探討雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成與應用

徐麗 施乃臣 孫祥

摘 ?要：雙酚A型環(huán)氧樹脂是高分子樹脂合成中不可或缺的基礎(chǔ)材料，本文介紹了雙酚A型環(huán)氧樹脂不同的合成方式及其在不同領(lǐng)域的應用方法，以期提升雙酚A型環(huán)氧樹脂的品質(zhì)，希望能夠給讀者帶來啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：雙酚A型環(huán)氧樹脂;一步法;固堿法

引言：

環(huán)氧樹脂是一種高分子化合物，主要制備方式是通過環(huán)氧基團的開環(huán)反應所形成三維網(wǎng)狀熱固性產(chǎn)物，具有種類多、綜合性能良好等優(yōu)點。雙酚A型環(huán)氧樹脂作為當前市場上較為成熟的環(huán)氧樹脂，因其化學性質(zhì)穩(wěn)定、具備較好的耐熱性、具有優(yōu)異的物理機械性能等特點，受到了人們的廣泛歡迎。

一、雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成方式

（一）一步法

一步法是現(xiàn)階段合成雙酚A型環(huán)氧樹脂的主要方式之一，我國生產(chǎn)量最大的E-44環(huán)氧樹脂的制備方法就是一步法，這種方法具有工藝簡單、產(chǎn)品透明度高、成本低、產(chǎn)量高等優(yōu)點，其合成方式是將環(huán)氧氯丙烷、雙酚A以及強堿性水溶液通過一鍋法混合反應，使其同時進行開環(huán)與閉環(huán)反應。具體來說，在合成過程中，首先，操作人員可以將環(huán)氧氯丙烷與雙酚A按照一定的比例放置在70—90℃的溫度中進行攪拌，一段時間后將溶液的溫度降低到40—50℃之間，并向其中加入適量的30—40%濃度的氫氧化鈉溶液。其次，在反應持續(xù)一段時間后，利用減壓蒸餾的方式將為完全反應的環(huán)氧氯丙烷進行回收，在回收完成后，將溶液的溫度降至50℃以下，在其中滴加適量濃度為15%的氫氧化鈉溶液，并令反應液在一定時間內(nèi)維持一定的溫度。最后，用水對其進行洗滌，在除去下層鹽溶液后將得到透明的雙酚A型環(huán)氧樹脂。

（二）兩步法

在利用兩步法生產(chǎn)雙酚A型環(huán)氧樹脂的過程中，將開環(huán)反應與閉環(huán)反應分開進行，即利用催化劑在無水條件下進行開環(huán)反應，降低了副反應的數(shù)量，這種方法與一步法相比具有溫度穩(wěn)定、污染小、操作時間短等優(yōu)點。具體來說，在利用兩步法進行制備的過程中，操作人員首先可以選擇三苯基膦或季銨鹽作為反應的催化劑;其次在將環(huán)氧氯丙烷與雙酚A添加至溶液并將溶液溫度升高到120—130℃后，令其進行反應，在一段時間后，將溫度降至75—80℃，并向其中添加強堿性溶液，充分混合使其進行閉環(huán)反應;再次閉環(huán)反應結(jié)束后，利用蒸餾法除去多余的環(huán)氧氯丙烷，加入溶劑對其進行萃取;最后利用多次水洗的方式使反應液的PH值達到中性，分層除水，并通過減壓蒸餾的方式除去溶劑，從而得到雙酚A型環(huán)氧樹脂。

（三）固堿法

固堿法主要是首先在60℃的溫度下，令雙酚A與環(huán)氧氯丙烷以一定的摩爾比進行混合直至溶解;其次在混合液中分三次加入配方量的固堿，并使其進行一段時間的反應;再次當反應完成后，利用多次水洗的方式使反應液的PH值達到中性;最后利用蒸餾的方式除去多余的環(huán)氧氯丙烷，從而得到雙酚A型環(huán)氧樹脂產(chǎn)品。

