼氢的酚类或醇类与环氧氯丙烷缩聚而成的。
(1)二酚基丙烷型环氧树脂 二酚基丙烷型环氧树脂是由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成。
工业二酚基丙烷型环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多数的分子是含有两个环氧基端的线型结构。少数分子可能支化,极少数分子终止的基团是氯醇基团而不是环氧基。因此环氧树脂的环氧基含量、氯含量等对树脂的固化及固化物的性能有很大的影响。 工业上作为树脂的控制指标如下:
①环氧值。环氧值是鉴别环氧树脂性质的最主要的指标,工业环氧树脂型号就是按环氧值不同来区分的。环氧值是指每100g树脂中所含环氧基的物质的量数。环氧值的倒数乘以100就称之为环氧当量。环氧当量的含义是:含有1mol环氧基的环氧树脂的克数。
②无机氯含量。树脂中的氯离子能与胺类固化剂起络合作用而影响树脂的固化,同时也影响固化树脂的电性能,因此氯含量也环氧树脂的一项重要指标。
③有机氯含量。树脂中的有机氯含量标志着分子中未起闭环反应的那部分氯醇基团的含量,它含量应尽可能地降低,否则也要影响树脂的固化及固化物的性能。
④挥发分。
⑤粘度或软化点。
(2)酚醛多环氧树脂 酚醛多环氧树脂包括有苯酚甲醛型、邻甲酚甲醛型多环氧树脂,它与二酚基丙烷型环氧树脂相比,在线型分子中含有两个以上的环氧基,因此固化后产物的交联密度大,具有优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。它们是由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成的。
(3)其它多羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂 这类树脂中具有实用性的代表有:间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚-甲醛型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂和三羟苯基甲烷型环氧树脂,这些多官能缩水甘油醚树脂固化后具有高的热变形温度和刚性,可单独
或者与通用E型树脂共混,供作高性能复合材料(ACM)、印刷线路板等基体材料。
(4)脂族多元醇缩水甘油醚型环氧树脂 脂族多元醇缩水甘油醚分子中含有两个或两个以上的环氧基,这类树脂绝大多数粘度很低;大多数是长链线型分子,因此富有柔韧性。
2、其它类型环氧树脂
(1)缩水甘油酯类环氧树脂 缩水甘油酯类环氧树脂和二酚基丙烷环氧化树脂比较,它具有粘度低,使用工艺性好;反应活性高;粘合力比通用环氧树脂高,固化物力学性能好;电绝缘性好;耐气候性好,并且具有良好的耐超低温性,在超低温条件下,仍具有比其它类型环氧树脂高的粘结强度。有较好的表面光泽度,透光性、耐气候性好。
(2)缩水甘油胺类环氧树脂 这类树脂的优点是多官能度、环氧当量高,交联密度大,耐热性显著提高。上前国内外已利用缩水甘油胺环氧树脂优越的粘接性和耐热性,来制造碳纤维增强的复合材料(CFRP)用于飞机二次结构材料。
(3)脂环族环氧树脂 这类环氧树脂是由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的,它们的分子结构和二酚基丙烷型环氧树脂及其它环氧树脂有很大差异,前者环氧基都直接连接在脂环上,而后者的环氧基都是以环氧丙基醚连接在苯核或脂肪烃上。脂环族环氧树脂的固化物具有以下特点:①较高的压缩与拉伸强度;②长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能;③耐电弧性、耐紫外光老化性能及耐气候性较好。
