环氧树脂的制备-论文

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1、目录1前言------42实验部分42.1实验原理42.1.1双酚A型环氧树脂的合成原理42.1．2双酚A型环氧树脂的固化原理--------------------------------------------------52.2实验药品及仪器52.3实验过程---------------------------------------------------------------------------------62.3.1双酚A型环氧树脂的制备---------------------------

2、-----------62.3.2双酚A型环氧树脂的固化--------------------------------------62.3.3环氧树脂的环氧值的计算--------------------------------------63实验数据与结果--74参考文献86摘要：环氧树脂是一种热固性树脂，因其有优异的粘结性、机械强度、电绝缘性及良好的工艺性等特性，而广泛应用于胶粘剂、涂料、复合材料基体等方面固化工艺会对环氧树脂固化物的性能产生重要影响。关键词：环氧树脂，热固性树脂，固化工艺1前言环氧树脂

3、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粘着力很强，有卓越的耐化学腐蚀性，力学强度很高，电绝缘性好，耐腐蚀，等等。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很小。环氧树脂的上述优异特性使它有着许多非常重要的用途。广泛用于粘合剂（万能胶），涂料、复合材料等方面。环氧树脂的种类繁多，为了区别起见，常在环氧树脂的前面加上不同单体的名称。如二酚基丙烷（简称双酚A）环氧树脂（由双酚A和环氧氯丙烷制得）；甘油环氧树脂（由甘油

4、和环氧氯丙烷制得）；丁烯环氧树脂（由聚丁二烯氧化而得）；环戊二烯环氧树脂（由二环戊二烯环氧化制得）。此外，对于同一类型的环氧树脂也根据它们的粘度和环氧值的不同而分成不同的牌号，因此它们的性能和用途也有所差异。目前应用最广泛的是双酚A型环氧树脂的一些牌号，通常所说的环氧树脂就是双酚A型环氧树脂。合成环氧树脂的方法大致可分两类。一类是用含有环氧基团的化合物（如环氧氯丙烷）或经化学处理后能生成环氧基的化合物（如1.3－二氯丙醇）和二元以上的酚（醇）聚合而得。另一类是使含有双键的聚合物（如聚丁二烯）或小分子（如二环戊

5、二烯）环氧化而得。环氧树脂固化反应的研究对材料性能的提高与固化工艺的设计十分关键，而相关的环氧树脂固化反应研究的文献报道甚少。为此，本研究选用双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下制备双酚A型环氧树脂。2实验部分2.1实验原理2.1.1双酚A型环氧树脂制备原理6式中n一般在0到25之间。2.1.2双酚A型环氧树脂固化原理应用的固化剂种类很多。不同的固化剂，其交联反应也不同。现以室温下即能固化的乙二胺为例，它是按下列反应进行的：2.2实验仪器及药品2.2.1实验仪器表1实验的主要仪器仪器名称仪器型号生产厂家循环水式

6、真空泵SHZ-O巩义市英峪予华仪器厂集热式恒温加热磁力搅拌器DF-101B上海雷磁仪器厂电子天平S210S北京赛多利斯公司碱式滴定管/天津市泰斯特仪器有限公司电热套PTHW河南裕华仪器有限公司2.2.2实验药品双酚A，环氧氯丙烷，丙酮，乙二胺，氢氧化钠等。62.3实验步骤2.3.1双酚A型环氧树脂的制备在500mL三口瓶上装好搅拌器、回冷凝管和温度计。加入11.4g（0.05mol）双酚A、46.5g（0.5mol)环氧氯丙烷，0.25～0.5mL蒸馏水。称取4.1g（0.11mol）NaOH，先加入l／10

7、量的NaOH〔注1〕并开动搅拌，缓慢加热至80～90℃。反应放热并有白色物质（NaCl）生成。维持反应温度在90℃。约10min后再加入1／10量的NaOH，以后每隔10min加一次NaOH，每次都加NaOH总量的1／10，直至将4.1gNaOH加完。继续反应25min后结束反应。产物为浅黄色。将反应液过滤除去副产物NaCl，减压下蒸馏除去过量的环氧氯丙烷（回收）（60-70℃）。停止蒸馏，将剩余物趁热倒入小烧杯中，得到淡黄色、透明。粘稠的环氧618树脂，产量约15g。2.3.2双酚A型环氧树脂的固化在50m

8、L小烧杯中放入上述环氧618树脂5g，再加入0.5g（树脂的10％）乙二胺，边加边搅拌。搅匀。取出2.5g树脂倒入一干燥的小试管或其他小容器（如瓶子的内盖）中，在40oC水浴下放置2小时，观察结果。2.3.3环氧树脂的环氧值的计算环氧值是环氧树脂的重要性能指标，可用以鉴定环氧树脂的质量，或计算固化剂的用量。　采用盐酸丙酮法测定该侧链的环氧树脂的环氧值，在锥形瓶中称取0.482g的环氧树脂，准确吸取1