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环氧树脂的概述及生产工艺要点

华创新材 环氧知识 2023-09-11 16:01:12 798 0

环氧树脂定义:

分子中含2个或2个以上环氧基的高分子化合物。

最常用的双酚A型环氧树脂含2个环氧基。

化学名称:双酚A二缩水甘油醚

英文名称: ether of bis  A(缩写)

环氧树脂的特点和用途

(1)粘接强度高,粘接面广。几乎可粘接所有的金属和非金属,有“万能胶”的美称。

(2)良好的加工性。加工时常温常压。广泛用作涂料、灌封料及浇注料等。

(3)优异的电绝缘性。用作绝缘材料、电工浇铸及电子灌封

(4)机械强度高。用作结构、高强耐磨地坪等。

(5)收缩率低。尺寸稳定,不易变形,不易开裂等。

(6)稳定性好,防腐性能优异。广泛用作防腐涂料。

环氧树脂的常用技术术语和质量指标

(1)平均聚合度(n)

分子中重复结构单元的数目称为聚合度。由于环氧树脂是聚合度不同的同系物的混合物,其聚合度的平均值称为平均聚合度。平均聚合度决定了环氧树脂分子量的大小

(2)平均分子量(M)

环氧树脂的分子量与聚合度成正比例。所以也可以说环氧树脂是不同分子量的同系物的混合物,它们分子量的平均值称为平均分子量。

(3)分子量分布

由于环氧树脂是分子量不等的同系物组成的混合物,其分子量具有多分散性,通常用分子量分布来表示。

环氧树脂在合成过程中,由于原材料的差异、工艺操作条件不同等,导致产品的分子量分布亦不相同。平均分子量相同的环氧树脂,如果分子量分布不同,那么其某些物化性能也不同。分子量分布越窄,则树脂性能越稳定。

(4)环氧基含量

反应活性极大的环氧基是环氧树脂的重要官能团,其含量的大小直接影响使用性能,因此它是控制和鉴定环氧树脂质量的主要手段之一。实际生产中可根据环氧基含量来划分不同型号的环氧树脂。

水性环氧树脂.jpg

环氧基含量有以下三种表示方法:

a、环氧值(Ev)

环氧值是我国环氧树脂生产厂家习惯采用的表示方法。它是指每100g环氧树脂中所含的环氧当量数称为环氧值。单位:eq/100g。

b、环氧当量(En)

环氧当量是美国、西欧和日本习惯使用的表示方法。它是指含有1克当量环氧基的环氧树脂的克数称为环氧当量。单位:g/eq。

环氧当量、分子量和环氧值之间的换算关系: En=M/2=100/Ev。

c、环氧基百分含量(Ec)

环氧基百分含量是俄罗斯、东欧等国习惯采用的表示方法。它是指环氧树脂的每一分子中所含环氧基的百分比含量。单位:% 。它与环氧值之间的关系Ec=Ev×43。

(5)软化点

环氧树脂是一种混合物,没有明确的熔点,只有一个熔融温度范围,称为软化点。单位:℃。

(6)黏度

黏度是环氧树脂应用时十分重要的指标,它对操作性、脱泡性等有很大影响。单位:Pa.s或mpa.s。黏度与分子量成正比例,黏度和软化点在一定程度上反映出平均分子量和分子量分布的大小。单位换算1Pa.s(帕斯秒)=.s(毫帕斯秒)=(厘帕斯)。

(7)杂质含量

环氧树脂的主要杂质包括总氯(有机氯、无机氯)、挥发份及带色基团等。现生产中要尽量减少杂质的含量。

工艺流程框图:

整个生产过程的组成和顺序如下图所示:

环氧树脂胶的性能特点_环氧树脂胶黏剂的组成_环氧树脂结构胶

(1)环氧树脂生产的主要原材料的性质:

1、BPA:白色片状或粒状晶体,不溶于水,能溶于醇、 醚、丙酮及碱性溶中,室温下微溶于甲苯、二甲苯,加温下溶解度急剧增加。

2、ECH:是一种易挥发、无色透明液体,有毒!对皮肤有灼伤作用,能严重刺激眼睛,具有和氯气相似的刺激性气味,有麻醉性,能溶解于醇、醚及甲苯中,微溶于水。比重比重1.18,纯品沸点116.2℃。取样化验时,要取上层。

3、液碱:淡紫色液体,无机械杂质,强碱性,腐蚀性较强。

4、甲苯:无色有芳香性气味的易燃液体,有毒!不溶于水,能溶于醇、醚和丙酮。比重0.866,纯品沸点110.28℃,取样化验时,要取下层。

(2)工艺流程叙述:

下面流程是从中试角度来进行描述的,其中所用投料量

1. 把双酚A投入溶解釜中,然后通过环氧氯丙烷,将夹套通水蒸气的温度加热升温到70℃左右。

2. 溶解后,用泵压入带搅拌的反应釜内,开始搅拌,并滴加碱液。控制反应温度为50-55℃,维持一定时间至反应结束后,再在 100减压至94.,回收过量环氧氯丙烷供循环使用。

3. 回收结束后再次加入苯溶解,在 65~70℃下再次加碱液,反应结束后用夹套水冷却,静置,把苯溶液抽吸到回流脱水釜内,下层的盐脚可以加苯萃取一两次,抽吸后放掉。

4 在回流脱水釜内回流至蒸出的苯清晰天水珠为止。然后冷却,静置. 经过滤器至贮槽,沉降后抽人脱苯釜脱除苯,先常压无液温110℃以上开始减压至140-143℃无馏出液为止,放料,即得成品。

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环氧分子平均聚合树脂
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