3.3.2热固性高聚物生产工艺.ppt

体型缩合聚合物生产工艺 1 概述 1 概述 1 概述 2 甲醛树脂 2 甲醛树脂 2 甲醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 酚醛树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 环氧树脂 在NaOH作用下，链端的氯原子与羟基上的氢原子结合成HCl而脱除，闭合为新的环氧基。 树脂的合成 （1）反应历程 这样开环、闭环反应重复下去，得到环氧高聚物。 环氧树脂 环氧树脂的品种很多，分子量一般在300～7000，分为低分子量、中等分子量及高分子量三类，软化点在50℃以下的为低分子量，100℃以上为高分子量，居中为中等分子量。 （2）影响因素 （a）摩尔比的影响 过量的环氧氯丙烷起分子量调节剂的作用。 原料摩尔比对产品性能的影响 1.44(n≈3.7) (n=2) 1.85 环氧基数/分子 1400 900 370 平均分子量（沸点升高法） 98 69 9 软化点，℃ 0.1 0.2 0.5 环氧值，当量/100g 1.22/1 1.48/1 10/1 环氧氯丙烷：双酚A（mol） 产品 （b）氢氧化钠的影响 浓碱介质中，环氧氯丙烷的活性大，脱氯化氢比较迅速，有利于低分子量树脂的生成。碱液一般分两次加入，可使环氧氯丙烷的回收率提高。 （c）温度 在碱性条件下，50℃就可反应，反应温度升高，有利于提高反应速率和产物分子量。 （d）加料顺序 先将双酚A溶于碱液中，然后加入环氧氯丙烷，可得分子量较大的树脂。 （3）树脂的生产 （a）低分子量树脂的生产 NaOH浓度：30%； 双酚A：环氧氯丙烷：NaOH＝1:2.75:2.42（mol）； 溶解 70℃，30min 生产步骤： （b）中等分子量和高分子量环氧树脂 双酚A：环氧氯丙烷：NaOH＝1:1.75:2.42（mol）； 常压脱苯 至液温110℃ 加苯溶解 70℃，30min 回收环氧氯丙烷 85℃，2h, 600mmHg 第一次加碱 50-55℃，4h 分水 静置，4h 第二次加碱 55-70℃，1＋3h 减压脱苯 至液温140-143℃ 操作和温度基本一致。 成品出料 低分子量树脂生产的工艺流程图 环氧树脂的交联固化 树脂中含有很多可以反应的活性基团（环氧基、羟基），能在酸性或碱性固化剂作用下固化。 1．胺类固化剂 有脂肪胺类、脂环族胺类和芳香族胺类。 固化机理： 芳香族胺类固化剂： 脂肪族胺类 固化剂： 乙二胺、己二胺、二乙烯基四胺、三乙胺、三乙醇胺等 。 用量一般为树脂量的8～15％。室温固化，为提高制品机械强度在固化后再在100～140℃处理4～6h。 （1）间苯二胺，用量为树脂量的14～16％，分段加热至150℃。 （2）苯二甲胺，用量为树脂量的16～20％，常温固化。 （3）二氨基二苯砜，用量为树脂量的30～35％，125～200℃固化。 （4）二氨基二苯甲烷，用量为树脂量的30％，165℃固化4～6h。 芳香族胺类固化剂分子中有苯环存在，故固化环氧制品热性能较好。 固化反应步骤： （1）酸酐与环氧树脂上的－OH反应生成单酯： 2．酸酐类固化剂 优点： 固化过程放热缓和，产品收缩小，有酯键存在使产品韧性提高。 缺点： 固化速度慢，固化温度高，多为固体，加料及操作不便。 2．酸酐类固化剂 优点： 固化过程放热缓和，产品收缩小，有酯键存在使产品韧性提高。 缺点： 固化速度慢，固化温度高，多为固体，加料及操作不便。 固化反应步骤： （2）此单酯中的羧基与环氧基反应生成二酯： 固化反应步骤： （3）由于酸的催化作用，环氧树脂上的－OH与环氧基反应： 2．酸酐类固化剂 优点： 固化过程放热缓和，产品收缩小，有酯键存在使产品韧性提高。 缺点： 固化速度慢，固化温度高，多为固体，加料及操作不便。 固化反应步骤： （4）单酯中的－COOH和－OH反应： 2．酸酐类固化剂 优点： 固化过程放热缓和，产品收缩小，有酯键存在使产品韧性提高。 缺点： 固化速度慢，固化温度高，多为固体，加料及操作不便。 环氧树脂 酸酐类固化剂 （1）顺酐（马来酸酐），用量：30～40％（树脂重） （2）苯酐（邻苯二甲酸酐），用量：30～45％（树脂重） （3）内次甲基四邻苯二甲酸酐，用量：80～93％（树脂重） （4）聚壬二酸酐，用量：20～25％（树脂重） （5）均苯四甲酸二酐，用量：20～25％（树脂