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樹脂合成的流程系統有哪些

發布時間: 2021-03-18 07:23:51

㈠ 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。

㈡ 請問丙烯酸樹脂的工藝流程大致是。。

醇酸樹脂工藝流程簡述
以下為醇酸樹脂合成主要採用溶劑法生產。溶劑法中內常用二甲苯的蒸發容帶出酯化水,經過分水器的油水分離後重新迴流反應釜,如此反復,推動聚酯化反應的進行,生產醇酸樹脂。
先將單體全部加入反應釜,加入少量抗氧劑,開慢速攪拌(先慢後快原則,使聚合平穩,順利進行),用2小時升溫到180℃;保溫1小時。然後用2小時升溫到200-220℃,保溫2小時,抽樣測酸值,達標可進行下一步,如不合格繼續保溫,每30分鍾抽樣復測。聚酯化易採取逐步升溫工藝,保持正常出水速率,應避免反應過於劇烈造成物料夾帶,影響單體配比和樹脂結構。保溫溫度及時間隨配方而定,而且與油品和油度有關。
達到終點後,停止加熱,冷卻後蔣兌稀溶劑緩慢加入反應釜中。聚酯反應要關注出水速率和出水量,並按規定時間取樣,測定酸值和粘度,達到規定後降溫,稀釋,經過過濾,製得漆料。
最後攪拌均勻,60-70℃過濾,收於貯罐。
醇酸樹脂合成主要設備
滴加罐→反應釜→冷凝器→分水器→過濾器→灌裝機
加熱系統:導熱油加熱,可選夾套反應釜/外盤管反應釜
冷卻系統:冷水冷卻
攪拌速度先慢後快,需要配變頻器。

㈢ 求:幾種典型樹脂合成工藝流程圖!!!!!!

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謝謝!都是同學

㈣ 環氧樹脂是怎麼合成的具體步驟

環氧樹脂膠一般是環氧樹脂A膠和固化劑組成的。關於滴膠技術和步驟可免費咨詢格瑞斯水晶膠專家。不錯哦
水晶膠又稱水晶滴膠、假水晶,目前根據所採用的原材料不同分為聚胺脂PU膠、環氧樹脂AB膠兩大類,環氧樹脂型價格相對低廉應用廣泛,但耐黃變性與韌性相對要差,而聚胺脂PU膠有抗紫外線功能,可保證三年不黃變,不會隨著時間推移而變硬具有很好的韌性適用於車輛標牌等室外使用較多的高端產品,但因其價格較高而使用較少。
普通環氧水晶膠是由高純度環氧樹脂、固化劑及其。
格瑞斯水晶膠專家將其改性,使得固化產物具有耐水、耐化學腐蝕、耐黃變、晶瑩剔透之特點。
目前市面上的水晶膠大致分為:平面軟膠、平面硬膠、弧面軟膠、弧面硬膠、灌注膠、工藝假水、打磨膠等。
使用水晶膠可以對工藝品、飾品表面起到保護的作用以外,還能增加產品表面的光澤度和亮度。
水晶膠適用於影樓後期製作相冊,相片,相冊封面,徽章、面板、標貼、標牌、汽車面板、金屬、玻璃、證章、皮帶扣、太陽能面板、LED產品封裝,木材,石材。
水晶膠的性能特點
1、水晶膠外觀:無色透明粘稠液體,無機械雜質。
格瑞斯水晶膠,水晶膠固化速度快。
3、粘接力強,完全滿足粘接要求。
4、形成的膠層透光度高,固化後光透過率≥90%。
5、耐濕熱老化、耐輻射性能良好,能長期保持良好的粘接效果。
6、安全及毒性特徵:無揮發性有成分,無吸入危險,膠液固化後實際 無毒,使用方便安全。
7、貯存穩定性好,常溫下貯存期為半年。
水晶膠使用說明
一、水晶膠的種類及范圍

