雙酚A環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)應用探析獲獎科研報告

雙酚A環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)應用探析獲獎科研報告摘要：本文針對雙酚A環(huán)氧樹脂進行分析，簡單地概述后，探究其生產(chǎn)以及應用，前者根據(jù)相對分子質(zhì)量的不同，簡述各自的生產(chǎn)合成方法，后者則簡單分析其開發(fā)方向以及當前市面上現(xiàn)存的環(huán)氧樹脂的應用。以供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞：雙酚A型;環(huán)氧樹脂;相對分子質(zhì)量

引言

雙酚A屬于有機的化工材料，其可以運用在工業(yè)、建筑行業(yè)、電子領(lǐng)域等。雙酚A能夠制作出高分子材料，如熱穩(wěn)定劑、農(nóng)業(yè)殺菌試劑、抗氧試劑等。其外觀呈現(xiàn)為白色粉末，沸點高達360.5攝氏度，應用范圍較廣。

1雙酚A環(huán)氧樹脂

雙酚A環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)原料獲取較為容易，其生產(chǎn)資金投入量較少，是較為常見且應用較為廣泛的環(huán)氧樹脂之一。根據(jù)其分子質(zhì)量可劃分成低、中等以及高、超高的環(huán)氧樹脂。具體而言，低相對分子質(zhì)量是其中唯一呈現(xiàn)粘稠液體的類型，其他均以固體的狀態(tài)存在。雙酚A環(huán)氧樹脂與其本身的分子質(zhì)量同步變化，其中液態(tài)樹脂是借助環(huán)氧基出現(xiàn)固化的現(xiàn)象，相對分子質(zhì)量與環(huán)氧基二者呈反方向變動，而相對分子質(zhì)量則與羥基呈正相關(guān)。超高相對分子則無需利用外來的固化劑便可形成膜。另外，液態(tài)樹脂可在常規(guī)溫度以及高溫的環(huán)境下完成固化，而高相對分子僅能在高溫環(huán)境中實現(xiàn)固化。

2雙酚A環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)

2.1低相對分子質(zhì)量

其合成一般是在雙酚與環(huán)氧氯丙烷在氫氧化鈉的作用下完成的。具體而言，低相對目前有兩種合成方式，其一，一次以及兩次加堿，我國E-44環(huán)氧樹脂生產(chǎn)總量較多。其二，先借助相應的反應產(chǎn)生中間體，最終借助氫氧化鈉形成。此合成方式的生產(chǎn)周期較短，極易操作，同時由于加堿的時長短，有助于減少水解情況，生產(chǎn)出來的樹脂質(zhì)量較高。目前，我國的E-51以及E-54是通過此種方式生產(chǎn)的[1]。

2.2中等相對分子質(zhì)量

中相對樹脂與低相對分子質(zhì)量的樹脂使用的原材料相同，借助氫氧化鈉實現(xiàn)縮聚反應，我國的E-20、E-14等環(huán)氧樹脂是運用此種方式生產(chǎn)的。其中水洗法，在濃度為10%的氫氧化鈉溶液中加入雙酚A，在保證溫度恒定的情況下添加環(huán)氧氯丙烷。之后將其靜置一段時間，清理其中的堿水后，應用沸水進行洗滌。溶劑法中，在反應釜中同時加入適量的原材料以及有機容溶劑，不斷攪拌并加熱，以相互溶解。在溫度處于五十到七十五攝氏度范圍內(nèi)時，加入氫氧化鈉溶液，在此之前，可根據(jù)實際情況添加催化劑實現(xiàn)醚化，之后添加相應的水溶液以形成閉環(huán)反應。反應結(jié)束后可實施萃取環(huán)節(jié)，經(jīng)過過濾等一系列作業(yè)得到成品。此種方式生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量較好，產(chǎn)量高、雜質(zhì)含量較低。

2.3高及超高相對分子質(zhì)量

高相對樹脂是由低相對樹脂與雙酚A完全溶解后，通過加熱或添加催化劑的方式完成加成反應產(chǎn)生的。如E-03、E-06等。其中本體聚合生產(chǎn)工藝，需在200攝氏度的環(huán)境下，持續(xù)一百二十分鐘。而相對分子質(zhì)量達到十萬到四十五萬的樹脂便可納入到超高層級中。其無需使用固化劑，僅應用熱塑性樹脂便可提煉出來，由于其中的羥基值偏大，使其具備較強的耐水性。主要應用涂料、注塑料等。

3雙酚A環(huán)氧樹脂的應用

雙酚A型其具備較強的抗腐蝕性、熱穩(wěn)定等特點，目前在電氣、土木工程以及部分文體制品等方面有所應用，以不同的形式基本涵蓋整個工業(yè)行業(yè)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，環(huán)氧樹脂的種類較為繁雜，其中的雙酚A型產(chǎn)量較多，可達到百分之九十左右。

其整體的發(fā)展方向是控制對環(huán)境的污染，提升自身質(zhì)量以及安全程度。目前，主要應用在罐裝以及具備一定功能和環(huán)保性能的涂料上，尤其是水性類型，經(jīng)過有效利用開發(fā)能夠應用在工程建筑、汽車以及食品等領(lǐng)域中?，F(xiàn)階段，電子產(chǎn)品逐漸朝著微型化、多功能的方向發(fā)展，由此對其中的環(huán)氧材料的抗熱、韌性等提出更高的要求。對此，需不斷強化樹脂的純度、韌性等基本性能。此外，環(huán)氧樹脂中在高性能復合材料、防火材料以及液晶材料等方面都有所涉及。

現(xiàn)有的雙酚A型環(huán)氧樹脂中，E-54、E-51呈無色至淡黃色液體，E-44、E42則為淡黃色的透明液體，E-35、E-31為淡黃色至黃色的液體，其他類型則為固體。其中，E-51的黏度較小，通常應用于無溶劑漆;E-42應用與膠粘劑，進行澆鑄以及層壓作業(yè);E-35則在減壓澆鑄中;E-20是其中軟化點最低的固體，達到64-76攝氏度，在實際應用中需與固化劑相互作用，作為烘干漆，E-12樹脂的附著力相對較好，且具有一定的韌性，可將其酯化作為干燥漆，同時，若與相應的樹脂融合能夠生產(chǎn)出具有較高抗腐蝕的材料，如酚醛等;E-30樹脂的軟化點高達135-145攝氏度，且不易揮發(fā)，通常在防腐蝕涂料以及罐裝食品內(nèi)都有其身影[2]。雙酚A環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)程序較為簡單，且產(chǎn)量與其他環(huán)氧樹脂相比較大，種類較多。目前，相關(guān)方面的研究仍未停止，不斷有新的改良樹脂出現(xiàn)，其質(zhì)量得到有效提升。