环氧树脂合成中分子量的控制

环氧树脂合成中分子量的控制

环氧树脂（Epoxy Resin）是泛指含有2个或两个以上环氧基,以脂肪族或芳香族为主链的高分子预聚物.（某些环氧化合物因具有环氧树脂的基本属性在称呼时也被不加区别地称为环氧树脂）.典型的环氧树脂结构为：
化学名称：双酚A二缩水甘油醚
英文名称：Diglycidyl ether of bis phenol A（缩写DGEBP A）
环氧基是环氧树脂的特性基团,它的含量多少是这种树脂最重要的指标.描述环氧基含量有3种不同的方法.
环氧当量 是指含有1mol环氧树脂的质量,低相对分子质量（分子量）环氧树脂的环氧当量为175－200g/mol,随着分子是的增大环氧基间的链段越长,所以高分子量环氧树脂的环氧当量就相应的高.如果在树脂的链段中没有支链,是线型分子,链段的两端都是以一个环氧基为终止,那么环氧当量将是树脂平均分子量的一半.由此可推导出,分子量＝环氧当量×2,这一公式只适用于上述理想状态.环氧当量这个物理量常被美国、欧洲各国、日本等国采用.
环氧值 每100g树脂中所含有环氧在的物质的量（摩尔）.这种表示方法有利于固化剂用量的计量和用量的表示.因为固化剂用量的含义是每100g环氧树脂中固化剂的加入量（part perhundred of resin缩写成phr）.我国采用环氧值这一概念.
环氧质量分数 每100g树脂中含有环氧基的质量（克）.这一物理量是俄罗斯、东欧各国所惯用的.
3种表示方式之间的互相换算公式如下：
环氧基分子量为43/mol
环氧质量分数＝环氧基分子量环×环氧值
环氧树脂是一种以液态到固态的物质.它几乎没有单独的使用价值,一般只有和固化剂反应生成三维网状结构的不溶不熔聚合物才有应用价值.因引环氧树脂归属于热固性的树脂范畴.这种由预聚体变成固化产物.按其用途分别称为环氧树脂涂层、环氧树脂胶粘剂、环氧树脂层压板、环氧树脂浇铸料等.
制备低分子量环氧树脂
制备低分子量环氧树脂从合成反应来看要尽量抑制分子链之间的反应,避免分子链的增长.保证主反应优先进行.具体对策如下：
（1） 采用环氧氯丙烷大大过量的方法.虽然有文献报道环氧氯丙烷和双酚A的摩
尔比1:20可以顺利地制得分子量为370的产物,但是从工业生产角度来看加收氯守的数量太大,树脂的单批产率下降,是不经济的方法.通常采用m(ECH):m(DPP)=(6~12):1
（2） 反应分两步进行用催化剂使ECH和DPP先醚化生成氯醇醚,随后进行不化
反应.
（3） 控制加碱量,使分子链之间的反应在投入碱的情况下难以进行.
（4） 处理残留氯时用浓度低的碱或弱碱化合物.
制备高纯度的树脂
针对减少β加成反应,完善闭环程度,降低氯含量尤其是可水解氯,降低杂质Na+、K+的含量,提高树脂和透明度,降低树脂色泽的目标可以采用下列措施.
（1） 控制加碱反应初期的和热量,选择适当的低温进行反应,避免环氧氯丙烷与
双酚A产生β加成反应.但是反应温度太低又会使反应周期太长,因此适当的低温很重要.
（2） 使用高倍量低浓度的液碱尽可能除去残留有机氯.
（3） 选用适当的催化剂完善环化反应.
（4） 加强树脂的清洗,净化处理去除副产物和残留碱.
（5） 用磷酸或磷酸氢钠等弱酸处理残留的碱.
（6） 为了制得无色的树脂,采用高纯度的原料：双酚A含量＞99%,游离酚含量小
于0 .5%（质量分数）；环氧氯丙烷含量≥99%（质量分数）；液碱中的三氧化二铁小于0.03%(质量分数).
（7） 用特殊的催化剂和处理剂合成树脂减轻产物的色泽.
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