双酚A环氧树脂合成及胶黏剂配制和性能测试.docx

材料产品设计双酚A环氧树脂的合成及胶黏剂的配制和性能测试设计一览表目录1.前言11.1课程设计的目的12.双酚A环氧树脂的性质及应用22.1双酚A环氧树脂特性22.2双酚A环氧树脂化学结构22.3双酚A环氧树脂的应用领域及特点33.双酚A环氧树脂的实验制备方法53.1 环氧树脂的实验原理53.1.1设计实验63.2 环氧树脂固化原理及配方计算83.2.1环氧树脂固化机理83.2.2常用固化剂及分类93.3环氧树脂胶黏剂的配制与性能检测123.3.1拉力试验机123.3.2环氧树脂胶黏剂的配制方法123.3.3固化时间测定123.3.4韧性测试实验133.3.5剥离强度试验133.3.6剪切强度试验143.3.7耐温度试验154.双酚A环氧树脂的工业化生产164.1生产原料164.2工艺流程设计174.2.1合成工艺方法174.2.2反应流程图184.2.3设备选型194.2.4影响环氧树脂的质量的因素194.2.5保存方法215.涉及的各项标准226.设计体会23参考文献241.前言双酚Ａ环氧树脂在1946年由瑞士Ciba-Geigy(为公司Vantico的前身)首先投产,紧接着美国和德国相继投产,我国在60年代开始生产。双酚Ａ环氧树脂产量很大,约占环氧树脂总产量的90%,广泛应用于电子、化厂、模具、汽车和国防等许多领域。双酚Ａ环氧树脂具有优良的机械性能、电气性能、抗水和抗化学腐蚀性、耐热性、以及力学强度好和易加工等特点。Vantico作为世界最大的双酚Ａ环氧树脂的生产厂家,已将这类产品发展到300多个品种。除了传统的电子行业的产品外,应用于建筑行业的产品越来越受到瞩目,如云石和玻璃幕墙的干挂胶、混凝土的修补剂、种铁锚固剂等由双酚A和环氧氯丙烷合成的环氧树脂是热固性树脂，随着聚合度由低到高，产品的性状有液体、固体之分。国内外还有双酚A／环氧氯丙烷共聚脂、酚氧树脂、双酚F改性双酚A环氧树脂、四溴双酚A环氧树脂、双峰溴化双酚A环氧树脂和四溴双酚A酚氧树脂等。环氧树脂粘结力强，耐腐蚀、耐溶剂、抗冲性能和电性能良好，广泛用于粘结剂、涂料、复合材料等。环氧树脂涂料耐腐蚀性好，保护性好，但装饰性略差于聚氨酯涂料，价格相对便宜，广泛用于化工机械设备等的内外层涂布；环氧树脂胶粘剂抗破坏性较差，易于剁离；环氧树脂复合材料主要用于饰晶、工程塑料零部件、耐腐蚀容器等等，如发夹、胸针、火箭尾翼片、贮罐、槽车、电解槽、酸洗塔等等。随着电子产业的国际化转移，国内电子塑封用、覆铜板用等特种环氧树脂需求增速较快，其远高于行业的平均增速，产品利润丰厚。但技术壁垒较高，目前几乎全部依赖进口。环氧树脂工业的技术升级是国内企业面临的主要课题。[1]1.1课程设计的目的1.掌握查阅文献的方法，了解国内外双酚A环氧树脂材料的研究应用及发展趋势；2.根据掌握的双酚A环氧树脂材料的合成或生产工艺原理，进行配方制定、工艺操作的工艺设计，设计出实用可行的产品；3.掌握双酚A环氧树脂材料、浇注体、胶黏剂的加工、性能测试等基本技能；4.提高综合运用所学的理论知识独立分析和解决问题的能力。2.双酚A环氧树脂的性质及应用2.1双酚A环氧树脂特性环氧树脂是指那些分子中至少含有两个反应性环氧基团的树脂化合物。环氧树脂经固化后有许多突出的优异性能，如对各种材料特别是对金属的黏着力很强、有很强的耐化学腐蚀性、力学强度很高、电绝缘性好、耐腐蚀等。此外，环氧树脂可以在相当宽的温度范围内固化，而且固化时体积收缩小。双酚A型环氧树脂是由双酚A、环氧氯丙烷在碱性条件下缩合，经水洗，脱溶剂精制而成的高分子化合物。因环氧树脂的制成品具有良好的物理机械性能，耐化学药品性，电气绝缘性能，故广泛应用于涂料、胶粘剂、玻璃钢、层压板、电子浇铸、灌封、包封等领域图2.1双酚A树脂典型结构[2]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[2]2.2双酚A环氧树脂化学结构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