(4)脂肪族环氧树脂 这类环氧树脂分子结构里不仅无苯核,也无脂环结构。仅有脂肪链,环氧基与脂肪链相连。环氧化聚丁二烯树脂固化后的强度、韧性、粘接性、耐正负温度性能都良好。
使用指南
环氧树脂及环氧树脂胶粘剂本身无毒,但由于在制备过程中添加了溶剂及其它有毒物,因此不少环氧树脂“有毒”,近年国内环氧树脂业正通过水性改性、避免添加等途径,保持环氧树脂“无毒”本色。目前绝大多数环氧树脂涂料为溶剂型涂料,含有大量的可挥发有机化合物(VOC),有毒、易燃,因而对环境和人体造成危害。
环氧树脂一般和添加物同时使用,以获得应用价值。添加物可按不同用途加以选择,常用添加物有以下几类:(1)固化剂;(2)改性剂;(3)填料;(4)稀释剂;(5)其它。
其中固化剂是必不可少的添加物,无论是作粘接剂、涂料、浇注料都需添加固化剂,否则环氧树脂不能固化。
由于用途性能要求各不相同,对环氧树脂及固化剂、改性剂、填料、稀释剂等添加物也有不同的要求。现将它们的选择方法简介于下:
(一)环氧树脂的选择
1、 从用途上选择
作粘接剂时最好选用中等环氧值(0.25-0.45)的树脂,如6101、634;作浇注料时最好选用高环氧值(>0.40)的树脂,如618、6101;作涂料用的一般选用低环氧值(<0.25)的树脂,如601、604、607、609等。
2、 从机械强度上选择
环氧值过高的树脂强度较大,但较脆;环氧值中等的高低温度时强度均好;环氧值低的则高温时强度差些。因为强度和交联度的大小有关,环氧值高固化后交联度也高,环氧值低固化后交联度也低,故引起强度上的差异。
3、 从操作要求上选择
不需耐高温,对强度要求不大,希望环氧树脂能快干,不易流失,可选择环氧值较低的树脂;如希望渗透性也,强度较好的,可选用环氧值较高的树脂。
(二)、固化剂的选择
1、固化剂种类:
常用环氧树脂固化剂有脂肪胺、脂环胺、芳香胺、聚酰胺、酸酐、树脂类、叔胺,另外在光引发剂的作用下紫外线或光也能使环氧树脂固化。常温或低温固化一般选用胺类固化剂,加温固化则常用酸酐、芳香类固化剂。
环氧值是鉴定环氧树脂质量的最主要指标,环氧树脂的型号划分就是根据环氧值的不同来区分的。环氧值是指100克树脂中所含环氧基的克当量数。
2、固化剂的用量
(1)胺类作交联剂时按下式计算:
胺类用量=MG/Hn
式中:
M=胺分子量
Hn=含活泼氢数目
G=环氧值(每100克环氧树脂中所含的环氧当量数)
改变的范围不多于10-20%,若用过量的胺固化时,会使树脂变脆。若用量过少则固化不完善。
(2)用酸酐类时按下式计算:
酸酐用量=MG(0.6~1)/100式中:
M=酸酐分子量
G=环氧值(0.6~1)为实验系数
3、 选择固化剂的原则:固化剂对环氧树脂的性能影响较大,一般按下列几点选择。
(1)、从性能要求上选择:有的要求耐高温,有的要求柔性好,有的要求耐腐蚀性好,则根据不同要求选用适当的固化剂。
(2)、从固化方法上选择:有的制品不能加热,则不能选用热固化的固化剂。
(3)、从适用期上选择:所谓适用期,就是指环氧树脂加入固化剂时起至不能使用时止的时间。要适用期长的,一般选用酸酐类或潜伏性固化剂。
(4)、从安全上选择:一般要求毒性小的为好,便于安全生产。
(5)、从成本上选择。
(三)、改性剂的选择
改性剂的作用是为了改善环氧树脂的鞣性、抗剪、抗弯、抗冲、提高绝缘性能等。常用改性剂有:
(1)、聚硫橡胶:可提高冲击强度和抗剥性能。
(2)、聚酰胺树脂:可改善脆性,提高粘接能力。
(3)、聚乙烯醇叔丁醛:提高抗冲击鞣性。
(4)、丁腈橡胶类:提高抗冲击鞣性。
(5)、酚醛树脂类:可改善耐温及耐腐蚀性能。
(6)、聚酯树脂:提高抗冲击鞣性。
(7)、尿醛三聚氰胺树脂:增加抗化学性能和强度。
(8)、糠醛树脂:改进静弯曲性能,提高耐酸性能。
(9)、乙烯树脂:提高抗剥性和抗冲强度。
(10)、异氰酸酯:降低潮气渗透性和增加抗水性。
