雙酚A環氧樹脂的生產應用探析

黃得慶　孫祥　任宏陽

摘 要：本文針對雙酚A環氧樹脂進行分析，簡單地概述后，探究其生產以及應用，前者根據相對分子質量的不同，簡述各自的生產合成方法，后者則簡單分析其開發方向以及當前市面上現存的環氧樹脂的應用。以供相關人士參考。

關鍵詞：雙酚A型;環氧樹脂;相對分子質量

引言

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

1雙酚A環氧樹脂

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

2雙酚A環氧樹脂的生產

2.1低相對分子質量

其合成一般是在雙酚與環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環氧樹脂生產總量較多。其二，先借助相應的反應產生中間體，最終借助氫氧化鈉形成。此合成方式的生產周期較短，極易操作，同時由于加堿的時長短，有助于減少水解情況，生產出來的樹脂質量較高。目前，我國的E-51以及E-54是通過此種方式生產的^[1]。

2.2中等相對分子質量

中相對樹脂與低相對分子質量的樹脂使用的原材料相同，借助氫氧化鈉實現縮聚反應，我國的E-20、E-14等環氧樹脂是運用此種方式生產的。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時，加入氫氧化鈉溶液，在此之前，可根據實際情況添加催化劑實現醚化，之后添加相應的水溶液以形成閉環反應。反應結束后可實施萃取環節，經過過濾等一系列作業得到成品。此種方式生產出來的產品質量較好，產量高、雜質含量較低。

2.3高及超高相對分子質量

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生的。如E-03、E-06等。其中本體聚合生產工藝，需在200攝氏度的環境下，持續一百二十分鐘。而相對分子質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環氧樹脂的應用

雙酚A型其具備較強的抗腐蝕性、熱穩定等特點，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行業。據相關數據顯示，環氧樹脂的種類較為繁雜，其中的雙酚A型產量較多，可達到百分之九十左右。

其整體的發展方向是控制對環境的污染，提升自身質量以及安全程度。目前，主要應用在罐裝以及具備一定功能和環保性能的涂料上，尤其是水性類型，經過有效利用開發能夠應用在工程建筑、汽車以及食品等領域中。現階段，電子產品逐漸朝著微型化、多功能的方向發展，由此對其中的環氧材料的抗熱、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。

現有的雙酚A型環氧樹脂中，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;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，通常在防腐蝕涂料以及罐裝食品內都有其身影^[2]。雙酚A環氧樹脂的生產程序較為簡單，且產量與其他環氧樹脂相比較大，種類較多。目前，相關方面的研究仍未停止，不斷有新的改良樹脂出現，其質量得到有效提升。

結束語

綜上所述，雙酚A環氧樹脂的生產程序較為簡單，操作簡便，且最終的成品質量以產量較高，其中二步法在設備方面的成本較低，耗時較短，但實際的生產成本相對較高。希望未來此方面能夠實現清潔生產。

參考文獻

[1] 陳云峰，楊志寶，柳延峰，等.雙酚A的生產及市場情況分析[J].化學工業，2018，36（03）：42-47.

[2] 陳銘鑄，季華，孫祥.氫化雙酚A型環氧樹脂的生產及性能[J].化工設計通訊，2018，44（03）：62-63.

作者簡介：黃得慶（1976年10月）男，籍貫：江蘇省高郵市;漢族，現職稱：工程師;學歷：本科，從事環氧樹脂生產管理工作。