Ⅰ 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。
Ⅱ 環氧樹脂膠粘劑環氧樹脂膠粘劑操作工藝
每家每戶都有電冰箱,洗衣機等一些家電,但是這些家電外層使用的是什麼塗料相信還有很多人還不是很清楚,其實這些家睜御電外層的塗料就是用環氧樹脂膠形成的,那麼環氧樹脂膠粘劑,環氧樹脂膠粘劑操作工藝,接下來我們跟著小編一起譽早世來了解吧!
一、環氧樹脂膠粘劑
1、環氧樹脂膠粘劑它實際上是一種由環氧樹脂基料,固化劑和稀釋劑以及填料等材料製作而成的膠粘劑。它的粘接性非常好,功能性也很好,價格低廉,粘接工藝非常簡單,所以環氧慶肢樹脂膠粘劑它成為電子電器行業中等到了廣泛的應用,隨著高科技發展和納米技術不斷提高,近年來對環氧樹脂的改性也在不斷深入,互穿網路和化學共聚以及納米粒子,使用環氧樹脂膠製作而成的高性能膠粘劑產品也越來越多。
2、環氧樹脂膠粘劑一九五零年到現在已經有幾十年,但隨著二十世紀中各種膠粘理論接踵提議,膠粘劑化學,膠粘劑流變學與膠粘破壞機理等一些研究工作的深入開展,使膠粘劑性能,品種與應用都有了快速的發展。
二、環氧樹脂膠粘劑操作工藝
1、環氧樹脂膠粘劑液體,塗料在混合以後,樹脂或者固化劑混合物還是屬於液體與能夠及時應用。為了粘接得到優質的效果,全部施工與定位工作必須在固化操作時間之內必須要做好。
2、環氧樹脂膠粘劑凝膠,進入固化混合物以後就直接到固化階段,從這時起它的凝膠就會突變,所以在這個時候環氧就會失去工作能效,也會失去粘性作用,所以在這個階段千萬不能對其進行任何干擾,它變成硬橡膠物,如果用大拇指壓還可以壓的動的這只是一種局部固化,使用新的環氧樹脂它還是可以和它化學鏈接,因此還未處理表面還是可以進粘接或者反應。
3、環氧樹脂膠粘劑固體,固化環氧混合物它可以達到固化形成固體階段,這個時候可以起到砂磨或者整型。在這個階段用手指壓不動它的話,說明這時環氧樹脂大約已有百分之九十的最終反應強度,因此就能夠除去固定夾件,把它放到室溫下維持一段時間讓它繼續固化。
Ⅲ 環氧樹脂604的生產工藝步驟是
主要原材料
雙酚A100%, 試劑級;環氧氯丙烷97.74%, 工業級;氫氧化鈉30%, 工業級;蒸餾水。
雙酚A、氫氧化鈉及蒸餾水升溫至65~70℃ , 保溫.5h;待其徹底溶解, 趁熱過濾(100~120目);濾液置於500mL帶攪拌和冷凝器的四口燒瓶中, 冷卻至45℃;加人環氧氯丙烷, 進行放熱反應, 至70℃突變成米黃色乳液;自然升溫至88℃ , 攪拌反應, 分別在85~90,90~95℃下各保溫1h。然後, 取樣10mL用0.1mol/LHCl滴定以後每隔0.5h抽樣滴定1次,直至反應終點。加熱水150mL, 沸騰5min, 分去水層, 得白色樹脂。然後, 每次用150mL熱水充分沸騰5min, 同時進行洗滌, 每洗1次約30min,洗15次後開始取樣(每次取樣10mL, 加硝酸銀溶液3滴, 若有白色沉澱繼續水洗;一直洗到經滴定後不渾濁為止)。然後, 再用150mL熱蒸餾水對上述樹脂進行凈化洗滌2次, 每次至少沸騰5min,,水洗約30min。此時, 產品即為無鹽(用PH試紙測上層水液, PH值為7)。洗畢盡量吸去水層, 加熱脫水至120℃ , 再減壓(真空度98.66kPa)蒸餾脫水至135~140℃即為終點;趁熱倒出, 冷卻, 淡黃色透明液體很快凝固成黃色透明固體。