(11)、硅树脂:提高耐热性。
聚硫橡胶等的用量可以在50-300%之间,需加固化剂;聚酰胺树脂、酚醛树脂用量一般为50-100%,聚酯树脂用量一般在20-30%,可以不再另外加固化剂,也可以少量加些固化剂促使反应快些。
一般说来改性剂用量越多,柔性就愈大,但树脂制品的热变形温度就相应下降。
为改善树脂的柔性,也常用增韧剂如:邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯。
(四)、填料的选择
填料的作用是改善制品的一些性能,并改善树脂固化时的散热条件,用了填料也可以减少环氧树脂的用量,降低成本。因用途不同可选用不同的填料。其大小最好小于100目,用量视用途而定。常用填料简介如下:
填料名称 作用
石棉纤维、玻璃纤维 增加韧性、耐冲击性
石英粉、瓷粉、铁粉、水泥、金刚砂 提高硬度
氧化铝、瓷粉 增加粘接力,增加机械强度
石棉粉、硅胶粉、高温水泥 提高耐热性
石棉粉、石英粉、石粉 降低收缩率
铝粉、铜粉、铁粉等金属粉末 增加导热、导电率
石墨粉、滑石粉、石英粉 提高抗磨性能及润滑性能
金刚砂及其它磨料 提高抗磨性能
云母粉、瓷粉、石英粉 增加绝缘性能
各种颜料、石墨 具有色彩
另外据资料报导适量(27-35%)P、AS、Sb、Bi、Ge、Sn、Pb的氧化物添加在树脂中能在高热度、压力下保持粘接性。
(五)、稀释剂的选择
其作用是降低粘度,改善树脂的渗透性。稀释剂可分惰性及活性二大类,用量一般不超过30%。常用稀释剂如下:
活性稀释剂
名称 牌号 用途 备注
二缩水甘油醚 600 ~30% 需多加计算量固化剂
多缩水甘油醚 630 同上 同上
环氧丙烷丁基醚 660 ~15% 同上
环氧丙烷苯基醚 690 同上 同上
二环氧丙烷乙基醚669 同上 同上
三环氧丙烷丙基醚662 同上 同上
惰性稀释剂
名称 用量 备注
二甲苯 ~15% 不需多加固化剂
甲苯 同上 同上
苯 同上 同上
丙酮 同上 同上
在加入固化剂之前,必须对所使用的树脂、固化剂、填料、改性剂、稀释剂等所有材料加以检查,应符合以下几点要求:
(1)、不含水份:含水的材料首先要烘干,含少量水的溶剂应尽量少用。
(2)、纯度:除水份以外的杂质含量最好在1%以下,若杂质在5-25%时虽也可使用权,但须增加配方的百分比。少量使用时用试剂级较好。
(3)、了解各材料是否失效。
在缺少验收条件的厂,使用前最好按配方做个小样试验。
(六)、固化的三个阶段
1. 液体-操作时间
操作时间(也是工作时间或使用期)是固化时间的一部份,混合之后,树脂/固化剂混合物仍然是液体和可以工作及适合应用。为了保证可靠的粘接,全部施工和定位工作应该在固化操作时间内做好。
2.凝胶-进入固化
混合物开始进入固化相(也称作熟化阶段),这时它开始凝胶或“突变”。这时的环氧没有长时间的工作可能,也将失去粘性。在这个阶段不能对其进行任何干扰。它将变成硬橡胶似的软凝胶物,你用大拇指将能压得动它。
因为这时混合物只是局部固化,新使用的环氧树脂仍然能与它化学链接,因此该未处理的表面仍然可以进行粘接或反应。无论如何,接近固化的混合物这些能力在减小
3. 固体-最终固化
环氧混合物达到固化变成固体阶段,这时能砂磨及整型。这时你用大拇指已压不动它,在这时环氧树脂约有90%的最终反应强度,因此可以除去固定夹件,将它放在室温下维持若干天使它继续固化。
这时新使用的环氧树脂不能与它进行化学链接,因此该环氧表面必须适当地进行预处理如打磨,才能得到好的粘接机械强度。
Ⅱ 环氧树脂胶粘剂环氧树脂胶粘剂操作工艺
每家每户都有电冰箱,洗衣机等一些家电,但是这些家电外层使用的是什么涂料相信还有很多人还不是很清楚,其实这些家睁御电外层的涂料就是用环氧树脂胶形成的,那么环氧树脂胶粘剂,环氧树脂胶粘剂操作工艺,接下来我们跟着小编一起誉早世来了解吧!
