環(huán)氧樹脂及其利用 (2)

1、小組成員：牛小麗 、陳眾 、羅小平、 張洋巫慧琳 、俞露兵 、武丹 、趙從濤目錄環(huán)氧樹脂的發(fā)展簡史環(huán)氧樹脂的發(fā)展簡史環(huán)氧樹脂的合成方法環(huán)氧樹脂的合成方法環(huán)氧樹脂的合成機理環(huán)氧樹脂的合成機理環(huán)氧樹脂的實際應(yīng)用環(huán)氧樹脂的實際應(yīng)用環(huán)氧樹脂的發(fā)展簡史 1.探索階段： 早在1891年，德國的Lindmann用對苯二酚與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，可以得到樹脂狀產(chǎn)物。1909年俄國化學(xué)家Prileschajew發(fā)現(xiàn)采用過氧化鈉甲酰可使烯烴氧化生成環(huán)氧化合物。但他的使用價值沒有被揭示。時至今日，這兩個反應(yīng)依然是環(huán)氧樹脂的主要合成路線。 2.初級工業(yè)階段： 環(huán)氧樹脂的真正研究是從20世紀30年代開始的，1934年德國的S

2、chlack首先用胺化合物使含有大于一個環(huán)氧基的化合物聚合制得高分子聚合物，但由于第二次世界大戰(zhàn)的原因，研究沒有得到延續(xù)。直到1947年美國的De Voe-Raynolds公司進行了第一次具有工業(yè)生產(chǎn)價值的環(huán)氧樹脂制造。不久，瑞士的Ciba公司和美國的Shell以及Dow Chemical公司都開始了環(huán)氧樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)及應(yīng)用開發(fā)。 3.大規(guī)模生產(chǎn)階段： 環(huán)氧樹脂大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用是從1948年以后相繼開始的。1955年，四種基本環(huán)氧樹脂在美國獲得了生產(chǎn)許可證，并建立了生產(chǎn)線。由于它具有一系列優(yōu)良的性能，所以在工業(yè)上發(fā)展很快，不僅產(chǎn)量迅速增加，而且新品不斷涌現(xiàn)。1956年美國聯(lián)碳公司成功開發(fā)環(huán)氧

3、族環(huán)氧樹脂，1959年Dow Chemical公司成功開發(fā)熱塑性酚醛型環(huán)氧樹脂；1960年前后，還相繼出現(xiàn)了鹵代環(huán)氧樹脂和聚烯烴環(huán)氧樹脂，以后又相繼出現(xiàn)了多官能酚縮水甘油醚以及其他許多新型結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹脂，如含五元環(huán)的海因環(huán)氧、酚酞環(huán)氧和含有聚芳雜環(huán)結(jié)構(gòu)的環(huán)氧樹脂。 4.生產(chǎn)情況4.1國外生產(chǎn)情況 目前，世界環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)主要集中在中國、日本、歐洲3個地區(qū)，其它還有韓國、美國、臺灣地區(qū)、泰國、南非和委內(nèi)瑞拉等。而中國大陸的生產(chǎn)能力約占世界總生產(chǎn)能力的60%。4.2 國內(nèi)生產(chǎn)情況 我國環(huán)氧樹脂的研究開始于1956年，在沈陽和上海兩地首先獲得成功，1985年上海開始工業(yè)化生產(chǎn)，到20世紀70年代末，我