1、環氧型軟性水晶膠:
它是一種液型,雙組份、軟性自干型水晶膠,無色、透明、具有彈性,輕度劃擦表面即自行恢復原形。適用於滌綸、紙張、塑料等標牌裝飾。

2、環氧型硬性水晶膠:
它是一種液型,雙組份硬性水晶膠,無色、透明,適用於金屬標牌同時可製作各種水晶鈕扣、水晶瓶蓋、水晶木梳、水晶工藝品等高檔裝飾品。
3、PU聚氨脂型軟性水晶膠:
它是一種液型,雙組分PU聚氨酯樹脂表面豐滿、耐磨損、耐沖擊、耐黃變、耐老化、高透明、高軟度,適合用製造高檔商標、汽車銘板、貼花、徽章等裝飾。
二、工藝條件及使用方法
1、軟性水晶膠的操作方法:
l 准備好所用容器及清潔乾燥的標牌。
② 將所需用水晶膠的A和B兩組份以150:50稱量好,把A組加熱到40℃左右再加入B組,倒入容器,攪拌均勻,消氣泡(抽真空,真空泵)

③ 消泡後的膠用小燒杯或針筒等均勻滴在標牌上,如標牌邊緣水晶膠淌不到(基本都能走到),可用小針撥動,使膠均勻塗在表面。
④ 凝膠固化:塗好後的標牌,凝膠時間約為室溫25℃3小時;固化時間約為室溫36小時。或者將塗好後的標牌放入60℃的恆溫烘乾箱中,3小時即完全固化。
⑤ 如客戶有特殊要求,凝膠固化時間及固化後膠的軟、硬可根據客戶要求適當調配。
⑥ 膠的調配量、客戶可自行控制,剩餘膠不得超過1小時。
2、硬性熱固水晶膠的操作方法:
① 配置前准備同上。
② 將所需用水晶膠的A和B組份以3:1稱量好後,攪拌均勻,即可滴在標牌上。
③ 凝膠固:塗好的標牌放在烘箱中60℃左右加溫1.5小時即可;或常溫下放置13小時左右自干。
3、PU聚氨脂水晶膠的操作方法:
① 配置前所需用PU水晶膠的A和B兩組份以100:100稱量好,准備同上。
② 將所需用水晶膠的A和B組份以1:1稱量好後,攪拌均勻,即可滴在標牌上。
③ 但手滴PU速度較慢,對環境濕度要求較高,相對濕度要在40~60之間,才不會引起後期起泡。建議PU水晶膠採用滴膠機,方法參看滴膠機說明書。
三、貯存及注意事項
1、使用與保存應避免直接日光的照射及接觸高溫,以防膠凍。一般貯存在25℃陰涼避光處,尤其在夏天,最好低溫貯存。
2、水晶膠存放期一般以6個月,超過6個月性能良好仍可使用。
3、使用配置水晶膠遇到剩餘膠時,不要倒回原來未配置的包裝內,以免起反應作用,引起膠凍現象。
4、使用的針筒、燒杯等容器,可用丙酮。酒精清洗。
5、使用注意:配膠時不能加其它稀釋劑,以免降低強度。

