基存在。羟基、醚基有高度的极性,使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力,而环氧基团则与介质表面,特别是金属表面上的游离键起反应,形成化学键。因而,环氧树脂具有很高的粘合力,用途很广,商业上称作“万能胶”。此外,环氧树脂还可作涂料、层压材料、浇铸、浸渍及模具等用途。
f但是,环氧树脂在未固化前是呈热塑性的线型结构,使用时必须加入固化剂,固化剂与环氧树脂的环氧基等反应,变成网状结构的大分子,成为不溶不熔的热固性成品。
环氧树脂在固化前分子量都不高,只有通过固化才能形成体形高分子。环氧树脂的固化要借助于固化剂。固化剂的种类很多,主要有多元胺和多元酸,它们的分子中都含有活泼氢原子,其中用得最多的是液态多元胺类,如二亚乙基三胺和乙二胺等等。环氧树脂在室温下固化时还常常需要加些促进剂如多元硫醇,以达到快速固化的效果。固化剂的选择与环氧树脂的固化温度有关。在通常温度下固化时一般用多元胺和多元酰胺等,而在较高温度下固化时一般选用酸酐和多元酸等为固化剂。
应用的固化剂种类很多。不同的固化剂,其交联反应也不同。现以室温下即能固化的乙二胺为例,它是按下列反应进行的:乙二胺的用量按下式计算:
m为每100g环氧树脂所需乙二胺的量(g);M为乙二胺的相对分子质量量(60);
为乙二胺上活泼氢总数(4);E为环氧树脂的环氧值。实际使用量,一般比理论上计算值要多10%左右。固化剂用量对成品的机械性能影响很大,必须控制适当。固化剂的用量通常由树脂的环氧值以及所用固化剂的种类来决定。环氧值是指每100g树脂中所含环氧基的摩尔数。应当把树脂的环氧值和环氧摩尔质量区别开来,两者关系如下:
f环氧值=环氧摩尔质量即为含1mol环氧基时树脂的量(g)。本实验制备环氧618或6101,以乙二胺为固化剂。乙二胺分子中没有活泼氢原子,它的作用是将环氧键打开,生成氧负离子,氧负离子再打开另一个环氧键,如此反应下去,达到交联固化的目的。三、实验仪器与药品回流装置,减压装置,搅拌器等,双酚A,环氧氯丙烷,丙酮,乙二胺,氢氧化钠。四、实验步骤1.双酚A环氧树脂的制备在500mL三口瓶上装好搅拌器、回冷凝管和温度计。加入114g()双酚A、465g(环氧氯丙烷,~mL蒸馏水。称取41g()NaOH,先加入l/10量的NaOH〔注1〕并开动搅拌,缓慢加热至80~90℃。反应放热并有白色物质(NaCl)生成。维持反应温度在90℃。约10mi
后再加入1/10量的NaOH,以后每隔10mi
加一次Nar