双酚A型环氧树脂分子式环氧树脂的种类繁多,区别起见,常在环氧树脂的前面加上不同单体的名称。如二酚基丙烷(简称双酚A)环氧树脂(由双酚A和环氧氯丙烷制得);甘油环氧树脂(由甘油和环氧氯丙烷制得);丁烯环氧树脂(由聚丁烯氧化而得);环戊二烯环氧树脂(由二环戊二烯环氧化制得)。此外,对于同一类型的环氧树脂,也根据它们的黏度和环氧值的不同而分成不同的牌号,因此它们的性能和用途也有所差异。目前应用最广泛的是双酚A型环氧树脂的一些牌号,通常所说的环氧树脂就是指双酚A型环氧树脂。
双酚A型环氧树脂是环氧树脂中产量最大、使用最广的一种品种,因为它有很高的透明度,也是由双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的。根据相对分子质量大小,环氧树脂可以分成各种型号。一般低相对分子质量环氧树脂的n平均值小于2,软化点低于50℃,也成为软环氧树脂;中等相对分子质量环氧树脂的n值在2~5之间,软化点在50~95℃之间;而n大于5的树脂(软化点在100℃以上)称为高相对分子质量树脂。式中n一般在0~25之间。
双酚A型环氧树脂在防腐蚀领域中常用的几种形式:
◆环氧类涂料
◆环氧树脂玻璃钢
◆环氧树脂胶泥、砂浆
◆环氧树脂整体地坪
双酚A型环氧树脂◆环氧-酚醛、环氧-呋喃树脂复合玻璃钢
在环氧树脂的结构中有羟基(〉CH—OH)、醚基(—O—)和极为活泼的环氧基存在,羟基和醚基有高度的极性,使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力,而环氧基团则与介质表面(特别是金属表面)的游离键起反应,形成化学键。因而,环氧树脂具有很高的黏合力,用途很广,商业上被称作“万能胶“。此外,环氧树脂还可做涂料、浇铸、浸渍及模具等用途。但是,环氧树脂在未固化前是呈热塑性的线型结构,使用时必须加入固化剂,固化剂与环氧树脂的环氧基等反应,变成网状结构的大分子 ,成为不溶且不熔的热固性成品。环氧树脂在固化前相对分子质量都不高,只有通过固化才能形成体形高分子。环氧树脂的固化要借助固化剂,固化剂的种类很多,主要有多元胺和多元酸,他们的分子中都含有活泼氢原子,其中用得最多的是液态多元胺类,如二亚乙基三胺和三乙胺等。环氧树脂在室温下固化时,还常常需要加些促进剂(如多元硫醇),以达到快速固化的效果。 固化剂的选择与环氧树脂的固化温度有关,在通常温度下固化一般用多元胺和多元硫胺等,而在较高温度下固化一般选用酸酐和多元酸为固化剂。不同的固化剂,其交联反应也不同。
双酚A型酚醛环氧树脂环氧树脂的各个应用领域中,其最终的使用性能是由环氧树脂固化物提供的。环氧树脂固化物的性能取决于固化物的分子结构。而固化物的分子结构及其形成则取决于环氧树脂的结构及性能、固化剂的结构及性能、添加剂的结构及性能,以及环氧树脂的固化历程。双酚A型环氧树脂的结构对环氧树脂及其固化物性能的影响如下:
1、双酚A型环氧树脂的大分子结构具有以下特征
1)大分子的两端是反应能力很强的环氧基
2)分子主链上有许多醚键,是一种线型聚醚结构
3)n值较大的树脂分子链上有规律地、相距较远地出现许多仲羟基,可以看成是一种长链多元醇
4)主链上还有大量苯环、次甲基和异丙基
2、双酚A型环氧树脂的各结构单元赋予树脂功能 1)环氧基和羟基赋予树脂反应性,使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力;
2)醚键和羟基是极性基团,有助于提高浸润性和粘附力;
3)醚键和C-C键使大分子具有柔顺性;
4)苯环赋予聚合物以耐热性和刚性;
5)异丙撑基减小分子间作用力,赋予树脂一定韧性;
6)-C-O-键的键能高,从而提高了耐碱性。
双酚A型环氧树脂的分子结构决定了它的性能具有以下特点:
1)是热塑性树脂,但具有热固性,能与多种固化剂、催化剂及添加剂形成多种性能优异的固化物,几乎能满足各种使用要求
2)树脂的工艺性好。固化时基本上不产生小分子挥发物,可低压成型,能溶于多种溶剂
3)固化物有很高的强度和粘接强度
4)固化物有较高的耐腐蚀性和电性能
5)固化物有一定的韧性和耐热性
