雙酚A型液體環氧樹脂的生產工藝芻議

余登祥 孫祥 李莉

摘? 要：雙酚A型環氧樹脂具有很高的透明度，在環氧樹脂中是產量最大、應用最為廣泛的品種。本文對雙酚A型液體環氧樹脂的一步法、二步法兩種生產工藝進行簡要評述，并針對兩種生產工藝的不同進行對比分析，兩種工藝方法各有優劣，需根據不同情況選擇合適的生產工藝。

關鍵詞：環氧樹脂;雙酚A型環氧樹脂;液體環氧樹脂

引言：

雙酚A型液體環氧樹脂是由雙酚A和環氧氯丙烷在氫氧化鈉（堿性催化劑）條件下發生反應生成的一種材料。因雙酚A型液體環氧樹脂的應用廣泛，其需求量逐漸增加，這對雙酚A型環氧樹脂的生產工藝提出了更大的要求，如何在現有生產工藝中提升產品品質與產量，具有十分重要的實踐意義。

一、雙酚A型液體環氧樹脂生產工藝評述

現階段，雙酚A型液體環氧樹脂主要有兩種生產工藝，一種是一步法，主要分為一次加堿法、二次加堿法，另一種是二步法，二步法又可以分為間歇法和連續法^[1]。

（一）一步法工藝評述

目前，國內產量最大的E-44環氧樹脂則是在一步法生產工藝下合成生產的，一步法工藝合成雙酚A型環氧樹脂是雙酚A和環氧氯丙烷直接在氫氧化鈉的作用下進行縮聚，同時展開開環和閉環反應，再經過一定的處理工序，得到液體雙酚A型環氧樹脂。在進行一步法合成雙酚A型環氧樹脂時，應盡可能選擇高反應活性的催化劑，合成工藝的化學反應屬于相轉移感應，適合一步法工藝合成的催化劑中，效果較為理想的為氯化銨、四乙基氯化銨和四甲基氨氯化銨等。為使生產工藝的順利進行，選在溶解參數時應選擇與樹脂接近的溶劑，在反應過程中要求溶劑具有適合的沸點及揮發性。為了避免在反應過程中出現軟化點上升級快導致出現結鍋現象，在合適的生產控制條件下進行，如醚化反應和閉環反應及后處理反應，這樣能夠降低能耗并減少污染，在一定程度上提高產品質量。

在七十年代，無錫樹脂廠在一次加減法的基礎上進行改進，通過一二次用堿量重新分配，提出二次加堿法，與一次加堿法相比，二次加堿法大大縮短了生產周期，提高了生產效率，液堿及環氧氯丙烷用量減少，節約了合成成本，提高了經濟效益，相對于一次加堿法而言，是一次質的提升。

（二）二步法工藝評述

二步法合成工藝是由雙酚A和環氧氯丙烷在季銨鹽的作用下，通過加成反應先生成中間體，再經過氫氧化鈉的作用下進行閉環反應，進而形成雙酚A型環氧樹脂，進行二步法時，開環反應和閉環反應分別進行。

為完善雙酚A型環氧樹脂的生產工藝，提升其用途，在化學反應時通過控制原材料質量來降低環氧樹脂的色澤，對于雙酚A型環氧樹脂而言，淺色甚至是無色更能凸顯其作用，原材料的質量與成品顏色的深淺有緊密聯系，所以在成本可控的情況下，應盡量選擇高質量材料。在反應過程中，環氧氯丙烷的消耗量直接影響了雙酚A型環氧樹脂的生產成本，在生產工藝中，應注意回收過量的環氧氯丙烷，節約成本，環氧氯丙烷在水中時間越長，其水解損失就越大，成本就越高，故而在雙酚A型環氧樹脂的生產工藝中應著重予以環氧氯丙烷的回收工作，逐漸完善工藝細節，降低環氧氯丙烷的消耗。為了降低能耗提高產量，在進行雙酚A型環氧樹脂生產時，應注意抑制反應過程中的副反應，氯具有兩種形式，有機氯喝無機氯，在環氧樹脂成品中，無機氯以晶體形式存在，而反應中因有機氯對樹脂的形成具有較大的影響，在二步法中，易皂化氯容易使樹脂支鏈化，容易引起交聯結鍋的現象^[2]。在雙酚A型環氧樹脂的生產工藝中，仍有很多需要注意需要改進的地方，為推進我國材料產業的發展，對于雙酚A性液體環氧樹脂的生產工藝仍有很多需要研究探討的方向。

二、雙酚A型液體環氧樹脂的兩種生產工藝對比

在雙酚A型液體環氧樹脂的生產工藝中，一步法和二步法各有優劣。一步法主要是因為開環反應和閉環反應是在同一反應條件下同時進行，二步法則是開環反應與閉環反應分開進行，需要第一步進行反應形成中間體，第二部在氫氧化鈉的催化下進行閉環反應。

雙酚A型液體環氧樹脂在進行一步法合成制備高相分子質量樹脂時，處理難度較大，并且在合成時，反應在水中呈乳狀液狀態，運用一步法得到的雙酚A型環氧樹脂有機氯含量較高，不易得到環氧值高且軟化點高的成品。相較于一步法而言，二步法具有反應周期較短，操作穩定的優勢，得到的雙酚A型液體環氧樹脂質量更高，樹脂收率更高。所以經過分析，二步法的優勢更為顯著，在雙酚A型液體環氧樹脂的眾多生產工藝中，應該得到重視，并加大研究力度，爭取得到二步法新的突破。

結語：

綜上所述，雙酚A型液體環氧樹脂的生產工藝主要主要有一步法、二步法兩種，兩種生產方法都有其需要改進提升的地方，現階段的兩種生產工藝，二步法的優勢較為顯著，具有生產周期短、易操作的特點，因此研究力度可以適當向二步法偏移，以期能夠加快雙酚A型環氧樹脂的生產工藝突破。

參考文獻

[1]? 張明，陳明清，倪忠斌.四氨酯化合物的合成及其對液體雙酚A環氧樹脂的流變控制及固化性能的影響[J].塑料工業，2020，48（01）：137-141+156.

[2]? 徐磊. 聚砜增韌改性環氧樹脂及其層間增韌液體成型碳纖維復合材料的研究[D].東華大學，2019.

作者簡介：余登祥（1985年4月）男，江蘇儀征，漢族，助理工程師，大專，從事環氧樹脂生產。