Ⅰ 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。
(1)雙酚A環氧樹脂的固化機理擴展閱讀:
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。
Ⅱ 雙酚a型環氧樹脂固話後有透水性嗎
有一定的透水性或者叫吸水性。
畢竟雙酚A型環氧固化後,分子鏈上的側羥基會大部分保留下來,不會參與到反應。(這也是環氧樹脂粘結性好的原因,側羥基能和被粘物質表面形成氫鍵)。
另外,雙酚A型環氧與酸酐、胺類固化劑固化後,會生成酯鍵等。
如上的羥基、酯鍵等都是極性基團,都具有親水性。所以環氧樹脂固化後不是絕對防水的。會有一定的吸水性和透水性,當然數量不大。
最後要看你的這個樹脂產品用在什麼地方。如果只是日常的防腐塗料等,這點吸水影響不大。但如果是電子封裝領域,則會帶來較大的質量隱患。
Ⅲ 雙酚A型環氧樹脂的合成原理
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。專
合成方法
(1)液態雙酚屬A型環氧樹脂的合成方法歸納起來大致有兩種:一步法和二步法。一步法又可分為一次加鹼法和二次加鹼法。二步法又可分為間歇法和連續法。
(2)固態雙酚A型環氧樹脂的合成方法大體上也可分為兩種:一步法和二步法。一步法又可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法。二步法又可分為本體聚合法和催化聚合法。
Ⅳ 環氧樹脂的固化原理
原理:環氧樹脂固化劑是與環氧樹脂發生化學反應,形成網狀立體聚合物,把復合材料骨材包絡在網狀體之中。 使線型樹脂變成堅韌的體型固體的添加劑。
環氧樹脂固化的三個階段:
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。
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。
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,因為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。
拓展資料:
環氧樹脂是指分子中含有兩個以上環氧基團的一類聚合物的總稱。它是環氧氯丙烷與雙酚A或多元醇的縮聚產物。由於環氧基的化學活性,可用多種含有活潑氫的化合物使其開環,固化交聯生成網狀結構,因此它是一種熱固性樹脂。雙酚A 型環氧樹脂不僅產量最大,品種最全,而且新的改性品種仍在不斷增加,質量正在不斷提高。
環氧樹脂的分類目前尚未統一,一般按照強度、耐熱等級以及特性分類,環氧樹脂的主要品種有16種,包括通用膠、結構膠、耐高溫膠、耐低溫膠、水中及潮濕面用膠、導電膠、光學膠、點焊膠、環氧樹脂膠膜、發泡膠、應變膠、軟質材料粘接膠、密封膠、特種膠、潛伏性固化膠、土木建築膠16種。
Ⅳ 雙酚a環氧樹脂的合成及其固化注意事項
1、合成:一步法工藝,是把雙酚A和環氧氯丙烷在NaOH作用下進行縮聚,即開環和閉環反應在同一反應條件下進行的。
2、注意事項:固化劑用量對成品的機械性能影響很大,必須控制適當。
Ⅵ 環氧氯丙烷和雙酚A的聚合機理
一、 環氧樹脂的合成概述
1、低分子量環氧樹脂(軟環氧樹脂)將軟化點低於50℃(n<2)的環氧樹脂稱為軟環氧樹脂,採用兩步加減法進行制備。
2、中分子量環氧樹脂 將軟化點在50℃-95℃之間(n=2-5)的環氧樹脂稱為中分子量環氧樹脂,用一步加減合成法,後處理用溶劑進行萃取。
3、高分子量環氧樹脂 將軟化點>100℃(n>5)的環氧樹脂稱為高分子量環氧樹脂。
二、 環氧樹脂的合成反應機理
(一)環氧樹脂的合成反應機理的有好幾種解釋:
1、認為雙酚A與NaOH作用生成酚鈉鹽,再與環氧氯丙烷(ECH)的氯取代反應,環氧基不被破壞。 由於環氧基活性極強,HO-R-OH可以使環氧基開環加成,因此此法缺乏說服力,無法解釋高分子量環氧樹脂。
2、認為鏈增長只在單體與單體之間和分子鏈與單體間相互作用,忽略了分子鏈與分子鏈之間的相互作用,高分子量樹脂是靠後期分子鏈的增長,同時也無法解釋低分子樹脂的合成。
3、認為開環反應是可遞反應,在溶解階段(70℃)已開始反應;後階段EVH不起作用,只靠鏈與鏈之間作用來實現鏈增長。 事實,在溶解階段ECH和BA並不發生反應,而且環氧基與酚基的反應是不可逆的。
(二)環氧樹脂的反應機理解釋
1、環氧樹脂合成反應過程分析
1.1 每個環氧樹脂分子不是含有兩個CH2-CH-,而是1.2-1.9個環氧基,含0.1-0.2個羥基;氯羥基數目約為環氧基的2-5%。因此,環氧樹脂分子中含有環氧基、酚基、氯羥基和二羥基。
1.2 環氧基的開環反應是放熱反應,閉環反應是吸熱反應,但Hel和NAOH的中和反應是放熱的,因此,總反應熱效應是放熱。
1.3 低分子量樹脂,必須加過量環氧聚丙烷,採用兩步加鹼法。
2、中高分子量樹脂的鏈增長反應
2.1 單體與單體作用
2.2 分子鏈與單體作用
三、 影響環氧樹脂合成的因素
1、原料分子比(ECH/BA)的量越大,對制備低分子量環氧樹脂有利。
2、NaOH的量要足夠,低分子量樹脂用20-30%鹼液,中分子量樹脂為10%。
3、加料順序,低分子量樹脂採用BA溶於ECH中
Ⅶ 雙酚A型環氧樹脂的聚合機理屬於哪一類
合成雙酚A型環氧樹脂的聚合機理屬於縮聚反應,固化雙酚A型環氧樹脂的聚合機理屬於加聚反應。
Ⅷ 雙酚A型環氧樹脂塊,加入固化劑磨粉,加熱使用時煙大!有什麼好的處理方法
環氧樹脂固化反應是放熱反應,而且是個自加速過程。前面反應放熱,如果來不及散開,就會使得反應體系溫度進一步升高。體系溫度升高,反過來就會更進一步加速固化反應,導致放熱量更大。
題主所說加熱使用時煙大,就是環氧樹脂和固化劑反應放熱了,隨著溫度增加,樹脂里的小分子物質被加熱汽化了。
改進方法
1,增加體系散熱能力,比如引入冷卻風,或冷卻液,降低整個固化體系溫度,進而控制升溫速度。
2,增大固化體系比表面積,把粉末薄薄的敷一層。比表面積越大,越有利於散熱,內部熱量不容易聚集。相反,則內部熱量很難散發出來,容易使得內部中心點溫度過高。
3,換固化劑,選一個活性低反應速度低的固化劑,能有效的降低反應速度。
4,加大填料量,降低固化體系中樹脂和固化劑佔比,能有效降低反應放熱量。
不過,說實話,以上幾條不見得實用,僅僅只是理論分析。畢竟好多實用場景有很多限制條件,比如換固化劑就不是那麼簡單一個事,涉及到固化強度等要求。以上回答僅供參考。
Ⅸ 雙酚A型環氧樹脂交聯固化中存在那些反應機理是什麼採用胺類固化劑時,水對固化過程有什麼影響
環氧樹脂交聯固化是加聚反應。採用胺類固化劑時,微量的水對環氧基團的開環有促進作用,但隨著水分的增加會阻礙固化反應的進行。