系統(tǒng)研究了含酚羥基有機烷氧基硅烷和間苯二酚/雙酚F環(huán)氧樹脂的合成工藝及其相應改性固化物的性能。用IR、VIP、液質(zhì)聯(lián)用儀等對合成產(chǎn)物進行了表征,并對固化物的性能進行了測試,分析、評價了改性效果。間苯二酚/雙酚F共聚型環(huán)氧樹脂的合成工藝是:間/雙比為20:80,醚化溫度是80℃,醚化時間5hrs,閉環(huán)溫度為60℃,加堿速度為4g/10min;含酚羥基有機烷氧基硅烷的合成工藝是間苯二酚/二甲基二乙氧基硅烷=2.4:1(摩爾比),反應溫度為110℃,反應時間為11hrs,催化劑Na用量為0.5%。系統(tǒng)研究了以為固化劑,2,4-咪唑為促進劑,間苯二酚/雙酚F共聚型環(huán)氧樹脂的固化條件及樹脂固化物的性能,固化體系和固化條件為:間/雙比為20:80的共聚樹脂,為6%,2,4-咪唑為4%,固化溫度110℃,固化時間為3hrs。間苯二酚/雙酚F共聚型環(huán)氧樹脂綜合性能優(yōu)于未改性雙酚F環(huán)氧樹脂,其粘度(25℃,以下同)。
技術領域
本發(fā)明涉及一種新型環(huán)氧樹脂前質(zhì)體雙酚F，以雙酚F為原料的環(huán)氧樹脂與以雙酚A為原料的環(huán)氧樹脂相比，有黏度低、作業(yè)性優(yōu)良等特點，同時也可被用作染料中間體、無溶劑型至固體份涂料、酚醛樹脂的改性劑和穩(wěn)定劑等方面，屬于化學材料與領域。
背景技術
環(huán)氧樹脂是復合材料的基體材料，種類繁多，性能優(yōu)良，表現(xiàn)出優(yōu)良的粘附力、力學性能、高絕緣性、優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、形式及尺寸穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性以及固化操作方便，使其用途為廣泛。我國自1958年開始對環(huán)氧樹脂進行了研究，并以很快的速度投入了工業(yè)生產(chǎn)，至今已在全國各地蓬勃發(fā)展，除生產(chǎn)普通的雙酚A-環(huán)氧氯丙烷型環(huán)氧樹脂外，也生產(chǎn)其他各種類型的新型環(huán)氧樹脂，以滿足建設及經(jīng)濟各部門的急需。
雙酚F型環(huán)氧樹脂是由雙酚F(BPF)和環(huán)氧氯丙烷在堿性條件下縮合而成的產(chǎn)物，它不僅具有雙酚A型環(huán)氧樹脂的一切優(yōu)良特性，還有其特的性能，尤其是黏度遠低于雙酚A型環(huán)氧樹脂。雙酚F型環(huán)氧樹脂黏度是雙酚A型環(huán)氧樹脂的1/4左右，使雙酚F環(huán)氧樹脂在使用過程中可以少加甚至不加溶劑和活性稀釋劑，了生產(chǎn)過程中易然易爆的危險，減少了環(huán)境污染。并且可低溫固化，拓展了使用范圍，同時發(fā)現(xiàn)其力學性能遠遠優(yōu)于雙酚A環(huán)氧樹脂。由于雙酚F型環(huán)氧樹脂具有其特的性能，國外環(huán)氧樹脂主要生產(chǎn)有品種比較的雙酚F型環(huán)氧樹脂產(chǎn)品。國內(nèi)外有關雙酚F環(huán)氧樹脂的合成及其性能研究的報道也表明雙酚F環(huán)氧樹脂研究開發(fā)的重要性。
