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環(huán)氧基雙酚芴與雙酚A的聚合機(jī)理

發(fā)表時(shí)間:2022-01-13

一、 環(huán)氧樹脂合成概述

1、低分子量環(huán)氧樹脂(軟環(huán)氧樹脂) 軟化點(diǎn)低于50℃(n<2))的環(huán)氧樹脂稱為軟環(huán)氧樹脂,采用兩步加法制備和減法。。

2、中分子量環(huán)氧樹脂 軟化點(diǎn)在50℃-95℃(n=2-5)的環(huán)氧樹脂稱為中分子量環(huán)氧樹脂,采用一步加成法合成)后處理采用溶劑萃取法。

3、高分子量環(huán)氧樹脂軟化點(diǎn)>100℃(n>5)的環(huán)氧樹脂稱為高分子量環(huán)氧樹脂。

環(huán)氧基雙酚芴

二、環(huán)氧樹脂合成的反應(yīng)機(jī)理

(一)環(huán)氧樹脂合成的反應(yīng)機(jī)理有幾種解釋:

1、認(rèn)為雙酚A與NaOH反應(yīng)生成酚鈉,再與環(huán)氧氯*(ECH)發(fā)生氯取代反應(yīng),環(huán)氧基團(tuán)不被破壞。OH可以使環(huán)氧基開環(huán)加成,所以這種方法沒有說(shuō)服力,也不能解釋高分子量環(huán)氧樹脂。

環(huán)氧基雙酚芴

2、認(rèn)為鏈增長(zhǎng)只發(fā)生在單體與單體之間以及分子鏈與單體之間的相互作用中,而忽略了分子鏈與分子鏈之間的相互作用。高分子量樹脂依賴于后期分子鏈的增長(zhǎng)。環(huán)氧基雙酚芴,并不能解釋低分子量樹脂的合成。

3、認(rèn)為開環(huán)反應(yīng)是可轉(zhuǎn)移反應(yīng),在溶解階段(70℃)反應(yīng)已經(jīng)開始;EVH在后期不起作用,只依靠鏈間的交互來(lái)實(shí)現(xiàn)鏈增長(zhǎng)。事實(shí)上,在溶解階段ECH和BA不發(fā)生反應(yīng),環(huán)氧基和酚基的反應(yīng)是不可逆的。

(二)環(huán)氧樹脂反應(yīng)機(jī)理的解釋

環(huán)氧基雙酚芴

1、環(huán)氧樹脂合成反應(yīng)過(guò)程分析

1.1 每個(gè)環(huán)氧樹脂分子不含兩個(gè)CH2-CH-,而是1.2-1.9個(gè)環(huán)氧基團(tuán),含有0.1-0.2羥基;氯羥基的數(shù)目約為環(huán)氧基的2-5%。因此,環(huán)氧樹脂分子中含有環(huán)氧基、酚基、氯羥基和二羥基。

1.2 環(huán)氧基團(tuán)的開環(huán)反應(yīng)是放熱的,閉環(huán)反應(yīng)是吸熱的,但是Hel和NaOH的中和反應(yīng)是放熱的,所以反應(yīng)的整體熱效應(yīng)是放熱的。

環(huán)氧基雙酚芴

1.3 對(duì)于低分子量樹脂,必須加入過(guò)量的環(huán)氧聚*,采用兩步加堿法。

2、中高分子量樹脂的鏈增長(zhǎng)反應(yīng)

2.1 單體與單體相互作用

環(huán)氧基雙酚芴

2.2 分子鏈與單體的相互作用

三、 影響環(huán)氧樹脂合成的因素

1、原料分子比(ECH/BA)的用量越大環(huán)氧基雙酚芴,越有利于制備低分子量環(huán)氧樹脂。

2、NaOH用量要充足,低分子量樹脂20-30%堿液,中分子量樹脂10%。

3、添加順序,使用BA將低分子量樹脂溶解在ECH中

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