Ⅳ 溴化工藝有幾條路線
屬於鹵代物,鹵族元素之一。所謂的溴化物就是陰離子是溴(Br)的化合物,溴化環氧樹脂是前年迅速發展起來的一種新型環氧樹脂,它不但具有一般環氧樹脂的優良的電氣絕緣性和粘接性,還具有優異的自阻燃性,廣泛用於各種阻燃電子元件上。然而由於它存在環保缺陷,卻面臨被淘汰的境地。溴化環氧樹脂是近年發展起來的一種新型環氧樹脂,它不但具有一般環氧樹脂的優良的電氣絕緣性和粘接性,還具有優異的自阻燃性,廣泛用於各種阻燃電子元件上。
據中國環氧樹脂行業協會專家介紹,目前生產固體阻燃環氧樹脂,歸納起來可以說是2種生產工藝、5種製造方法,即一步法:水洗法、溶劑萃取法、溶劑法;二步法:本體聚合法、催化聚合法。其中一步法是以一定配比的環氧氯丙烷、雙酚A和四溴雙酚A為原料,在鹼溶液作用下進行縮聚反應;二步法是以一定配比的低分子量液態環氧樹脂和四溴雙酚A為原料,加熱溶解後在高溫下或催化劑作用下進行擴鏈,使之高分子量化而製得。從工藝上說上述方法都不存在問題,造成環保缺陷只是使用了原料四溴雙酚A。
Ⅳ 環氧樹脂的幾種合成方法介紹
】一.有機過氧酸及其衍生物的環氧化法 1909年,Nilolaus Prilezhaev發現過氧乙酸能環氧化各種雙鍵,不管是鏈端雙鍵還是鏈中雙鍵,而且能環氧化脂肪環上的雙鍵。 此後的研究表明,有機過氧酸是一種非常有效的環氧化劑,它和烯烴的環氯化過程是靜電加成。烯烴結構、過氧酸結構、反應介質和溫度影響環氧化反應的速率,催化劑對反應沒有影響。其中帶吸電基團的烯烴,如羥基會降低反應速率;反之,帶供電基團的,如烴基會加速反應。 過氧乙酸因結構簡單、易制備、價格便宜而得到廣泛使用。根據脂環族環氧樹脂制備反應過程中是否分離末反應完全的有機過氧酸,制各方法又可以分為原地環氧化法和分離環氧化法二種。 1.原地環氧化法 原地環氧化法是指合成有機過氧酸和烯烴的環氧化反應在同一體系中進行,這樣生成的有機過氧酸立即和烯烴反應,沒有過氧酸富集的過程。例如,乙酸先和含烯鏈的化合物混合,再向體系中加入雙氧水,乙酸和雙氧水反應生成過氧乙酸立即和含烯鍵的底物環氧化,從而得到產物。此方法的特點是工藝簡單,設備投資少,而且不存在過氧化物富集產生的安全隱患。 2.分離環氧化法 分離環氧化法和原地環氧化法不同,它是指合成有機過氧酸和環氧化過程分離。這種方法的特點是兩個過程分離,有利於對兩個過程分別檢測控制,因而適合工業化大生產。美國UCC公司和上海石油化工總廠都用此方法生產環氧樹脂。 二.鹵醇及其衍生物的環氧化法 最常見的鹵醇是次氯酸H0-C1+,它的環氧化的機理見反應式2。反應機理可以推廣到溴和碘.先是親電的鹵正離於進攻烯鍵,形成鹵翁離子,然後親核基團從背後進攻鹵翁正離子,這個親核基團可能是0H-、H20,然後在鹼的作用下,氧負子背後進攻和鹵相連的碳原子,鹵負離子離去形成環氧基。反應中親核基團還可能是鹵負離子,這樣就會形成副產雙鹵分子。