異氰尿酸酯基(IS)是一種碳氮雜環結構,將它引入到高分子主鏈上,將會提高材料的強度、耐熱性、耐光性和耐氧化性能。以三羥乙基異氰尿酸酯(THEIC)為原料,與環氧氯丙烷(ECH)反應,制備了含異氰尿酸酯基德氯化聚醚多元醇(CPP),CPP在堿的作用下,脫氯化氫制備了一種含異氰尿酸酯基德液體環氧樹脂(EP)。 三羥乙基異氰尿酸酯(THEIC),使用前過篩;環氧氯丙烷(ECH);氫氧化鈉,四丁基溴化銨.CPP的合成 按《火炸藥》1993.1.6與1993.2.11,合成THEIC與ECH的物質量比為1:6。CPP的理論羥值為206.25mgKOH/g,理論分子量為814;黏度(33℃)為73000mPa·s。EP的合成 在一個裝有機械攪拌、溫度計、回流冷凝管的四口圓底燒瓶中,加入溶劑、CPP,攪拌使其完全溶解,水浴控溫。加入計量的氫氧化鈉,加完后繼續攪拌反應,經后處理得到淡黃色透明黏稠液體產品。理論分子量為705,理論環氧值為0.4255。實測環氧值同理論環氧值之比為關環率,關環率難以達到100%。
主要影響因素:溶劑的選擇 由于CPP黏度很大,不可能同氫氧化鈉直接反應,必須將漆完全溶解。CPP在乙醇和甲苯重都能很好地溶解,而氫氧化鈉在乙醇中的溶解性好于甲苯,用體積比為1:1的乙醇/甲苯混合溶劑,加入相轉移催化劑四丁基溴化銨后,EP的環氧值大大提高,環氧轉化率由73.21%提高到80.47%。CPP在乙醇中溶解性良好,EP在甲苯重溶解良好,而在乙醇中溶解性差,有析出分層現象。選用乙醇作溶劑,隨著反應的進行,生成的EP不斷地從乙醇中沉淀出來,EP的產率和環氧酯都高,宜選用乙醇作溶劑。乙醇用量太多,反應慢,用量太少,體系黏度大,CPP和氫氧化鈉分散不好,關環率降低,乙醇的用量為250ml/0.1molCPP。投料比的確定 理論上1molCPP關環生成3mol氯化氫,消耗3mol氫氧化鈉。一般環氧樹脂合成中都要求堿過量,n(CPP):n(NaOH)為1:3時環氧值較小,反應不完全,而隨著堿量增加,收率逐漸下降。在投料比為1:3.25時,環氧值出現一極大值,宜選此值。反應溫度的選擇 雙酚A系環氧樹脂的制備既有在室溫下成環的,也有在高溫成環的??紤]到操作簡便,選擇反應溫度為室溫(15~30℃)。反應時間的確定 0.5h以后反應已基本完全,延長反應時間,僅能小幅度提高環氧值和收率,3h后環氧值和產率幾乎不發生變化,這說明CPP反應活性很大,很快就同氫氧化鈉的反應趨向完全,反應時間宜為3h。后處理方法 后處理常用直濾,用良溶劑提取樹脂與先蒸出乙醇、再加甲苯提取三種方法。第一種因EP黏度無法過濾,第二種試驗周期太長,第三種操作簡便、結果良好。 環氧樹脂 - www.vnhm.cn -(責任編輯:admin) |