化工涂料工艺技术课件08-09 第五章 环氧树脂.ppt

环氧树脂底漆原理及生产工艺 第四章 环氧树脂底漆原理及生产工艺 教学内容 第一节 环氧树脂的概述 第二节 环氧树脂的生产 第三节 环氧树脂的固化 第四章 环氧树脂底漆原理及生产工艺 教学目的 了解 环氧树脂底漆的组成、特点及应用 理解环氧树脂配方中各个组分的含义、作用、环氧树脂固化的机理，掌握环氧树脂的生产； 第一节环氧树脂的概述 二、发展 1934年Schlack用胺类化合物使含有大于一个环氧基团的化合物聚合得到高分子聚合物，作为德国专利发表。 1938年后，瑞士的 P.Castan及美国的S.O.Greenlee所发表的多项专利都揭示了双酚A和环氧氯丙烷经缩聚反应合成环氧树脂，用有机多元胺或邻苯二甲酸酐均可使树脂固化，并具有优良的胶接性能。 不久，瑞士（汽巴）CIBA公司、美国的Shell公司及Dow Chemical公司都开始了环氧树脂工业化生产及应用开发工作。 1947年瑞士汽巴公司牌号为Araldite的粘结剂开始引起人们的注意，环氧树脂从此以万能胶闻名于世。 另外Shell公司将EPON环氧树脂作为涂料推向市场， 1956年美国联合碳化合物公司开始出售脂环族环氧树脂1959年Dow化学公司生产酚醛环氧树脂。 发展至今已在各个领域中获得广泛的应用。 总之，环氧树脂是一种胶接性能好、耐腐蚀，且电绝缘性能和机械强度都很高的热固性树脂。它具有许多优良的性能，对金属和非金属都有很好的胶接效果，所以环氧树脂有“万能胶”之称。 4.环氧树脂按其主要组成物质分类 5、环氧树脂构成涂料的组成 1）.基料 树脂（环氧树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂等） 2）.固化剂 芳胺加成物、酸酐等 3）.颜填料 4）.助剂 固化促进剂、触变剂、流平剂、消泡剂 5）.溶剂 两种以上，惰性稀释剂 四、 环氧树脂命名 命名原则：在基本名称之前加上型号。 基本名称仍采用我国已有习惯名称： “环氧树脂” 环氧树脂以一个或两个汉语拼音字母与两个阿拉伯数字作为型号，表示类别及品种。 五、环氧树脂主要性能指标 1. 环氧值：每100克环氧树脂中所含环氧基物质的量。 2. 环氧当量：含有一克当量环氧基的环氧树脂的克数。 3. 黏度： 4. 软化点： 5. 挥发分：100g树脂中低分子杂质、易挥发成分含量。 环氧值Ev环氧值是指每100克环氧树脂中含有的环氧基当量数（如，可以近似为0.5或者2 ）。单位为当量数/100g; 环氧当量=100/环氧值（如，数值近似等于43~44或者大于100） 分子量越大,则环氧值越低,所以环氧值是衡量环氧树脂质量的一个很重要的指标?我国均采用环氧值来表示? 双酚A型环氧树脂的环氧值、环氧当量、环氧基百分含量的关系： 环氧值=2×100/环氧树脂质量，即Ev=2×100/相当的树脂质量；环氧当量=100/环氧值，即En=100/Ev; 环氧基含量=43×100/环氧当量，即，Ec=43×100/En; 例，某双酚A型环氧树脂的环氧当量为180g/当量数，该树脂环氧基百分含量=43×100/180=23.88; 该树脂环氧值=1×100/180=0.555 第二节 环氧树脂生产 （2）在氢氧化钠作用下，脱HCl形成环氧基—闭环反应 （3）新生成的环氧基再与双酚A酚羟基反应生成端羟基 化合物——开环反应 （5）与NaOH反应，脱HCl再形成环氧基——闭环反应 二、双酚A环氧树脂工艺流程简图 双酚A NaOH（10%) 环氧氯丙烷 n为平均聚合度。通常n = 0~19，相对分子质量340~7000。 调节双酚A和环氧氯丙烷用量比，可得到相对分子质量 不同的环氧树脂。 液态双酚A环氧树脂：平均相对分子质量较低，平均聚合度n = 0~1.8。当n = 0~1时，室温下为液体，如E-51,E-44. 当n = 1~1.8 时，为半固体，软化点55℃。如E-31。 固态双酚A环氧树脂：平均相对分子质量较高。 n = 1.8~19 当n = 1.8~5 时，为中等相对分子质量环氧树脂。 软化点55~95℃。如E-20，E-12等。 当n 5时，为高相对分子质量环氧树脂， 软化点100℃。如E-06， E-03等。 双酚A型环氧树脂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）主链上有大量苯环、次甲基和异丙基。 各结构单元赋予树脂以下功能： 环氧基和羟基赋予树脂反应性，使树脂固化物具有很强 的内聚力和胶接力； 醚键和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和黏附力； 醚键和C-C键使大分子具有柔韧性； 苯