雙酚F作為一種重要的化工中間體，其環(huán)氧樹脂具有黏度低、易于與固化劑交聯(lián)、對纖維浸漬性好等優(yōu)點，能滿足大型風電葉片和加工注塑成型要求。此外，雙酚F與環(huán)氧烷加成即可得到聯(lián)苯二醇，此后與二元酸反應得到聚酯樹脂。該樹脂具有粘度低、機械性能好與化學性能等特點，特別適宜制造耐腐材料。雙酚F還可加氫制成醇作為耐候性材料的原料、溴化制阻燃劑等?？傊呻p酚F參與制造的制品，其耐熱、耐水(濕)、絕緣等性能，特別是加工(作業(yè))和力學性能都有顯著的提高，因而能滿足高分子涂料、電子級環(huán)氧樹脂、鑄塑及澆鑄成型、阻燃性材料、大型風電環(huán)氧樹脂等性能的要求，所以雙酚F產(chǎn)品具有較好的開發(fā)和應用前景。然而，隨著人們對雙酚F性能的要求越來越高，目前的產(chǎn)品很難滿足人們的需求，需要開發(fā)出性能更加優(yōu)良的雙酚F產(chǎn)品。
為了解決上述問題，本發(fā)明設計合成了一種新型環(huán)氧樹脂前質(zhì)體雙酚F，該新型雙酚F目前尚未見報道。
風力發(fā)電是鼓勵和急需的節(jié)能環(huán)保項目。風電葉片露天工作,在承受強風載荷、砂粒沖刷、紫外線照射、大氣氧化與腐蝕、酸鹽腐蝕、材料成本等方面有較高的要求。目前兆瓦級風機葉片已采用碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料,所需的環(huán)氧樹脂要求粘度低、對纖維浸透性好、耐沖擊性能高、韌性好。通用型環(huán)氧樹脂的粘度高、耐沖擊性及耐候性差,漆膜在戶外易粉化失光又欠,不宜作戶外用涂料和膠粘劑。研發(fā)新型風電葉片環(huán)氧樹脂具有非常重要的意義。新型雙酚F環(huán)氧樹脂具有粘度低、耐溶劑性強、耐沖擊性能高、對纖維浸漬性和與玻璃鋼復合性能好、使用成本低等優(yōu)點而被看好用于制造風電葉片基制材料。主要原料雙酚F在國外已有生產(chǎn),但存在高酚醛比、性能的對位異構體含量低、收率低、產(chǎn)物后處理復雜等問題,且采用了大倍數(shù)循環(huán)蒸發(fā)套用,又在加熱條件下反應,造成生產(chǎn)成本較高。而進口雙酚F價格過高,致使國內(nèi)雙酚F環(huán)氧樹脂規(guī)?；a(chǎn)很少。論文先用、在磷酸催化劑和甲醇溶劑存在下,進行親電取代反應制備了雙酚F,研究了原料配比、催化劑磷酸用量、反應溫度及時間對產(chǎn)物收率及其中對位異構體含量的影響,得到了工藝參數(shù):/(mo1)=5:1,甲醇/=1:1,/磷酸=3:1,水/酸=2.5～3.0/1,反應溫度45℃,反應時間5h,在此反應條件下,雙酚F產(chǎn)品收率達92.2%(以計,即每摩爾可以得到的雙酚F摩爾),所得的雙酚F產(chǎn)物中4,4'-位異構體含量有73.2%。再用雙酚F與環(huán)氧氯丙烷在催化劑四甲基存在下進行醚化反應,然后加入固體氫氧化鈉進行環(huán)氧化脫氯反應,再精制得到雙酚F環(huán)氧樹脂。研究了原料配比、反應時間和溫度對產(chǎn)品氯含量和環(huán)氧值的影響,確定了適宜的工藝條件:環(huán)氧氯丙烷/雙酚F(mol)=10:1,二氯丙醇/環(huán)氧氯丙烷=0.2,四甲基用量為2%(mol/BPF),醚化溫度為80℃,時間為5h,環(huán)氧化催化劑為粉末狀氫氧化鈉,過量2%,閉環(huán)溫度為70℃,時間為1.5～2.0h。