環氧樹脂的化學反應與其用途的關系
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環氧樹脂的化學反應性能是環氧樹脂應用的基礎、核心。它與固化劑進行固化反應形成三維交聯網絡結構后,呈現出一系列優異的性能,從而具有卓越的實用價值。記者介紹:這種反應,除了環氧基的均聚反應和與活潑H原子的反應外,還包括環氧基與其他官能團的反應、仲羥基與其他官能團的反應。
——環氧基與其他官能團的不同反應,會產生以下作用:
1、環氧基能與HCl、HBr中的鹵素原子反應。用于環氧當量的測定;聚氯乙烯等氯化聚合物的穩定劑。
2、環氧基能與聚氯丁二烯中l,2結合的烯丙基位的氯原子反應而交聯。
3、環氧基與氯磺酸基的反應。用于氯磺化聚乙烯與環氧樹脂的硫化。促進劑有二硫化二苯并噻唑、秋蘭姆、二鄰甲苯基胍等。
4、環氧基與異氰酸基一NCO的反應。異氰酸酯具有如下的共振結構。異氰酸酯是親電子試劑,易被親核試劑所攻擊。因此易與各種活潑氫化合物發生反應。季胺鹽等是其高效促進劑。最后生成惡唑烷酮。
用MgCl2和六甲基磷酰三胺二聚物作促進劑合成出惡唑彈性體。用溴化四乙基胺、溴化鋰等作促進劑用于膠粘劑,在150一200℃下固化。用溴化鋰和三烴基膦化氧的絡合物作促進劑可在80℃反應,用于膠粘劑。
5、環氧基與氨基甲酸酯的反應。此反應經由β-羧乙基氨基甲酸酯,生成惡唑烷酮。叔胺(如三乙胺)和季銨鹽是該反應的有效促進劑。
6、環氧基與脲類的反應。在高溫下可發生下列反應。
——相對分子質量較高的雙酚A型等環氧樹脂中還合有仲羥基。它與某些官能團的反應會產生以下作用:
1、仲羥基與羥甲基的醚化反應。用于酚醛樹脂的改性和固化。
2、仲羥基與羥基的酯化反應。用于羥基橡膠的改性及硫化,環氧樹脂的增韌及固化等。
3、仲羥基與異氰酸基的反應。促進劑有叔胺、有機金屬合物等。用于異氰酸酯的擴鏈及交聯等。
4、鈦、鋯及鋁的醇鹽能通過下列整合反應使帶羥基的聚合物交聯。環氧樹脂用烷氧基鈦交聯可制得涂料和塑料的膠粘劑。平均相對分子質量為3000左右的環氧樹脂與三(乙酰乙酸乙酯)鋁配得性能很好的涂。