本文研究了低粘度液态双酚F型环氧树脂的合成工艺条件对树脂性能的影响因素。双酚F型环氧树脂合成的工艺条件:环氧氯丙烷(ECH)/双酚F(BPF)=10/1,催化剂为苄基,用量为1,8%(mol/BPF),醚化温度为75℃,醚化时间为6,0h,闭环时间为1,0~1,5h,碱过量2%。
双酚F型环氧树脂苄基共缩聚
双酚F型液态环氧树脂具有较低的粘度,使用工艺性好,固化物耐腐蚀性等特点[1-3],且其固化物的力学性能与双酚A型环氧树脂相当,但是固化后交联密度高,存在内应力大、质脆,耐疲劳性、耐热性、耐冲击性、耐开裂性和耐湿热性较差等缺点[4-6]。为此,国内外学者对环氧树脂进行了大量的改性研究,取得了丰硕的成果。与国外相比,我国生产的双酚F环氧树脂在粘度、性能等方面还有很大的差距,因此进一步研究双酚F环氧树的生产工艺条件是很有价值的。本文对双酚F型环氧树脂进行了合成,并对其进行了改性研究。
实验部分
(一)主要仪器设备及试剂
试剂:环氧氯丙烷均为工业品,,四丁基,苄基为分析纯试剂。
仪器:日本岛津FTIR-8700红外光谱仪(4000~400cm-1),产XT4双目显微熔点测定仪(温度计未经校正)。
(二)实验的合成原理
1、双酚F的合成原理;
2、双酚F环氧树脂的合成合成原理;
系统研究了含酚羟基有机烷氧基硅烷和间苯二酚/双酚F环氧树脂的合成工艺及其相应改性固化物的性能。用IR、VIP、液质联用仪等对合成产物进行了表征,并对固化物的性能进行了测试,分析、评价了改性效果。间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂的合成工艺是:间/双比为20:80,醚化温度是80℃,醚化时间5hrs,闭环温度为60℃,加碱速度为4g/10min;含酚羟基有机烷氧基硅烷的合成工艺是间苯二酚/二甲基二乙氧基硅烷=2.4:1(摩尔比),反应温度为110℃,反应时间为11hrs,催化剂Na用量为0.5%。系统研究了以为固化剂,2,4-咪唑为促进剂,间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂的固化条件及树脂固化物的性能,固化体系和固化条件为:间/双比为20:80的共聚树脂,为6%,2,4-咪唑为4%,固化温度110℃,固化时间为3hrs。间苯二酚/双酚F共聚型环氧树脂综合性能优于未改性双酚F环氧树脂,其粘度(25℃,以下同)。
酚醛环氧树脂是一款粘度适中,耐高温性能,附着力好,粘接、防腐、浇铸、机械等性能的低分子量合成树脂。广泛应用于复合材料、光固化阻焊油墨、耐温性乙烯基树脂及涂料;产品用途;酚醛环氧树脂既有酚醛树脂耐热性高,耐腐蚀性好的特点,又具备环氧树脂粘合性好,机械物理性能、电气绝缘性能良好的特点。可在需要提高耐热等级或耐腐蚀性能的涂料、粘合剂、浇铸料、层压制品等产品的生产开发上使用。
环氧树脂砂浆的作用:
1、环氧树脂砂浆的强度主要为因环氧树脂,环氧树脂固化后为一个三向网状结构,不溶不融,力学性能比较好,沙也起到一些的作用,砂的量应该适中,过多与过少都会降低强度,普通环氧树脂与固化剂固化后,固化产物较脆,不耐冲击,增韧剂可以有效地改善固化产物韧性,提升冲击强度。
2、环氧树脂作为粘结,在砼修补等质量瑕疵经常使用(环氧砂浆),也有一桶液体是凝固剂,不可以加水或者水泥。树脂通常为指受热后有软化或熔融范围,软化时在外力作用下具有流动倾向,常温下为固态、半固态,有时也能够是液态的有机聚合物。广义地说,能够作为塑料制品加工原料的任何高分子化合物都称作树脂。
3、树脂为制造塑料的主要原料,也用于制涂料(是涂料的主要成膜物质,如:醇酸树脂、丙烯酸树脂、合成脂肪酸树脂,这种树脂于长三角及珠三角居多,也为涂料业相对旺盛的地区,像化学、纽佩斯树脂、三盈树脂、帝斯曼先达树脂等)、黏合剂、绝缘材料等,合成树脂在工业生产里,被广泛应用到液体中杂质的分离与纯化,有大孔吸附树脂、离子交换树脂、和一些树脂。
环氧树脂砂浆产品特点:
1、具有抗渗、抗冻、耐盐、耐碱、耐弱酸腐蚀的性能,并与多种材料的粘结力很强。
2、可在潮湿基材表面施工,不需干燥,可在潮湿环境或水下硬化。
3、操作施工方便,与普通水泥砂浆施工相仿,容易清洗,用水可以清洗。
从操作要求上选择环氧树脂
不需耐高温,对强度要求不大,希望环氧树脂能快干,不易流失,可选择环氧值较低的树脂。如希望渗透性好,强度较好的,可选用环氧值较高的树脂。