聚环氧树脂的制备及阻垢性能研究

聚环氧树脂的制备及阻垢性能研究

杨继慧

山东永农作物科学有限公司  山东省烟台市  261400

摘要：聚环氧树脂的制备生产工艺，通常有一步法，二步法两种加工方法。现有的低组分液态聚环氧树脂和立组分固态聚环氧树脂，通常用一步法加工；选择高含量的聚环氧树脂分两步进行。二步加工工艺和一步法比较，该方法具有如下几个方面的优势：整个制备过程简单，工业设备少，建筑施工时间短，建设周期相对较短，无三废排放，产品品质易于调节和控制的特点。该设计是聚环氧树脂生产工艺设计，每隔一年生产1000吨。在这个设计中，选择了二步骤来制备环氧树脂。并就环氧树脂的性能及主要用途展开具体阐述，创建环氧树脂生产流程，生产工艺和主要设备性能参数。最后，就环氧树脂生产加工过程的生态环境保护的商业性市场前景进行探讨。

关键词：聚环氧树脂；制备；反应釜

前言：

1.研究背景

聚环氧树脂的发明自古有之，它的工业生产制取和应用，却在40年后。1934年施纳克获得将含有大约1个环氧基中物胺类化合物聚合在一起的方法，导致高聚物，并在德国公布这一专利权。德国德国德国德国瑞士皮埃尔·迪奥斯坦，美国S.O。格林于1938年公布的许多专利权中，都表现了他的献身精神，双酚A与环氧氯丙烷可以发生羟醛缩合反映，得到聚环氧树脂，这种环氧树脂在有机化学中被多胺或者邻苯二甲酸冷疑，粘结力强。这一效果推动了德沃雷诺尔企业于1947年首次生产出具有工业生产实际意义的聚环氧树脂。很快，德国德国德国瑞士CIBA、汽车用美国壳牌机油，德有机化学等公司手中聚环氧树脂等方面组态软件与工艺的研发。至20个世纪50年代，聚环氧树脂浇注于绝缘套管的表层，涂覆防腐材料、复合材质的粘合等性能得到提高。因而，聚环氧树脂在工业化生产生产过程中获得了快速的发展。

2.研究意义

聚环氧树脂组态软件通用化学物质基本具有燃烧性、易燃易爆品等等，产生不良影响，腐蚀原材料等棘手问题。装备制作过程归咎于装备。前期工作继续进行，冲撞，高温天气、机电一体化等等。每个微小的疏漏，均会引发各种安全事故。开始阶段的排污情况，对于有机废气等而言，废料和噪音之类的操控尽量系统化，保证我国规范中浓度值的条款。否则会给周围环境带来严重环境污染，危害他人和周边国家，破坏长治久安，危害子孙。高度环保、零污染，这是聚环氧树脂智能化领域发展角度的前提。

随着聚环氧树脂装备机技术的革新、密封性操作促进机械自动化技术的发展，选择聚环氧树脂作为主导材料，生态环境保护得到了根本性改善。安全性能强、安全防护用品的机械设备日益完善。聚环氧树脂制备环节无有机废气排放，但是污水及废弃物的治理方法却不容忽视。

2. 聚环氧树脂的制备

2.1制备方法的评述与选择

该产品带液体与固体双酚A型聚氧树脂制备模式，都含有一步法与二步骤两部分内容。一步法，二步生产的工艺流程充当了商品，从品质上看，后者明显优于前者。在一步法上体现为显现在水中呈乳浊液状态。在较大的化学物质用量的环氧树脂生产部分，此后，制作过程非常困难。制备环氧树脂所需的原材料总数填满了较普遍的区域，一氧化氮的含量很高。不易得到的环氧值亦大、软化点也较高，以达到喷涂粉末的研究开发工作要求。以及它的第二步骤引起的阶段，表现为均相进行，链增长表现的相对稳定，所以，制备环氧树脂原料用量覆盖狭窄区域，氮氧化物成分相对较低，环氧值及软化点可由组态反应出操作温度较高，低作控制与调整。本实用新型还具有操作简单等有效功效，方便使用的特点、工业设备少，建筑施工时间是非常稍纵即逝的，不是三废的，一旦体现出来、产品品质容易控制与调整的特点，所以越来越被重视。

本次开展的年产1000吨聚环氧树脂各生产工艺流程选择的制备工艺，均应以双酚A聚环氧树脂为例。

2.2基本原理

双酚A型聚环氧树脂由二酚基己烷（双酚A）与环氧氯丙烷通过phph酸碱度金属催化剂（一般用NaOH）促进缩聚反应而成。碱土金属存在时，金属催化剂存在，双酚A中甲基和环氧氯丙烷中环氧基均有所反映，导致端基是氰酸钠甲基等化学物质，最近生成的环氧树脂环烷双酚A的甲基展，引起端羟基的化学物质，端甲基化学物质和环氧氯丙烷化学变化，得到端氰酸钠甲基的化学物质，以至应釜后升高操作温度在70~80°C，使得两者足够熔融；再快速制冷45~50°C以后，30%氢氧化钠溶液缓慢滴入氰酸钠甲基，用NaOH表示，脱HCl进一步造成环氧基产生。前提条件为环氧氯丙烷的组成过高，又顺利地进行了上述的体现，因此，可得到二端基均为环氧树脂的双酚A型聚环氧树脂。

