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《實驗二雙酚a型環(huán)氧樹脂的制備與固化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、實驗二雙酚A型環(huán)氧樹脂的制備與固化雙酚A型環(huán)氧樹脂的制備與同化一、實驗?zāi)康?.了解環(huán)氧樹脂及其制備過程，熟悉雙酚A型環(huán)氧樹脂的實驗室制法及固化。2.了解環(huán)氧樹脂這類反應(yīng)的一般原理，并對這類樹脂的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用有所認識。二、實驗原理環(huán)氧樹脂是指那些分子中至少含有兩個反應(yīng)性環(huán)氧基團的樹脂化合物。環(huán)氧樹脂經(jīng)固化后有許多突出的優(yōu)異性能，如對各種材料特別是對金屬的粘著力很強，有卓越的耐化學(xué)腐蝕性，力學(xué)強度很高，電絕緣性好，耐腐蝕，等等。此外，環(huán)氧樹脂可以在相當寬的溫度范圍內(nèi)固化，而且固化時體積收縮很小。環(huán)氧樹脂的上述優(yōu)異特性使它有著許多非常重要的用
2、途。廣泛用于粘合劑（萬能膠），涂料、復(fù)合材料等方面。環(huán)氧樹脂的種類繁多，為了區(qū)別起見，常在環(huán)氧樹脂的前面加上不冋單體的名稱。如二酚基丙烷（簡稱雙酚A）環(huán)氧樹脂（由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷制得）；廿油環(huán)氧樹脂（由廿汕和環(huán)氧氯丙烷制得）；丁烯環(huán)氧樹脂（由聚丁二烯氧化而得）；環(huán)戊二烯環(huán)氧樹脂（由二環(huán)戊二烯環(huán)氧化制得）。此外，對于同一類型的環(huán)氧樹脂也根據(jù)它們的粘度和環(huán)氧值的不同而分成不同的牌號，因此它們的性能和用途也有所差異。冃前應(yīng)用最廣泛的是雙酚A型環(huán)氧樹脂的一些牌號，通常所說的環(huán)氧樹脂就是雙酚A型環(huán)氧樹脂。合成環(huán)氧樹脂的方法人致可分兩類。一類是
3、用含有環(huán)氧基團的化合物（如環(huán)氧氯丙烷）或經(jīng)化學(xué)處理后能生成環(huán)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。另一類是使含有雙鍵的聚合物（如聚丁二烯）或小分子（如二環(huán)戊二烯）環(huán)氧化而得。雙酚A型環(huán)氧樹脂是環(huán)氧樹脂中產(chǎn)量最大，使用最廣的一個品種，它是由雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉存在下反應(yīng)生成的：-1-式中n—般在0到25之間。根據(jù)相對分子質(zhì)量火小，環(huán)氧樹脂可以分成各種型號。一般低相對分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂的n平均值小于2、軟化點低于50°C,也稱為軟環(huán)氧樹脂；中等相對分子質(zhì)量環(huán)氧樹脂的n值在2?5之間、軟化點在50°C?95°
4、C之間；而n大于5的樹脂（軟化點在100°C以上）稱為高分子量樹脂。相對分子質(zhì)量對軟化點的影響見圖18—1。在我國相對分子質(zhì)量為370的產(chǎn)品被稱為環(huán)氧618,而環(huán)氧6101的相對分子質(zhì)量在450至500左右。生產(chǎn)中樹脂分子量的大小往往是靠環(huán)氧氯丙烷與雙酚A的用量出來控制的，制備環(huán)氧618時這一配比為10,而制環(huán)氧6101時該配比為3。圖18-1環(huán)氧樹脂的相對分子質(zhì)量Mr對軟化點溫度T的影響在環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)中有羥基（>CH—OH）、醚基（一O—）和極為活潑的環(huán)氧基存在。羥基、醚基有高度的極性，使環(huán)氧分子與相鄰界妞產(chǎn)生了較強的分子間
5、作用力，而環(huán)氧基團則與介質(zhì)表面，特別是金屬表面上的游離鍵起反應(yīng)，形成化學(xué)鍵。因而，環(huán)氧樹脂具有很高的粘合力，用途很廣，商業(yè)上稱作“萬能膠”。此外，環(huán)氧樹脂還可作涂料、層壓材料、澆鑄、浸漬及模具等用途。但是，環(huán)氧樹脂在未固化前是呈熱塑性的線型結(jié)構(gòu)，使用時必須加入固化劑，固化劑與環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基等反應(yīng)，變成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子，成為不溶不熔的熱同性成品。環(huán)氧樹脂在固化前分子量都不高，只有通過固化才能形成體形高分子環(huán)氧樹脂的固化要借助于固化劑。固化劑的種類很多，主耍有多元胺和多元酸，它們的分子中都含有活潑氫原子，其中用得最多的是液態(tài)多元胺類,如
6、二亞乙基三胺和三乙胺等等。環(huán)氧樹脂在室溫下固化時還常常需要加些促進劑如多元硫醇，以達到快速同化的效果。固化劑的選擇與環(huán)氧樹脂的固化溫度有關(guān)。在通常溫度下固化時一般用多元胺和多元酰胺等，而在較高溫度下固化時一般選用酸酐和多元酸等為固化劑。應(yīng)用的固化劑種類很多。不同的固化劑，其交聯(lián)反應(yīng)也不同?，F(xiàn)以室溫下即能固化的乙二胺為例，它是按下列反應(yīng)進行的:-2-乙二胺的用量按下式計算：m為每100g環(huán)氧樹脂所需乙二胺的量（g）;M為乙二胺的相對分子質(zhì)量量（60）;n為乙二胺上活潑氫總數(shù)（4）;E為環(huán)氧樹脂的環(huán)氧值。實際使用量，一般比理論上計算值要多
7、10%左右。固化劑用量對成品的機械性能影響很大，必須控制適當。固化劑的用量通常由樹脂的環(huán)氧值以及所用固化劑的種類來決定。環(huán)氧值是指每100g樹脂中所含環(huán)氧基的摩爾數(shù)。應(yīng)當把樹脂的環(huán)氧值和環(huán)氧摩爾質(zhì)量區(qū)別開來，兩者關(guān)系如下:環(huán)氧值=環(huán)氧值=環(huán)氧摩爾質(zhì)量即為含Imol環(huán)氧基時樹脂的量(g)。本實驗制備環(huán)氧618或6101,以三乙胺為固化劑。三乙胺分子中沒有活潑氫原子，它的作用是將環(huán)氧鍵打開，生成氧負離子，氧負離子再打開另一個環(huán)氧鍵，如此反應(yīng)下去，達到交聯(lián)固化的目的。三、實驗儀器與藥品回流裝置，減壓裝置，攪拌器等，：雙酚A,環(huán)氧氯丙烷，丙酮
8、，三乙胺，氫氧化鈉。四、實驗步驟1.雙酚A環(huán)氧樹脂的制備在500mL三口瓶上裝好攪拌器、回冷凝管和溫度計。加入11.4g(0.05mol)雙酚A、46.5g(0.5mol)環(huán)氧氯丙烷，0.25?0.5mL蒸餾水。稱取4.