一、环氧树脂胶粘剂
1、环氧树脂胶粘剂它实际上是一种由环氧树脂基料,固化剂和稀释剂以及填料等材料制作而成的胶粘剂。它的粘接性非常好,功能性也很好,价格低廉,粘接工艺非常简单,所以环氧庆肢树脂胶粘剂它成为电子电器行业中等到了广泛的应用,随着高科技发展和纳米技术不断提高,近年来对环氧树脂的改性也在不断深入,互穿网络和化学共聚以及纳米粒子,使用环氧树脂胶制作而成的高性能胶粘剂产品也越来越多。
2、环氧树脂胶粘剂一九五零年到现在已经有几十年,但随着二十世纪中各种胶粘理论接踵提议,胶粘剂化学,胶粘剂流变学与胶粘破坏机理等一些研究工作的深入开展,使胶粘剂性能,品种与应用都有了快速的发展。
二、环氧树脂胶粘剂操作工艺
1、环氧树脂胶粘剂液体,涂料在混合以后,树脂或者固化剂混合物还是属于液体与能够及时应用。为了粘接得到优质的效果,全部施工与定位工作必须在固化操作时间之内必须要做好。
2、环氧树脂胶粘剂凝胶,进入固化混合物以后就直接到固化阶段,从这时起它的凝胶就会突变,所以在这个时候环氧就会失去工作能效,也会失去粘性作用,所以在这个阶段千万不能对其进行任何干扰,它变成硬橡胶物,如果用大拇指压还可以压的动的这只是一种局部固化,使用新的环氧树脂它还是可以和它化学链接,因此还未处理表面还是可以进粘接或者反应。
3、环氧树脂胶粘剂固体,固化环氧混合物它可以达到固化形成固体阶段,这个时候可以起到砂磨或者整型。在这个阶段用手指压不动它的话,说明这时环氧树脂大约已有百分之九十的最终反应强度,因此就能够除去固定夹件,把它放到室温下维持一段时间让它继续固化。
Ⅲ 环氧树脂604的生产工艺步骤是
主要原材料
双酚A100%, 试剂级;环氧氯丙烷97.74%, 工业级;氢氧化钠30%, 工业级;蒸馏水。
双酚A、氢氧化钠及蒸馏水升温至65~70℃ , 保温.5h;待其彻底溶解, 趁热过滤(100~120目);滤液置于500mL带搅拌和冷凝器的四口烧瓶中, 冷却至45℃;加人环氧氯丙烷, 进行放热反应, 至70℃突变成米黄色乳液;自然升温至88℃ , 搅拌反应, 分别在85~90,90~95℃下各保温1h。然后, 取样10mL用0.1mol/LHCl滴定以后每隔0.5h抽样滴定1次,直至反应终点。加热水150mL, 沸腾5min, 分去水层, 得白色树脂。然后, 每次用150mL热水充分沸腾5min, 同时进行洗涤, 每洗1次约30min,洗15次后开始取样(每次取样10mL, 加硝酸银溶液3滴, 若有白色沉淀继续水洗;一直洗到经滴定后不浑浊为止)。然后, 再用150mL热蒸馏水对上述树脂进行净化洗涤2次, 每次至少沸腾5min,,水洗约30min。此时, 产品即为无盐(用PH试纸测上层水液, PH值为7)。洗毕尽量吸去水层, 加热脱水至120℃ , 再减压(真空度98.66kPa)蒸馏脱水至135~140℃即为终点;趁热倒出, 冷却, 淡黄色透明液体很快凝固成黄色透明固体。
Ⅳ 溴化工艺有几条路线