液态双酚A型聚环氧树脂（聚环氧树脂，软环氧树脂等低化学物质）。平均值的化学物质总数相对较低，均值线膨胀系数为n=0~1.8。n=0~l常温状态下是液态的；中性半固体的软化点不应大于55°C，在n=1~1.8之间。

该设计方案使用了二流程的整个生产过程，双酚A和环氧氯丙烷的反应体现为金属催化剂催化反应的速度（如季铵盐）。整个反应过程1，根据加成反应，生成二酚基丙烷气氯醇醚化工中间体过程2，将自动控制系统显示为NaOH问世，导致了聚环氧树脂的应运而生。

在通常情况下，特定装备，环氧氯丙烷与双酚A配比1.57.1，氢氧化钠与环氧氯丙烷配比1.32.1。软化点位于65~75°C之间[8]。

双酚A与环氧氯丙烷混合，分别装入反应釜内，在实际运行中，需关注加碱速率和釜的运行温度，起立之时，亦如是，让其表现得更深刻；缓解压力是环氧氯丙烷再利用，真空值大于500mmgHg，操作温度为80°C左右[9]；回收后，向釜内加入纯苯，充分搅拌均匀，以及其开始滴第二次氢氧化钠溶液并加碱结束，具体的墙体保温材料在升起的一个小时内，上清液泵导入逆流釜，加入环氧树脂与苯搅拌均匀的化合物水，然后实际运行提温逆流脱去水，逆流进入环氧树脂液，呈现全透明的状况，并非热气泡时就能生成。经过真空抽滤后送入脱苯釜，在大自然中向下挤压加工和脱苯，此时就需要连续采样进行安全大检查，观察项目验收依据，则可操作给料装桶等具体步骤[10]。

2.3聚环氧树脂制备的主要原材料

2.3.1聚环氧树脂制备的主要原材料及规格

表2-1聚环氧树脂制备的主要原材料及规格

2.3.2聚环氧树脂制备的主要原材料的性质

（1）BPA：乳白色的小块或颗粒结晶，难溶，可用醛，醚，二甲苯及偏碱溶

在中性和常温状态下在二甲苯和二甲苯中呈微溶解，在加温自然环境中溶解性剧增。

（2）ECH：很容易挥发、没有颜色的透明液体是有害的！皮肤炙热的实际效果，对眼睛的刺激作用十分严重，有接近有害物的刺激性气味，麻醉性强，可取代烃和醚类、二甲苯类与其他组分为一整体，微溶于水。市场份额为1.18份，纯品熔点为116.2°C。在抽样检验中，多层建筑是一定要选用的。

（3）片碱：淡紫色液体，少渣，偏碱性，浸蚀技术要求较高。

（4）甲苯：无色有芳香性气味的易燃液体，有毒！不溶于水，能溶于醇、醚和丙酮。比重0.866，纯品沸点110.28℃，取样化验时，要取下层。

2.4 合成工艺计算

由于该设计方案应以双酚型聚环氧树脂为例做一些设计与测算，所以该方法包括如下所示整个过程：

双酚资产置于融化釜中，再用环氧丙烷、弹性夹头通入水蒸气进行低温升温至70OC左右[11]。

熔化结束后离心式水泵将其压入搅拌均匀的反应釜中开始搅拌，以及其滴加氢氧化钠溶液。操纵体现温度在50-55OC之间，维持一段时间，直到反映完毕，前往100缓解压力至94.661kPa，回收再利用过量的环氧丙烷，方便用于多次重复使用[12]。

回收后，然后注入苯进行融化，介于65~700C之间，然后注入氢氧化钠溶液，反应之后采用弹性夹头进行制冷，静放及其他有关作业，将苯水溶液抽脂至逆流甩干釜中，下层盐脚可加苯提纯1~2次，抽脂后排出。

逆流甩干釜倒流到蒸汽泵打造没有水滴即可。然后进行制理性放，根据过滤装置进入储存罐，建筑裂缝出现后，本实用新型在抽入脱苯釜中，避免苯的引起，从大自然压液温110OC以上开始减轻压力，直到140-143OC没有馏出液为止，进入原料的是制成品。

1小时分配整体实力计算：根据设计方案，聚环氧树脂设计年生产能力1000/a，全年产365d，杜绝了设备大修，大中修等待37d之后，再每隔一年上班一次：

365-37=328d

每昼夜制备能力为：

（1000×1000）/328=3048.78kg

24h连续制备，则每小时制备能力为：

3048.78/24=127kg

结论：本设计中反应物的转化率为90%，且根据国内聚环氧树脂制备工艺的现状及综合效益来考虑，拟采用一条制备线来进行生 产，以一条单独的制备线为计算基础来进行物料衡算。即一条制备线的聚环氧树脂的小时制备能力为127.0kg。又根据聚环氧树脂制备工艺选择反应釜作为反应容器。

参考文献

[1]李娟,郭杰,田野. 高性能聚环氧树脂研究进展[J]. 热固性树脂,2017,32(01):59-65+70.

[2]海彬,章程,王瑞雪,张帅,陈根永,邵涛. 等离子体沉积类SiO_2薄膜抑制聚环氧树脂表面电荷积聚[J]. 高电压技术,2017,43(02):375-384.

[3]刘艳,王静,高军鹏,邓华,王文忠,段东平. 环氧封端硅氧烷改性聚环氧树脂的制备及性能研究[J]. 材料导报,2016,30(S2):444-447.