環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)

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1、環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝摘要：對環(huán)氧樹脂進(jìn)行簡單的介紹，包括其定義，發(fā)展概況，分類及其生產(chǎn)工藝等等。選取了雙酚A型環(huán)氧樹脂為例，介紹其生產(chǎn)工藝中的原料，流程，設(shè)備以及后期的“三廢”的處理。關(guān)鍵詞：環(huán)氧樹脂發(fā)展概況生產(chǎn)工藝定義及發(fā)展概況1.環(huán)氧樹脂定義環(huán)氧樹脂（EpoxyResin）是指分子結(jié)構(gòu)中含有2個或2個以上環(huán)氧基并在適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑存在下能形成三維網(wǎng)狀固化物的化合物的總稱，是一類重要的熱固性樹脂。最常用的雙酚A型環(huán)氧樹脂含2個環(huán)氧基。化學(xué)名稱：雙酚A二縮水甘油醚.英文名稱：Diglycidyl?ether?of?bis?phenol?A（縮寫DGEBP

2、?A）,其結(jié)構(gòu)為：2.發(fā)展概況環(huán)氧樹脂的發(fā)明曾經(jīng)歷了相當(dāng)長的時期，它的工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用僅是近40年的事情。在19世紀(jì)末和20世紀(jì)初兩個重大的發(fā)現(xiàn)揭開了環(huán)氧樹脂發(fā)明的帷幕。遠(yuǎn)在1891年德國的Lindmann用對苯二酚和環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)生成了樹脂狀產(chǎn)物。1909年俄國化學(xué)家Prileschajew發(fā)現(xiàn)用過氧化苯甲醚和烯烴反應(yīng)可生成環(huán)氧化合物。這兩種化學(xué)反應(yīng)至今仍是環(huán)氧樹脂合成中的主要途徑。我國的環(huán)氧樹脂的開發(fā)始于1956年，在沈陽、上海兩地首先獲得了成功。1958年上海開始工業(yè)化生產(chǎn)。經(jīng)過40余年的努力，我國環(huán)氧樹脂生產(chǎn)和應(yīng)用得到了迅速的發(fā)展。目前生產(chǎn)

3、廠家已達(dá)100余家。生產(chǎn)的品種、產(chǎn)量日益增多，質(zhì)量不斷提高，在現(xiàn)代化的建設(shè)中正起著越來越重要的作用。環(huán)氧樹脂的分類及其合成工藝1.分類按化學(xué)結(jié)構(gòu)差異：環(huán)氧樹脂可分為縮水甘油類環(huán)氧樹脂和非縮水甘油類環(huán)氧樹脂2大類。按分子中官能團(tuán)的數(shù)量：環(huán)氧樹脂可分為雙官能團(tuán)環(huán)氧樹脂和多官能團(tuán)環(huán)氧樹脂。按室溫下的狀態(tài)：環(huán)氧樹脂可分為液態(tài)環(huán)氧樹脂和固態(tài)環(huán)氧樹脂。2.生產(chǎn)工藝環(huán)氧樹脂的種類繁多，不同類型的環(huán)氧樹脂的合成方法不同。環(huán)氧樹脂的合成方法主要有兩種：(1)多元酚、多元醇、多元酸或多元胺等含活潑氫原子的化合物與環(huán)氧氯丙烷等含環(huán)氧基的化合物經(jīng)縮聚而得。(2)鏈狀或環(huán)狀

4、雙烯類化合物的雙鍵與過氧酸經(jīng)環(huán)氧化而成。環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的主要原材料1.環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的主要原材料及規(guī)格環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的主要原材料及規(guī)格2.環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的主要原材料的性質(zhì)?（1）BPA：白色片狀或粒狀晶體，不溶于水，能溶于醇、?醚、丙酮及堿性溶?中，室溫下微溶于甲苯、二甲苯，加溫下溶解度急劇增加。（2）ECH：是一種易揮發(fā)、無色透明液體，有毒！對皮膚有灼傷作用，能嚴(yán)重刺激眼睛，具有和氯氣相似的刺激性氣味，有麻醉性，能溶解于醇、醚及甲苯中，微溶于水。比重１.18，純品沸點(diǎn)116.2℃。取樣化驗(yàn)時，要取上層。（3）液堿：淡紫色液體，無機(jī)械雜質(zhì)，強(qiáng)堿性，腐蝕性較

5、強(qiáng)。?（4）甲苯：無色有芳香性氣味的易燃液體，有毒！不溶于水，能溶于醇、醚和丙酮。比重0.866，純品沸點(diǎn)110.28℃，取樣化驗(yàn)時，要取下層。雙酚A型環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)工藝以雙酚A（BPA）為主要原材料，合成的環(huán)氧樹脂稱為雙酚A（BPA）型環(huán)氧樹脂，是目前產(chǎn)量最大、用途最廣的環(huán)氧樹脂，由于它的應(yīng)用遍及國民經(jīng)濟(jì)的眾多領(lǐng)域，市場占有量約占環(huán)氧樹脂總量的85%，因此又稱為通用型環(huán)氧樹脂。它屬于縮水甘油醚型。?雙酚A（BPA）型環(huán)氧樹脂，根據(jù)其分子量的高低，可分為低分子量樹脂（M≤400）、中等分子量樹脂（M＝400-1400）、高分子量樹脂（M＝1400－

6、8000）和超高分子量樹脂（M＝10萬－45萬）。1.合成原理雙酚A型環(huán)氧樹脂是由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉催化下反應(yīng)制得的，雙酚A和環(huán)氧氯丙烷都是二官能度化合物，所以合成所得的樹脂是線型結(jié)構(gòu)。反應(yīng)原理如下：雙酚A型環(huán)氧樹脂實(shí)際上是由低分子量的二環(huán)氧甘油醚、雙酚A以及部分高分子量聚合物組成的，雙酚A與環(huán)氧氯丙烷的摩爾配比不同，其組成也就不同：2.合成工藝工業(yè)上，雙酚A型環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)方法主要有一步法和二步法兩種。低、中相對分子質(zhì)量的樹脂一般用一步法合成，而高相對分子質(zhì)量的樹脂既可用一步法，也可用二步法合成。(1)一步法一步法是將一定摩爾比的雙酚A

7、和環(huán)氧氯烷在NaOH作用下進(jìn)行縮聚，用于合成低、中相對分子質(zhì)量的雙酚A型環(huán)氧樹脂。國產(chǎn)的E-20、E-12、E-14和E-44等環(huán)氧樹脂均是采用一步法生產(chǎn)的。一步法又可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法。水洗法是先將雙酚A溶于10%的NaOH水溶液中，在一定溫度下一次性加入環(huán)氧氯丙烷，使之進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)完畢后靜置，除去上層堿液，然后用沸水洗滌十幾次，除去樹脂中殘存的堿和鹽類，最后脫水即得產(chǎn)品。溶劑萃取法與水洗法基本相同，只是在后處理時在除去上層堿水后，不是先用沸水洗滌，而是先用溶劑將樹脂萃取出來，再經(jīng)水洗、過濾和脫除溶劑得產(chǎn)品。此法生產(chǎn)的樹脂雜質(zhì)比水洗

8、法少，樹脂透明度好。國內(nèi)廠家多采用此法。溶劑法是先將雙酚A、環(huán)氧氯丙烷和有機(jī)溶劑投入反應(yīng)釜中，攪拌溶解后，升溫到50~75