属于卤代物,卤族元素之一。所谓的溴化物就是阴离子是溴(Br)的化合物,溴化环氧树脂是前年迅速发展起来的一种新型环氧树脂,它不但具有一般环氧树脂的优良的电气绝缘性和粘接性,还具有优异的自阻燃性,广泛用于各种阻燃电子元件上。然而由于它存在环保缺陷,却面临被淘汰的境地。溴化环氧树脂是近年发展起来的一种新型环氧树脂,它不但具有一般环氧树脂的优良的电气绝缘性和粘接性,还具有优异的自阻燃性,广泛用于各种阻燃电子元件上。
据中国环氧树脂行业协会专家介绍,目前生产固体阻燃环氧树脂,归纳起来可以说是2种生产工艺、5种制造方法,即一步法:水洗法、溶剂萃取法、溶剂法;二步法:本体聚合法、催化聚合法。其中一步法是以一定配比的环氧氯丙烷、双酚A和四溴双酚A为原料,在碱溶液作用下进行缩聚反应;二步法是以一定配比的低分子量液态环氧树脂和四溴双酚A为原料,加热溶解后在高温下或催化剂作用下进行扩链,使之高分子量化而制得。从工艺上说上述方法都不存在问题,造成环保缺陷只是使用了原料四溴双酚A。
Ⅳ 环氧树脂的几种合成方法介绍
】一.有机过氧酸及其衍生物的环氧化法 1909年,Nilolaus Prilezhaev发现过氧乙酸能环氧化各种双键,不管是链端双键还是链中双键,而且能环氧化脂肪环上的双键。 此后的研究表明,有机过氧酸是一种非常有效的环氧化剂,它和烯烃的环氯化过程是静电加成。烯烃结构、过氧酸结构、反应介质和温度影响环氧化反应的速率,催化剂对反应没有影响。其中带吸电基团的烯烃,如羟基会降低反应速率;反之,带供电基团的,如烃基会加速反应。 过氧乙酸因结构简单、易制备、价格便宜而得到广泛使用。根据脂环族环氧树脂制备反应过程中是否分离末反应完全的有机过氧酸,制各方法又可以分为原地环氧化法和分离环氧化法二种。 1.原地环氧化法 原地环氧化法是指合成有机过氧酸和烯烃的环氧化反应在同一体系中进行,这样生成的有机过氧酸立即和烯烃反应,没有过氧酸富集的过程。例如,乙酸先和含烯链的化合物混合,再向体系中加入双氧水,乙酸和双氧水反应生成过氧乙酸立即和含烯键的底物环氧化,从而得到产物。此方法的特点是工艺简单,设备投资少,而且不存在过氧化物富集产生的安全隐患。 2.分离环氧化法 分离环氧化法和原地环氧化法不同,它是指合成有机过氧酸和环氧化过程分离。这种方法的特点是两个过程分离,有利于对两个过程分别检测控制,因而适合工业化大生产。美国UCC公司和上海石油化工总厂都用此方法生产环氧树脂。 二.卤醇及其衍生物的环氧化法 最常见的卤醇是次氯酸H0-C1+,它的环氧化的机理见反应式2。反应机理可以推广到溴和碘.先是亲电的卤正离于进攻烯键,形成卤翁离子,然后亲核基团从背后进攻卤翁正离子,这个亲核基团可能是0H-、H20,然后在碱的作用下,氧负子背后进攻和卤相连的碳原子,卤负离子离去形成环氧基。反应中亲核基团还可能是卤负离子,这样就会形成副产双卤分子。从以上机理可以看出,反应有两个背后进攻的立体化学过程,这样产物就可以保持原料的立体构型,这是一些有机合成者对该环氧化法感兴趣的原因。目前,国内主要用次氯酸法生产环氧丙烷。 