㈤ 合成樹脂的制備方法

合成樹脂為高分子化合物,是由低分子原料――單體(如乙烯、丙烯、氯乙烯等)通過聚合反應結合成大分子而生產的。工業上常用的聚合方法有本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、淤漿聚合、氣相聚合等。生產合成樹脂的原料來源豐富,早期以煤焦油產品和電石碳化鈣為主,現多以石油和天然氣的產品為主,如乙烯、丙烯、苯、甲醛及尿素等。
本體聚合
本體聚合是單體在引發劑或熱、光、輻射的作用下,不加其他介質進行的聚合過程。特點是產品純潔,不需復雜的分離、提純,操作較簡單,生產設備利用率高。可以直接生產管材、板材等質品,故又稱塊狀聚合。缺點是物料粘度隨著聚和反應的進行而不斷增加,混合和傳熱困難,反應器溫度不易控制。本體聚合法常用於聚加基丙烯酸甲酯(俗稱有機玻璃)、聚苯乙烯、低密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯和聚醯胺等樹酯的生產。
懸浮聚合
懸浮聚合是指單體在機械攪拌或振盪和分散劑的作用下,單體分散成液滴,通常懸浮於水中進行的聚合過程,故又稱珠狀聚合。特點是:反應器內有大量水,物料粘度低,容易傳熱和控制;聚合後只需經過簡單的分離、洗滌、乾燥等工序,即得樹脂產品,可直接用於成型加工;產品較純凈、均勻。缺點是反應器生產能力和產品純度不及本體聚合法,而且,不能採用連續法進行生產。懸浮聚合在工業上應用很廣。
乳液聚合
乳液聚合是指藉助乳化劑的作用,在機械攪拌或振盪下,單體在水中形成乳液而進行的聚合。乳液聚合反應產物為膠乳,可直接應用,也可以把膠乳破壞,經洗滌、乾燥等後處理工序,得粉狀或針狀聚合物。乳液聚合可以在較高的反應速度下,獲得較高分子量的聚合物,物料的粘度低,易於傳熱和混合,生產容易控制,殘留單體容易除去。乳液聚合的缺點是聚合過程中加入的乳化劑等影響製品性能。為得到固體聚合物,耗用經過凝聚、分離、洗滌等工藝過程。反應器的生產能力比本體聚合法低。
溶液聚合
溶液聚合在溶劑存在下進行聚合,所選用的溶劑既要溶解單體又要能溶解聚合物。聚合過程中體系呈均勻的粘稠溶液,聚合體系始終呈均相,連續運轉周期長,易於操作。但體系黏度較大。其優點是均相反應較易控制,分子量及其分布也可適當控制,但溶液聚合體系粘稠,造成傳熱傳質困難和不均一。
淤漿聚合
淤漿聚合時採用一種溶劑或用單體本身作為分散介質,生成之聚合物不溶於分散介質中,而以顆粒狀分散其中,呈淤漿狀。早先有些文獻曾將它歸屬於非均相的溶液聚合。這種聚合特點是體系黏度小,便於攪拌,散熱容易,可用較高的單體濃度,提高單位設備生產率。目前此法可用於高密度聚乙烯、聚丙烯等生產。
氣相聚合
氣相聚合時將氣相單體與催化劑按規定量引入反應器中一步合成,得到乾燥的聚合物。氣相聚合的前提是催化劑選擇性及收率必須足夠高,得到的產品不需脫除殘存催化劑,這樣可大大縮短流程。隨著高活性載體齊格勒催化劑的出現,在製造聚乙烯或聚丙烯方面,氣相聚合迄今已佔主流。此外,也可廣泛用於以自由基機理進行的聚合。

