环氧树脂的化学合成
(一)双酚A型环氧树脂的合成
1. 双酚A型环氧树脂的合成途径:
① 低分子量液态双酚A型环氧树脂由过量环氧氯丙烷(ECH)与双酚A(BA)在碱(NaOH)的存在下缩聚而成;另一个方法是由不饱和环状烃类的双键氯化而生成环氧环状物得到脂环族环氧。
② 高分子量固态环氧树脂的途径:
a.“太妃糖法”:双酚A与环氧氯丙烷在化学计算是碱存在下直接反应
b.“熔融法”:以低分子量液态双酚A型环氧树脂为原料在催化剂存在下,用双酚A型扩展化学键得到聚合度较高(n>2000)的产物。这种工艺得到没有副产物的高纯产品,分子量分布窄,主要是抑制副反应,减少链支化。
2. 双酚A型环氧树脂的合成反应
双酚A型环氧树脂由ECH和BA经醚化和闭环两步反应制得。
3. 双酚A型环氧树脂合成反应过程的副反应
①水解:ECH水解成甘油,环氧基水解为2-乙二醇。
②环氧氯丙烷与存在于中间体的酸性羟基反应,形成被裹胁的氯。
③环氧氯丙烷与酚羟基的反常加成(β加成)
④链支化反应:双酚A型环氧树脂的链支化:
⑤脱HCl反应不完全,树脂残留可水解氯。
这些反应的产生使ECH消耗增大,环氧基含量降低,可水解氯使氯总含量增高,树脂质量不纯,粘度或熔点上升。