80年代出现金属卟啉化合物催化用次氯酸钠做环氧化剂的环氧化反应,它的特点是反应过程从原来的两步缩减到一步,而且金属卟琳化合物催化活性很高,反应体系简单,常温即可。 三.双氧水法 这种合成方法是以双氧水做氧化剂,主要用来环氧化一些带羟基的脂环族烯烃.反应的关键是需要高活性催化剂。五六十年代,三氧化钨作为此反应的催化剂曾经占有一定地位。目前.出现了众多新型的催化剂,它们通常带有金属离子.如Ti4+、V4+、Cr3+。其中效果较好的是Ti/Si02促化剂、它可以在低温下催化氧化分子量较小的分子。 四.无机氧化剂法 常见的氧化剂有氧气、臭氧、铬酸和高锰酸钾等,其中氧气作为最廉价的氧化剂一直是氧化还原反应中倍受青睐的原料。但到目前为止它不能作为普通的直接的环氧化剂,仅出现在一些特殊的环氧化反应中,如含有共轭双健的α-蒎烯和氧气发生[2+ 4]环化反应,再经过重排得双环氧化合物 (方程式3)。重排过程是这个反应的关镀,既可以是再加热状态下自发的热力学重排,也可以是光诱导重排,还可以用钴催化重排。还有,银催化氧气环氧化方法只用于合成环氧乙烷,它对长链烯烃无效(环氧丙烷也不是用这种方法生产),也不能环氧化脂环族烯烃。铬酸和高锰酸钾是传统的氧化剂,如果控制好反应条件,也可以用于环氧化反应。五.仿生法 卟啉铁作为血细胞中的活性物质,对氧气有非常高的活性。因此,人们受到启发,使用金屑叶琳催化环氧化反应。1979年, Groves最先用金属卟啉模仿生物体系催化环氧化烯烃。
Ⅵ 内外涂环氧树脂钢管的生产工艺
内外涂环氧树脂钢管首先对基管做预处理----对钢管进行打磨( 优点:自动喷涂使基材内外壁涂层均匀,流平性好。达到CJ/T120-2008标准及GB/T5135.20---2010标准---将打磨好的钢管放入电热烘箱进行预热,当温度达到230°~250°(一般预热一个半小时左右))----对预热好的管材进行涂装----涂装好后,放入固化箱固化(当温度达到200度时保持15分钟)----成品。喷涂后加热设备预热到180度对喷涂好的基材进行固化,优点:喷涂的时候环氧树脂粉末还没有完全的熔结于基材内外壁,经过30分钟的预热固化,使环氧树脂内的固化剂完全固化,使得内外壁的涂层附着力更强。
在我国最早的内外涂环氧树脂钢管基管都是镀锌钢管,后来发现内壁镀锌层对提高内涂层附着力没有好处,反而有影响,同时增加了镀锌工艺的成本,为了提高内涂层的附着力,对镀锌钢管的内镀锌还要采取去锌工艺,这又一次增加了成本,也造成了能源的浪费。因此也有采用焊接钢管直接上涂层的。内外涂环氧树脂钢管基管在涂塑前应采用喷砂工艺,以去除金属表面的铁锈、油污和镀锌层,一般称为表面预处理。建筑行业对表面预处理无量化指标要求,石油行业相对较为具体。
Ⅶ 环氧树脂胶粘剂合成工艺及添加剂
随着科学技术的发展,高新技术产品的需求增大,环氧胶黏剂品种不断推陈出新,性能日益攀高。研发高强度、高韧性、高耐热高耐久、多功能、阻燃型、环保无毒的改性环氧胶黏剂将是今后的重点发展方向。