㈥ 簡述合成樹脂的後處理過程

合成樹脂類的處理方法及處理裝置的製作方法
技術領域:
:本發明涉及將塑料等合成樹脂類作為高爐燃料和還原劑使用時的該合成樹脂類的處理方法及處理裝置。近年來,作為工業廢料和普通廢棄物的塑料等合成樹脂類急劇地增加,對其進行處理已成為一大社會問題。尤其是屬於高分子的碳氫化合物類塑料在燃燒時產生的熱量很高,用普通的燃燒爐燃燒時損傷爐壁等,因此大量處理有困難,目前的現狀是,大多數情況是在垃圾填埋場地中將其扔掉。但是,塑料等的丟棄對環境保護有害,另外,填埋垃圾用地不足也將成為社會問題,因此,熱切地期望開發一種既不丟棄又能大量處理合成樹脂類的方法。在這樣的背景下,將塑料等合成樹脂類用作高爐等的輔助燃料或煉鐵的還原劑的方法,已在特表平8-507105號的特公昭51-33493號公報中被公開。這些方法,需要將合成樹脂粉碎物從風口等吹入高爐中,例如在前者,吹入高爐的合成樹脂粉碎物的實際條件為粒徑1~10mm,松裝密度0.35以上。然而,作為廢棄物的合成樹脂類中,像氯乙烯樹脂之類的含氯高分子樹脂平均約佔15%,將這類合成樹脂送入高爐時,由於含氯高分子樹脂的分解和燃燒而產生大量的有害氣體HCl,並且產生對環境的顯著污染。另外,這種有害氣體也具有強的腐蝕性,會對配管等造成腐蝕。因此,為防止這類有害氣體的產生,必須事先將含氯高分子樹脂從合成樹脂類中分離出來,然後對其進行有效地處理。作為工業廢料和普通廢棄物丟棄的合成樹脂類,其種類、形態和形狀很復雜,以聚乙烯、聚氯乙烯等熱塑性樹脂、苯酚樹脂等熱固性樹脂和工程塑料等為代表,其種類多達數百種,它們多以板材等塊狀,薄膜狀或復合材料等形態存在。就其形狀而言,是從粒狀到細長或粗大的各種各樣。通常,作為從廢棄的合成樹脂中預先只分離含氯高分子樹脂的方法,可以考慮利用比重差的濕式分離法或離心分離法等,但是,如上所述,由於廢棄的合成樹脂包括具有不同種類和形態、形狀的多種多樣的樹脂材料,因此,它們的分離方法中存在有下面的諸多問題

㈦ 酚醛樹脂的合成生產工藝及流程(落後的不要)

2、液體酚醛樹脂的生產工藝

(1)生產液體酚醛樹脂時甲醛的加入量要比正常的需要量略多一些,甲醛量多一些樹脂的生產速度快,產量高,游離酚減少。通常取苯酚與甲醛的克分子比為:6 :7;催化劑氨水加入量為苯酚加入量的4%,(氨水中氫氧化銨含量按25%計時)。當混合物料加熱到85℃左右時,可停止加熱,物料以縮聚反應放出的熱量自行升溫到98℃左右,並開始沸騰,當反應過於激烈時應通水冷卻。

(2)液體酚醛樹脂的生產工藝流程,見圖1

氨水

苯酚

甲醛

加熱熔化

反應釜

加熱縮聚

脫水

液體樹脂

圖1 液體酚醛樹脂生產工藝流程

樹脂合成後採用真空脫水,水分和揮發分脫除的比較干凈,過多的水分和揮發分殘留在樹脂中在磨具硬化時易發泡。酚醛樹脂生產設備示意圖見圖2。

圖2 酚醛樹脂生產裝置示意圖

1-反應釜; 2-反應釜夾套;3-進料口;4-電機、減速器;5-溫度計;6-錨式攪拌器;7-出料口;8-冷凝器

9-放空閥;10-脫水缸;11-真空泵

(3)液體酚醛樹脂的性質 液體酚醛樹脂常溫下是棕紅色粘稠液體,有刺激性氣味。比重1.15-1.2。能溶於乙醇、丙酮、糠醛等溶劑中。樹脂中游離酚含量為10-18%。

液體酚醛樹脂在100℃的溫度下保持2個小時仍有流動性,屬甲階,稱A型,A型的特點是能溶於酒精中。

在120℃保持2小時則失去流動性,變為乙階、稱B型。B型樹脂的特點是不溶於酒精,但略有膨脹,成彈性體。在130℃以上保持2個小時則成堅硬的固體,屬丙階,稱C型。C型樹脂的特點是不溶於酒精,不變形;加熱不溶化;加熱到230℃以上則炭化。

(4)液體酚醛樹脂的性質對磨具性能的影響

① 樹脂粘度 液體樹脂的粘度和溫度和固體含量有關,固體含量高、溫度低則粘度高,反之則粘度低。作為粉狀酚醛樹脂潤濕劑使用時,低粘度的溶解能力較強,生產的磨具機械強度較高;樹脂的粘度用落球法或杯流法測定。作為粉狀潤濕劑使用的液體酚醛樹脂的粘度一般用杯流法測定,數值在40-400秒之間。