（四）常壓共沸脫水法

在利用常壓共沸脫水法制備雙酚A型環(huán)氧樹脂的過程中，操作人員首先將雙酚A與環(huán)氧氯丙烷共同放置于反應器當中，并將反應液的溫度維持在110℃以下，使其進行反應;其次在反應維持一段時間后，在回流下滴加濃度為40%的氫氧化鈉溶液的同時，利用水分器進行分水;再次用水對其進行洗滌，除去反應液中氯化鈉一類的副產(chǎn)物;最后利用蒸餾的方式，除去多余的環(huán)氧氯丙烷，從而得到低分子量的雙酚A型環(huán)氧樹脂[1]。

二、雙酚A型環(huán)氧樹脂的應用方法

（一）消泡劑和脫泡劑

雙酚A型環(huán)氧樹脂可應用于無機硅聚合物型脫泡劑與有機硅消持劑，主要的化學成分包括聚醚與聚硅氧烷共聚物的混合溶液或是乙酸丁酯等物質(zhì)，可以作用于樹脂體系的表層和內(nèi)部，避免泡沫與針孔的出現(xiàn)。

（二）室溫固化雙組份無溶劑環(huán)氧樹脂灌注劑

將雙酚A型環(huán)氧樹脂與脂肪族聚胺固化劑按一定比例進行組合，形成的室溫固化雙組份無溶劑環(huán)氧樹脂灌注劑具有粘著力強、力學強度高、防水性好等優(yōu)點，可以應用于結(jié)構(gòu)間的縫隙填注以及多孔地臺、墻壁的滲透。

（三）雙組份冷固化觸變環(huán)氧黏膠

雙組份冷固化觸變環(huán)氧黏膠的化學成分主要是調(diào)配雙酚A型環(huán)氧樹脂和調(diào)配芳香族胺固化劑，因其具備力學強度高、耐老化性能好、能夠適應多種環(huán)境及化學物質(zhì)侵蝕等特性，被應用于混凝土預制件的膠著、瓷磚的膠著勾縫等方面。

（四）室溫固化雙組份環(huán)氧樹脂灰油

由雙酚A型環(huán)氧樹脂與改性芳香族胺固化劑組成的室溫固化雙組份環(huán)氧樹脂灰油，具有力學強度高、粘著力好、收縮率低、抗水以及化學腐蝕性能強等優(yōu)點，被廣泛應用于瓷磚勾縫、砌合等方面。而由雙酚A型環(huán)氧樹脂、芳香族聚胺固化劑與石英砂組成的室溫固化雙組份環(huán)氧樹脂灰油力學強度高、抗水和化學腐蝕能力強、對大多數(shù)材料粘著性好等優(yōu)點，被廣泛應用于混凝土修補漿、機器支座及路軌栓灌漿等方面[2]。

結(jié)論：雙酚A型環(huán)氧樹脂作為一種基礎(chǔ)性的化學產(chǎn)品，在當前的制造行業(yè)中具有廣泛的應用前景，為提升雙酚A型環(huán)氧樹脂的產(chǎn)品質(zhì)量，制備人員在生產(chǎn)過程中應不斷完善工藝條件，通過增加新的功能團、添加優(yōu)質(zhì)助劑等方式，在保障產(chǎn)品性能的同時，開發(fā)出可以應用于更多領(lǐng)域的新產(chǎn)品。

參考文獻

[1] ?葉新棟，鮑觀良，王永壘，等.雙酚A型環(huán)氧樹脂的合成與應用研究進展[J].山東化工，2018，47（22）：55-56.

[2] ?何星蔚，張金杰，王恒旭，等.雙酚A環(huán)氧樹脂/雙氰胺/2-甲基咪唑體系研究[J].林業(yè)工程學報，2018，3（03）：63-67.

作者簡介：徐麗（1985年05月），女，江蘇省揚州，漢族，助理工程師，大專，從事環(huán)氧樹脂新材料產(chǎn)品生產(chǎn)管理，能源管理。