环氧树脂胶黏剂是由环氧树脂、固化剂、促进剂、改性剂等组成的液态或固态胶黏剂。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。由于环氧树脂含有多种极性基团和活性很大的环氧基,因而与金属、玻璃、水泥、木材、塑料等多种极性材料具有很强的黏结力,同时环氧固化物的内聚强度也很大,所以黏结强度很高。
分类及用途环氧胶黏剂的品种繁多,目前还没有统一标准的分类方法,行业类有L2T几种分类方法:(1)组分与形态分类;(2)包装形态分类;(3)固化方式与条件;(4)黏接强
生产原理及工艺流程:
当环氧树脂胶黏剂的配方确定后,便可配制不同的产品,既可配成双组分的,也可配成单组分的。所谓双组分环氧树脂胶黏剂就是环氧树脂和改性剂等作为一种组分,而固化剂和促进剂作为另一组分,两组分分别包装储存,使用时再按一定的比例混合。
双组分环氧树脂胶黏剂的生产工艺:原料及器具准备一按配方准确称量一混合搅拌均匀一检查与检验一包装
常用的环氧树脂一般黏度较大,在室温低于15°C时很黏稠,不便取出或与其他组分混合。可以用加热的方法来降低黏度,增加流动性,但加热温度不宜超过60°C。对于固体环氧树脂,可以加热熔化,或以溶剂溶解,或是研细过筛之后,再与其他组分混合对于填料,应在加入前于110°C-150°C烘干,以除去水分和所吸附的气体。有的填料须在600°C -900°C高温下进行活化。填料的干燥最好是现用现烘,也可预先干燥之后,放入密闭的容器内储存,但放置时间也不宜太久。
对于固体固化剂,最好将其变成液体,方法是加热熔化或以溶剂溶解,也可制成过冷液体,如间苯二胺。若是以固态形式加入环氧树脂内,需研细过筛(一般为200月以上) ,以使分散均匀。
配制环氧胶的反应釜或搅拌器可以是金属或搪瓷的,为减少环氧树脂与器壁的黏附,应镀铬抛光或涂以硅树脂漆。配胶用的容器、搅拌器或其他辅助工具,都要求洁净干燥无油污或脏物。取用甲、乙两组分的工具不可混用,否则会造成局部混合固化,影响胶黏剂的质量。将甲、乙两组分混合均匀后进行分别包装,包装要求方便、耐用,可采用牙膏管状、注射器状、塑料桶(盒)、金属桶(盒)等形式包装。包装要密封性好,取用方便。
环氧树脂胶粘剂中通常需要加入的添加剂有稀释剂、增韧剂、填料及偶联剂等。它们的主要作用是进一步地提高环氧树脂胶粘剂的各种性能,使其能够得到更加广泛的应用。
稀释剂
稀释剂的主要作用是降低环氧树脂胶粘剂体系的粘度,改善工艺性能。但稀释剂的加入对环氧树脂固化物的热变形温度(HDT)、机械性能等有很明显的影响。稀释剂又分为活性稀释剂和非活性稀释剂。
非活性稀释剂
在此物理混入过程中,不能参与固化反应,仅起到稀释粘度作用,其用量约为组份总含量的5~20%为宜。非活性稀释剂大部分是高沸点溶剂如邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯等。
活性稀释剂
主要是含有环氧基团的低分子环氧化合物,能与环氧树脂固化反应,它的加入对固化物性能的影响不大,可分为单环氧基和双环氧基活性稀释剂。
