环氧树脂的概述及生产工艺要点

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。用作结构胶、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。

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：

（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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