② 游離酚的影響 液體酚醛樹脂中有一部分沒有參加反應的苯酚,稱為游離酚。游離酚在做為潤濕劑的樹脂中應控制在28%以下。雖然游離酚的這個數值較高,但因為苯酚可以溶解粉狀樹脂,使型料有較好的可塑性,有利於樹脂對磨粒的粘結,可以提高磨具的強度。

③ 固體含量 將重量為W1(約5-10克)的樹脂在150℃-180℃的溫度下加熱1小時的剩餘量W2,按式(1),(2)計算出x稱固含量,y為聚合損耗。

(1)

(2)

x ——固體含量

y ——聚合損耗

W1——加熱前樹脂量

W2——加熱後樹脂量

對於用粉狀樹脂生產磨具,作為潤濕劑的液體酚醛樹脂只佔樹脂總量的1/3左右,而且也可以和粉狀樹脂的數量互換,因液體量大時對磨料潤濕好,對粉狀樹脂的溶解增強,所以雖然液體樹脂的固體含量較低,但液體酚醛樹脂用量增加並不降低磨具的強度和硬度。作為潤濕劑的酚醛樹脂其固體含量要求大於65%,聚合損耗小於35%。

㈧ d307陰樹脂的合成過程

(陰樹脂白球+氯甲醚+付式催化劑)——進行氯甲基化反應——加入有機胺類——醛類溶內脹容劑——進行胺化反應——轉型、水洗——製作成陰樹脂。
不過你這個D307在市場上很少聽說,應該是一款大孔型苯乙烯系弱鹼陰樹脂,估計是河北滄州廊坊那一帶的叫法。大孔弱鹼陰樹脂的生產工藝及應用研究,國內幾十年來屬爭光最有發言權,也是爭光的王牌產品之一。如有應用疑問可以來函來電交流,合作製作過程,呵呵,不是一朝一夕能學會的,目前國內能生產大孔弱鹼樹脂的企業本來就少,能做好認真在做的就更少了。現在行業內的生產企業,都在為了一味滿足市場的低價競爭需求,而採用那種所謂的新工藝,套用母液等,樹脂使用壽命越來越短,在一些高有機物原水處理中,樹脂強度扛不過8個月就全部粉碎,如此下去的話,印度產的樹脂質量,都要超過國產了,且行且珍惜,在南開大學何炳林老教授的帶領下,國內離子交換樹脂行業50多年的發展才有了現在的這點成果,如此糟蹋,難不成是要自宮啊!

㈨ 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。

㈩ 環氧樹脂工藝流程是怎樣的

素地處理
①基抄礎素襲地以水泥粉光面或磨石地為准;
②素地需養生28天以上,水份需8%以下方可施工素地如有不平或空鼓需加以除去;
③用環氧砂漿補平地面;
④素地之油污需澈底清洗干凈;

底塗層
①施工前需保持干凈如有雜物粘附需清除依照正確比例將主劑及硬化劑混合,充分攪拌;
②需視地面情況調整適當粘度混合完成材料需4小時以內施工完成;

中塗層
①施工前需要保持干凈如有雜物粘附需清除依照正確 比例將主劑及硬化劑混合,充分攪拌;
②將混合完成的樹脂適量加入石英砂;
③使用鏝刀將材料均勻塗布;
④混合完成材料需30分鍾以內施工完成;
⑤施工交接處做好交接處理;
⑥中塗層養生硬化時間約8小時以上。

批塗層
①依照正確比例將主劑及硬化劑混合,充分攪拌;
②使用批刀將材料塗布均勻;
③混合完成材料需30分鍾內施工完成;
④批土養生硬化時間約8小時以上;

面塗層
①施工前需保持干凈如有雜物粘附需清除;
②使用前主劑先攪拌均勻;
③依照正確比例將主劑及硬化劑混合,充分攪拌;
④使用滾筒或鏝刀將材料均勻塗布混合完成材料需30分鍾以內施工完成;
⑤施工交接處需做好交接處理;

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