增韧剂
环氧树脂未经改性的固化物延伸率低、韧性差、脆性大。当承受到内应力或外应力时,迅速形成缺陷区并扩展成裂缝,导致固化物的开裂。改性环氧树脂固化物具有较大韧性和抗冲击性。增韧剂也可分为活性和非活性两种。
非活性增韧剂
不含有活性基团,仅与环氧树脂混溶而不发生化学反应。其大多为粘度小的液体,具有稀释作用,有利于胶液对胶接表面的扩散、吸附和浸润,并能增加流动性,使固化物柔性好。(需要注意的是:必须控制其用量,否则固化后将从胶层内溢出)。用量为树脂量的5~20%。
活性增韧剂
含有活性基团,能参加环氧树脂的固化反应也能与环氧树脂混溶,起到增韧作用。常用的增韧剂有液体聚硫橡胶、液体丁腈橡胶(液体端羧基丁腈橡胶)、液体端羧(羟)基聚丁二烯橡胶、聚乙烯醇缩醛、聚氨酯、尼龙、低分子聚酰胺和聚醚树脂等。
填料
填料的主要作用是降低胶层的收缩率,提高胶接的抗剪强度。其主要作用是:
|、填料使胶液增稠或使粘度增大。
2、填料降低收缩应力和热应力。
填料能够影响胶层的物化性能。例如:羧基铁粉添加到环氧树脂中能改进导磁性能。另外填料的加入会降低环氧胶的剥离强度,因此一般的结构胶除加入具有触变性的2#二氧化硅外,不再加填料。
偶联剂
偶联剂主要是改善胶接头的强度和耐湿热老化性能,用量约为1~5%,大多为有机硅偶联剂,在环氧胶配方中常用的是KH-550和KH-560。
硅烷偶联剂分子含有一部份基团(X )与无机物表面较好地亲和;另一部份基团(R)能与有机树脂结合,可用于处理织物,作涂层或被粘物表面处理剂,有效地提高胶接强度。
生产应用现状:
环氧胶黏剂具有粘接强度高收缩率小、毒性小、电性能优良、耐腐蚀性好、机械性好、施工工艺简便、使用性较强的优点,因而广泛应用于机械工业、铁路机车及车辆、建筑工业、宇航和飞机制造业电子工业、船舰工业、石油和化工方面各大领域中。
Ⅷ 怎么合成环氧树脂
合成环氧树脂;
溴化环氧树脂的合成二步法,第一步以双酚A和环氧氯丙烷作原材,在催化剂内作用下合成低分容子量环氧树脂;第二步以一定比例的低分子量环氧树脂和四溴双酚A作原材,加入催化剂经加热反应、扩链制成溴化环氧树脂。这种传统的“单峰”型环氧树脂相对分子质量较单一,使用上有一定困难。目前趋向于使用“双峰”型的环氧树脂,即将相对分子质量高的和低的两种环氧树脂进行混合,其做法是在制成的高相对分子质量树脂中,趁热加入溶剂(丙酮或丁酮),溶解均匀后添加一定比例的低相对分子质量环氧树脂,配成所谓“双峰”型的环氧树脂。
环氧树脂的生产
1、主要单体和原料
制造环氧树脂的单体和原料来自4个方面。
(1) 能导入环氧基的化合物,主要是环氧氯丙烷、甲基环氧氯丙烷、环氧丙醇。
(2) 能形成环氧基的化合物,主要是过氧化物、过氧化醋酸、过氧化氢。
(3) 含有两个或两个以上活泼氢的化合物或预聚物,包括多元醇、多元酚、多元羧酸、多元胺等。
(4) 含有两个或两个以上不饱和双键的化合物或预聚物,主要是丁二烯、丙烯醛,戊二烯、异戊二烯的预聚物和油脂。
其中双酚A和环氧氯丙烷是环氧树脂最主要的单体。