在這一工藝條件下制得的雙酚F型環(huán)氧樹脂為淺黃色透明,低溫流動性好,收率為91%,環(huán)氧值達到0.57,有機氯為2.110-4,無機氯為1.310-4。經(jīng)傅里葉變換紅外光譜和核磁共振分析,初步確認了所合成產(chǎn)品為雙酚F環(huán)氧樹脂。
工業(yè)來說，酚醛環(huán)氧樹脂是非常好的制作小電子原件的材料，酚醛環(huán)氧樹脂在我們的生活中是有非常多的應用的；在覆銅板生產(chǎn)中，酚醛環(huán)氧樹脂一般不能單個使用，而是添加在雙酚A型環(huán)氧樹脂中，配合使用。用它來改進、提高產(chǎn)品的耐熱性和尺寸穩(wěn)定性等性能。酚醛環(huán)氧樹脂的添加量，一般為雙酚A型環(huán)氧樹脂的20%-30%。
環(huán)氧樹脂砂漿主要特性：
1、良好的觸變性能：觸變性能優(yōu)良，靜置狀態(tài)下材料呈不易流動的凝膠態(tài)，即使涂抹在頂部或側(cè)面等凹槽、孔洞內(nèi)的材料也不會產(chǎn)生變形、流掛等現(xiàn)象，易于施工質(zhì)量；當受到攪拌、擠壓等剪力作用時，呈良好流動性流，易于施工操作。
2、良好的自流平性：施工中產(chǎn)生的縮孔、刮痕等缺陷在其固化過程中能夠自愈，易于施工質(zhì)量。
3、良好的粘結性能：主要力學性能優(yōu)良，與混凝土粘結牢固，不易在粘結面開裂。
4、與混凝土良好的匹配性：具有較低的彈性模量和良好的柔韌性，能夠提高固化體系的抗沖擊性能、抵御外力引起的變形，不易脆性破壞。
5、：材料，符合環(huán)保要求。
環(huán)氧樹脂砂漿產(chǎn)品特點：
1、具有抗?jié)B、抗凍、耐鹽、耐堿、耐弱酸腐蝕的性能，并與多種材料的粘結力很強。
2、可在潮濕基材表面施工，不需干燥，可在潮濕環(huán)境或水下硬化。
3、操作施工方便，與普通水泥砂漿施工相仿，容易清洗，用水可以清洗。
三甘醇回收估價
12000元
產(chǎn)品名：三甘醇回收,回收化妝品原料,回收化工原料,回收三甘醇
廣州市南沙區(qū)哪里回收石蠟庫存石蠟回收
8888元
產(chǎn)品名：回收染料,回收顏料,回收熱熔膠,回收聚氨酯組合料
揚州上門回收丙二醇
8888元
產(chǎn)品名：揚州上門回收丙二醇,回收MDI,回收聚醚多元醇,回收化工原料
潮州哪里回收硬脂酸,潮州回收硬脂酸
8888元
產(chǎn)品名：潮州哪里回收硬脂酸,回收MDI,回收聚醚多元醇,回收化工原料
麗水回收聚醚多元醇
6969元
產(chǎn)品名：麗水回收聚醚多元醇,哪里回收聚醚多元醇,回收聚醚多元醇廠家,回收聚醚多元醇價格
回收甘油低價處理一批,哪里回收甘油
8888元
產(chǎn)品名：哪里回收甘油,哪里哪里回收甘油,哪里回收過期甘油,哪里回收庫存甘油
富錦全年回收熱熔膠
7878元
產(chǎn)品名：富錦回收熱熔膠,富錦哪里回收熱熔膠,富錦回收過期熱熔膠,富錦回收庫存熱熔膠
柳州哪里回收丁腈橡膠上門回收
12000元
產(chǎn)品名：柳州回收順丁橡膠,回收化工原料公司,回收化工原料,回收橡膠助劑