從以上機理可以看出,反應有兩個背後進攻的立體化學過程,這樣產物就可以保持原料的立體構型,這是一些有機合成者對該環氧化法感興趣的原因。目前,國內主要用次氯酸法生產環氧丙烷。 80年代出現金屬卟啉化合物催化用次氯酸鈉做環氧化劑的環氧化反應,它的特點是反應過程從原來的兩步縮減到一步,而且金屬卟琳化合物催化活性很高,反應體系簡單,常溫即可。 三.雙氧水法 這種合成方法是以雙氧水做氧化劑,主要用來環氧化一些帶羥基的脂環族烯烴.反應的關鍵是需要高活性催化劑。五六十年代,三氧化鎢作為此反應的催化劑曾經佔有一定地位。目前.出現了眾多新型的催化劑,它們通常帶有金屬離子.如Ti4+、V4+、Cr3+。其中效果較好的是Ti/Si02促化劑、它可以在低溫下催化氧化分子量較小的分子。 四.無機氧化劑法 常見的氧化劑有氧氣、臭氧、鉻酸和高錳酸鉀等,其中氧氣作為最廉價的氧化劑一直是氧化還原反應中倍受青睞的原料。但到目前為止它不能作為普通的直接的環氧化劑,僅出現在一些特殊的環氧化反應中,如含有共軛雙健的α-蒎烯和氧氣發生[2+ 4]環化反應,再經過重排得雙環氧化合物 (方程式3)。重排過程是這個反應的關鍍,既可以是再加熱狀態下自發的熱力學重排,也可以是光誘導重排,還可以用鈷催化重排。還有,銀催化氧氣環氧化方法只用於合成環氧乙烷,它對長鏈烯烴無效(環氧丙烷也不是用這種方法生產),也不能環氧化脂環族烯烴。鉻酸和高錳酸鉀是傳統的氧化劑,如果控制好反應條件,也可以用於環氧化反應。五.仿生法 卟啉鐵作為血細胞中的活性物質,對氧氣有非常高的活性。因此,人們受到啟發,使用金屑葉琳催化環氧化反應。1979年, Groves最先用金屬卟啉模仿生物體系催化環氧化烯烴。
Ⅵ 內外塗環氧樹脂鋼管的生產工藝
內外塗環氧樹脂鋼管首先對基管做預處理----對鋼管進行打磨( 優點:自動噴塗使基材內外壁塗層均勻,流平性好。達到CJ/T120-2008標准及GB/T5135.20---2010標准---將打磨好的鋼管放入電熱烘箱進行預熱,當溫度達到230°~250°(一般預熱一個半小時左右))----對預熱好的管材進行塗裝----塗裝好後,放入固化箱固化(當溫度達到200度時保持15分鍾)----成品。噴塗後加熱設備預熱到180度對噴塗好的基材進行固化,優點:噴塗的時候環氧樹脂粉末還沒有完全的熔結於基材內外壁,經過30分鍾的預熱固化,使環氧樹脂內的固化劑完全固化,使得內外壁的塗層附著力更強。
在我國最早的內外塗環氧樹脂鋼管基管都是鍍鋅鋼管,後來發現內壁鍍鋅層對提高內塗層附著力沒有好處,反而有影響,同時增加了鍍鋅工藝的成本,為了提高內塗層的附著力,對鍍鋅鋼管的內鍍鋅還要採取去鋅工藝,這又一次增加了成本,也造成了能源的浪費。因此也有採用焊接鋼管直接上塗層的。內外塗環氧樹脂鋼管基管在塗塑前應採用噴砂工藝,以去除金屬表面的鐵銹、油污和鍍鋅層,一般稱為表面預處理。建築行業對表面預處理無量化指標要求,石油行業相對較為具體。
Ⅶ 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。
Ⅷ 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。