4、國已形成從單體、樹脂、固化劑等較完善的科學(xué)研究、生產(chǎn)銷售與開發(fā)的工業(yè)體系。 2007至2010世界及中國環(huán)氧樹脂生產(chǎn)列表。 環(huán)氧樹脂的合成方法一、雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成反應(yīng) 雙酚A型環(huán)氧樹脂是由雙酚A（簡稱DPP）與環(huán)氧氯丙烷（簡稱ECH）在氫氧化鈉催化下制得。 其按兩步反應(yīng)進行： 開環(huán)反應(yīng) 在堿催化下雙酚A的羥基與環(huán)氧氯丙烷的環(huán)氧基反應(yīng)生成端基氯化羥基的二氯代醇。 閉環(huán)反應(yīng) 氯化羥基與NaOH反應(yīng),脫HCL再形成環(huán)氧基，得到雙酚的二環(huán)氧基丙基醚。 實際上，反應(yīng)是在很多過量的環(huán)氧率丙烷存在下進行的，這樣連續(xù)不斷的進行開環(huán)-閉環(huán)反應(yīng)，最終得到兩端基為環(huán)氧基的雙酚A型環(huán)氧樹脂 。 而在雙酚A型環(huán)氧

5、樹脂的合成過程中，還有許多副反應(yīng)，如環(huán)氧基的水解反應(yīng)、酚羥基與環(huán)氧基的反常加成反應(yīng)等。若嚴格控制反應(yīng)條件，如配比投料、反應(yīng)溫度、含水量、加料順序等，即可將副反應(yīng)降到最低限度。二、雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成方法 雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成工藝流程圖： 以上為一步法制作環(huán)氧樹脂，常用于低、中分子量環(huán)氧樹脂的合成。 三、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的生成反應(yīng)與合成方法 脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的與合成分為兩個階段：首先合成脂環(huán)族烯烴，然后再進行脂環(huán)族烯烴的環(huán)氧化。 合成脂環(huán)族烯烴常采用烯烴加成反應(yīng)。雙烯烴類化合物通常采用丁二烯，雙烯醛類化合物用丁烯醛，丙烯醛等。 一般采用過乙酸作氧化劑使脂環(huán)族烯烴的雙鍵環(huán)氧化： 重要的脂環(huán)族環(huán)氧樹

6、脂合成路線如下：（1）由丁二烯合成 （2）由異戊二烯合成 （3）由環(huán)戊二烯合成 環(huán)氧樹脂的實際應(yīng)用環(huán)氧樹脂的實際應(yīng)用 環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的粘接性、熱穩(wěn)定性以及優(yōu)異的耐化學(xué)藥品性，廣泛應(yīng)用于水利、交通、機械、電子、家電、汽車及航空航天等領(lǐng)域。作為涂料用的環(huán)氧樹脂約占環(huán)氧樹脂總量的35%。 一、防腐蝕環(huán)氧涂料1.純環(huán)氧樹脂涂料2.環(huán)氧煤焦瀝青防腐蝕涂料3.無溶劑環(huán)氧樹脂防腐蝕涂料4.環(huán)氧酚醛防腐蝕涂料 二、電氣絕緣環(huán)氧樹脂涂料電器絕緣環(huán)氧樹脂涂料主要包括環(huán)氧漆包線絕緣漆、環(huán)氧浸漬絕緣漆、環(huán)氧覆蓋絕緣漆、環(huán)氧硅鋼片絕緣漆等。環(huán)氧漆包線絕緣漆一般采用高相對分子質(zhì)量的環(huán)氧樹脂E-05、E-06，固化劑為純?nèi)苄苑尤渲?三、汽車、船舶等交通工具用環(huán)氧樹脂涂料汽車身用環(huán)氧樹脂涂料主要是粒子電泳涂料，一般是以水為分散劑的水性環(huán)氧樹脂涂料，多采用電沉積法進行涂裝，專門用于大型生產(chǎn)如汽車車身等的鋼鐵制品的底漆涂料。船舶防銹漆是指涂刷在船艦水線以下，長期浸在水中的防銹涂料，也可用于深水碼頭鋼柱、海上鉆采石油、天然氣平臺等的鋼柱及鋼鐵結(jié)構(gòu)。 四、食品容器用環(huán)氧樹脂漆為了防止食品在長期的駐存期內(nèi)金屬容器在食品的條件下發(fā)生腐蝕，就必須在金屬容器內(nèi)壁涂上涂料。由于食品是一種特殊商品，必然要求涂料固化后對金屬的附著力強，涂膜保色性