多元醇和环氧氯丙烷的醚化反应和多元酚有很大的不同,多元酚和环氧氯丙烷的开环反应催化剂是阴离子型的,这是因为多元酚上的苯环大!键有吸电子能力,酚羟基的氢容易游离成H+,而多元醇上的羟基相对来说呈阴性OH-,所以它和环氧氯丙烷的开环加成反应所用的催化剂是阳离子型的路易斯酸(例如:SnCl4、BF3(乙米)络合物)。 一、甘油环氧树脂 (一)合成路线 甘油环氧树脂的合成大都采用两步法。即第一步为开环反应,甘油和环氧氯丙烷在催化剂存在下开环反应。反应可以用下式表示: 第二步为闭环反应。 上述反应生成的开环化合物在氢氧化钠作用下闭环生成甘油环氧树脂。反应可以用下式表示: (二)性能 甘油环氧树脂具有良好的柔韧性,它以适当的比例掺入双酚A型环氧树脂中能提高双酚A型环氧树脂胶黏剂对金属的剪切强度(见表2-1及表2-2)。固化产物均采用二乙烯三胺作固化剂,25℃下固化144h后测定所得数据。剪切试片铝/铝。 甘油环氧树脂能完全溶解于水中,是纺织品防皱、防缩,化纤去除静电整理剂的主要原料。 二、聚醚环氧树脂 聚醚是长链状高分子,链间有多个醚键,分子链可以自由旋转,因此富有弹性和压缩回复性。将聚醚作为环氧树脂的主链可以制成了。低于-20℃特种柔性制品。典型的聚醚环氧树脂结构如下: 聚醚环氧树脂的合成方法和甘油环氧树脂基本相同。 用四氢呋喃聚醚为原料制成的环氧树脂配以柔性固化剂,固化产物的Tg可低于-50℃,是低温、超低温下使用的涂料、胶黏剂、密封材料的主要原料。四氢呋喃聚醚环氧树脂结构如下: 663聚醚环氧树脂技术指标: 外观 淡黄色透明液体 环氧值 0.28~0.32mol/100g 黏度(25℃) 0.05~0.065Pa·s 折光率(25℃) 1.4540~1.4570 毛利光邦,志水修三以水溶性环氧化合物为题,论述了多元醇缩水甘油醚的种类、制造方法、反应性以及在双酚A型环氧树脂中作为改性剂,在高吸水树脂、胶黏剂、织物整理剂(抗静电、防污)、纸张加工、混凝土改性等方面的应用。有关多元醇缩水甘油醚的特殊用途请参见相关章节。 664多元醇环氧树脂技术指标: 外观 淡黄色透明液体 环氧值 0.45~0.50mol/g 黏度(25℃) ≤100Pa·s 有机氯 ≤0.02mol/100g 无机氯 ≤0.001mol/100g 多元醇缩水甘油醚及下一节中提到的邻苯二辛酸二环氧丙酯Epon-871都是特种柔性环氧树脂胶黏剂、密封胶、灌封胶、涂料和浇铸材料的主要基料。它们和柔性固化剂配合制成的产物其Tg低于-50℃,且具有活性和弹性,对大多数材料有极好的粘接性,固化时对湿气不敏感,固化温度低,耐潮性好,这些性能都优于聚氨酯。它们的出现改变了工业界一贯认为环氧树脂既硬又脆的传统观点。 这些树脂为少芳环(或无芳环)结构、低水平交联和链段具有自由旋转度,因此硬度小。表2-3是几种柔性环氧树脂固化产物的硬度和Epon 828双酚A型环氧树脂硬度的对比。 几种柔性环氧树脂的干、湿热稳定性见表2-4。 从表2-4中可见,含有酯基的环氧树脂在湿热老化条件下,样品老化较为严重,含有醚基的环氧树脂在湿热条件下老化不太严重。 |