6)主要缺点是:耐热性和韧性不高,耐湿热性和耐候性差
双酚A型环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。
合成方法
(1)液态双酚A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种:一步法和二步法。一步法又可分为一次加碱法和二次加碱法。二步法又可分为间歇法和连续法。
(2)固态双酚A型环氧树脂的合成方法大体上也可分为两种:一步法和二步法。一步法又可分为水洗法、溶剂萃取法和溶剂法。二步法又可分为本体聚合法和催化聚合法。
国产型号 | 主要技术指标 | 国外类似型号 | ||||
环氧值/(eq/100g) | 软化点/℃ | 有机氯/(mol/100g) | 无机氯/(mol/100g) | Shell公司Epon | Ciba-GiegyAraldite | |
E-55(616) | 0.55~0.56 | ≤0.02 | ≤0.001 | |||
E-51(618) | 0.48~0.54 | <2.5 | ≤0.02 | ≤0.001 | ||
E-44 (6101) | 0.41~0.47 | 12~20 | ≤0.02 | ≤0.001 | ||
E-42(634) | 0.38~0.45 | 21~27 | ≤0.02 | ≤0.001 | 834 | |
E-35(637) | 0.30~0.40 | 20~35 | ≤0.02 | ≤0.005 | ||
E-20(601) | 0.18~0.22 | 64~76 | ≤0.02 | ≤0.001 | 1001 | 6071,7071 |
E-12(604) | 0.09~0.14 | 85~95 | ≤0.02 | ≤0.001 | 1004 | 6064,7004 |
E-06(607) | 0.04~0.07 | 110~135 | ≤0.02 | ≤0.001 | 1007 | 6097,7097 |
E-03(609) | 0.02~0.045 | 135~155 | ≤0.02 | ≤0.001 | 1009 | 6099,6609 |
国产型号 | 主要技术指标 | 国外类似型号 | ||||
环氧值/(eq/100g) | 软化点/℃ | 有机氯/(mol/100g) | 无机氯/(mol/100g) | Shell公司Epon | Ciba-GiegyAraldite | |
E-55(616) | 0.55~0.56 | ≤0.02 | ≤0.001 | |||
E-51(618) | 0.48~0.54 | <2.5 | ≤0.02 | ≤0.001 | ||
E-44 (6101) | 0.41~0.47 | 12~20 | ≤0.02 | ≤0.001 | ||
E-42(634) | 0.38~0.45 | 21~27 | ≤0.02 | ≤0.001 | 834 | |
E-35(637) | 0.30~0.40 | 20~35 | ≤0.02 | ≤0.005 | ||
E-20(601) | 0.18~0.22 | 64~76 | ≤0.02 | ≤0.001 | 1001 | 6071,7071 |
E-12(604) | 0.09~0.14 | 85~95 | ≤0.02 | ≤0.001 | 1004 | 6064,7004 |
E-06(607) | 0.04~0.07 | 110~135 | ≤0.02 | ≤0.001 | 1007 | 6097,7097 |
E-03(609) | 0.02~0.045 | 135~155 | ≤0.02 | ≤0.001 | 1009 | 6099,6609 |
英文名称:bisphenol A epoxy resins
又称E型环氧树脂,化学名称双酚A二缩水甘油醚,简称EP,平均分子量3100~7000。几乎无色或淡黄色透明黏稠液体或块(片、粒)状脆性固体,相对密度1.160。溶于丙酮、甲.乙酮、环已酮、醋酸乙酯、甲苯、二甲苯、无水乙醇、乙二醇等有机溶剂。可燃。无毒。