环氧树脂及其利用 (2)

1、小组成员：牛小丽 、陈众 、罗小平、 张洋巫慧琳 、俞露兵 、武丹 、赵从涛目录环氧树脂的发展简史环氧树脂的发展简史环氧树脂的合成方法环氧树脂的合成方法环氧树脂的合成机理环氧树脂的合成机理环氧树脂的实际应用环氧树脂的实际应用环氧树脂的发展简史 1.探索阶段： 早在1891年，德国的Lindmann用对苯二酚与环氧氯丙烷反应，可以得到树脂状产物。1909年俄国化学家Prileschajew发现采用过氧化钠甲酰可使烯烃氧化生成环氧化合物。但他的使用价值没有被揭示。时至今日，这两个反应依然是环氧树脂的主要合成路线。 2.初级工业阶段： 环氧树脂的真正研究是从20世纪30年代开始的，1934年德国的S

2、chlack首先用胺化合物使含有大于一个环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战的原因，研究没有得到延续。直到1947年美国的De Voe-Raynolds公司进行了第一次具有工业生产价值的环氧树脂制造。不久，瑞士的Ciba公司和美国的Shell以及Dow Chemical公司都开始了环氧树脂的工业化生产及应用开发。 3.大规模生产阶段： 环氧树脂大规模生产和应用是从1948年以后相继开始的。1955年，四种基本环氧树脂在美国获得了生产许可证，并建立了生产线。由于它具有一系列优良的性能，所以在工业上发展很快，不仅产量迅速增加，而且新品不断涌现。1956年美国联碳公司成功开发环氧

3、族环氧树脂，1959年Dow Chemical公司成功开发热塑性酚醛型环氧树脂；1960年前后，还相继出现了卤代环氧树脂和聚烯烃环氧树脂，以后又相继出现了多官能酚缩水甘油醚以及其他许多新型结构环氧树脂，如含五元环的海因环氧、酚酞环氧和含有聚芳杂环结构的环氧树脂。 4.生产情况4.1国外生产情况 目前，世界环氧树脂的生产主要集中在中国、日本、欧洲3个地区，其它还有韩国、美国、台湾地区、泰国、南非和委内瑞拉等。而中国大陆的生产能力约占世界总生产能力的60%。4.2 国内生产情况 我国环氧树脂的研究开始于1956年，在沈阳和上海两地首先获得成功，1985年上海开始工业化生产，到20世纪70年代末，我

4、国已形成从单体、树脂、固化剂等较完善的科学研究、生产销售与开发的工业体系。 2007至2010世界及中国环氧树脂生产列表。 环氧树脂的合成方法一、双酚A型环氧树脂的合成反应 双酚A型环氧树脂是由双酚A（简称DPP）与环氧氯丙烷（简称ECH）在氢氧化钠催化下制得。 其按两步反应进行： 开环反应 在碱催化下双酚A的羟基与环氧氯丙烷的环氧基反应生成端基氯化羟基的二氯代醇。 闭环反应 氯化羟基与NaOH反应,脱HCL再形成环氧基，得到双酚的二环氧基丙基醚。 实际上，反应是在很多过量的环氧率丙烷存在下进行的，这样连续不断的进行开环-闭环反应，最终得到两端基为环氧基的双酚A型环氧树脂 。 而在双酚A型环氧

5、树脂的合成过程中，还有许多副反应，如环氧基的水解反应、酚羟基与环氧基的反常加成反应等。若严格控制反应条件，如配比投料、反应温度、含水量、加料顺序等，即可将副反应降到最低限度。二、双酚A型环氧树脂的合成方法 双酚A型环氧树脂的合成工艺流程图： 以上为一步法制作环氧树脂，常用于低、中分子量环氧树脂的合成。 三、脂环族环氧树脂的生成反应与合成方法 脂环族环氧树脂的与合成分为两个阶段：首先合成脂环族烯烃，然后再进行脂环族烯烃的环氧化。 合成脂环族烯烃常采用烯烃加成反应。双烯烃类化合物通常采用丁二烯，双烯醛类化合物用丁烯醛，丙烯醛等。 一般采用过乙酸作氧化剂使脂环族烯烃的双键环氧化： 重要的脂环族环氧树

6、脂合成路线如下：（1）由丁二烯合成 （2）由异戊二烯合成 （3）由环戊二烯合成 环氧树脂的实际应用环氧树脂的实际应用 环氧树脂具有优良的粘接性、热稳定性以及优异的耐化学药品性，广泛应用于水利、交通、机械、电子、家电、汽车及航空航天等领域。作为涂料用的环氧树脂约占环氧树脂总量的35%。 一、防腐蚀环氧涂料1.纯环氧树脂涂料2.环氧煤焦沥青防腐蚀涂料3.无溶剂环氧树脂防腐蚀涂料4.环氧酚醛防腐蚀涂料 二、电气绝缘环氧树脂涂料电器绝缘环氧树脂涂料主要包括环氧漆包线绝缘漆、环氧浸渍绝缘漆、环氧覆盖绝缘漆、环氧硅钢片绝缘漆等。环氧漆包线绝缘漆一般采用高相对分子质量的环氧树脂E-05、E-06，固化剂为纯溶性酚醛树脂。 三、汽车、船舶等交通工具用环氧树脂涂料汽车身用环氧树脂涂料主要是粒子电泳涂料，一般是以水为分散剂的水性环氧树脂涂料，多采用电沉积法进行涂装，专门用于大型生产如汽车车身等的钢铁制品的底漆涂料。船舶防锈漆是指涂刷在船舰水线以下，长期浸在水中的防锈涂料，也可用于深水码头钢柱、海上钻采石油、天然气平台等的钢柱及钢铁结构。 四、食品容器用环氧树脂漆为了防止食品在长期的驻存期内金属容器在食品的条件下发生腐蚀，就必须在金属容器内壁涂上涂料。由于食品是一种特殊商品，必然要求涂料固化后对金属的附着力强，涂膜保色性