超強堿水放手一分鐘會出現什么情況?
作者:訪客發布時間:2021-07-11分類:催化劑及助劑瀏覽:122
堿強度超過強堿(即pKa>26)的堿為超強堿。有布侖斯惕超強堿,路易斯超強堿。有固體、液體兩類超強堿。用于催化某些化學反應的超強堿為超強堿催化劑。氫氧化鈉作為強堿和超強堿的界限。超強堿的例子有格林尼亞試劑、氮化鋰、氫化鈉、氫化鈣等。
酸堿催化劑的作用過程?
以布侖斯惕酸堿或路易斯酸堿為催化劑催化某些反應,通過質子傳遞或授受電子對完成催化作用的過程,用于這些催化反應的物質稱為酸堿催化劑。
酸性催化劑主要包括液體酸、酸性絡合物、硅鋁酸鹽、酸性氧化物等;堿性催化劑主要包括液體堿、堿土金屬氧化物等。
雙酚A如何合成呢?
雙酚A型環氧樹脂的合成
、合成原理
雙酚A型環氧樹脂是由二酚基丙烷(雙酚A)和環氧氯丙烷在堿性催化劑(通常用NaOH)作用下縮聚而成。其反應歷程的說法不一,尚無定論,本書不作探討。但是,大體上說來,在合成過程中主要的反應可能如下:
?。?)在堿催化下,雙酚A的羥基與環氧氯丙烷的環氧基反應,生成端基為氯化羥基的化合物-開環反應。
?。?)氯化羥基與NaOH反應,脫HCl再形成環氧基-閉環反應。
?。?)新生成的環氧基與雙酚A的羥基反應生成端羥基化合物-開環反應。
?。?)端羥基化合物與環氧氯丙烷反應生成端氯化羥基化合物-開環反應。
?。?)生成的氯化羥基與NaOH反應,脫HCl再生成環氧基-閉環反應。
在環氧氯丙烷過量情況下,繼續不斷地進行上述開環-開環-閉環反應,最終即可得到二端基為環氧基的雙酚A型環氧樹脂。
上述反應是縮聚過程中的主要反應。此外還可能有一些不希望有的副反應,如環氧基的水解反映、文化反應、酚羥基與環氧基的反常加成反應等。若能嚴格控制合適的反應條件(如投料配比,NaOH用量、濃度及投料方式,反應溫度,加料順序、含水量等),即可將副反應控制到最低限度。從而能獲得預定相對分子質量的、端基為環氧基的線型環氧樹脂。
調節雙酚A和環氧氯丙烷的用量比,可以制得平均相對分子質量不同的環氧樹脂。按照平均相對分子質量的大小可將雙酚A型環氧樹脂分為:
液態雙酚A型環氧樹脂(低相對分子質量環氧樹脂、軟樹脂)。平均相對分子質量較低,平均聚合度n=0~1.8。當n=0~l時,室溫下為液體,如EP0144l-310(E-51),EP0l451-310(E-44),EP01551-310(E-42)等。當n=1~1.8時為半固體,軟化點<55℃,如E-3l。
固態雙酚A型環氧樹脂。平均相對分子質量較高。n=1.8~19。當n=1.8~5時為中等相對分子質量環氧樹脂。軟化點為55~95℃。如EP0l661-310(E-20),EP01617-310(E-12)等。當n>5時為高相對分子質量環氧樹脂。軟化點>100℃。如EP0l68l-410(E-06),EP0l69l-410(E-03)等。
通常環氧樹脂的n=0~19,其相對分子質量<6000,為低聚物。若n>100,就具有高聚物的性能。這樣的樹脂專門命名為苯氧基樹脂(phenoxyesin),以區別于一般的環氧樹脂。苯氧基樹脂的相對分子質量較大,通常為3~4萬,環氧基含量非常少。實際上它是一種熱塑性高聚物,其最終的使用性能沒有必要通過環氧基的固化來提供。然而它含有大量仲羥基,可用作化學改性點和交聯點。例如可與異氰酸酯或三聚氰胺—甲醛樹脂進行反應。
2、合成方法
(1)液態雙酚A型環氧樹脂的合成方法歸納起來大致有兩種:一步法和二步法。一步法又可分為一次加堿法和二次加堿法。二步法又可分為間歇法和連續法。
一步法工藝是把雙酚A和環氧氯丙烷在NaOH作用下進行縮聚,即開環和閉環反應在同一反應條件下進行的。目前國內產量最大的E-44環氧樹脂就是采用一步法工藝合成的。
二步法工藝是雙酚A和環氧氯丙烷在催化劑(如季銨鹽)作用下,第一步通過加成反應生成二酚基丙烷氯醇醚中間體,第二步在NaOH存在下進行閉環反應,生成環氧樹脂。二步法的優點是:反應時間短;操作穩定,溫度波動小,易于控制;加堿時間短,可避免環氧氯丙烷大量水解;產品質量好而且穩定,產率高。國產E-51、E-54環氧樹脂就是采用二步法工藝合成的。
(2)固態雙酚A型環氧樹脂的合成方法大體上也可分為兩種:一步法和二步法。一步法又可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法。二步法又可分為本體聚合法和催化聚合法。
一步法(國外稱Taffy法)工藝是將雙酚A與環氧氯丙烷在NaOH作用下進行縮聚反應,用于制造中等相對分子質量的固態環氧樹脂。國內生產的E-20、E-14、E-12等環氧樹脂基本上均采用此法。其中水洗法是先將雙酚A溶于10%的NaOH水溶液中,在一定溫度下一次性迅速加入環氧氯丙烷使之反應,控溫。反應完畢后靜置,除去上層堿水后用沸水洗滌十幾次,除去樹脂中的殘堿及副產物鹽類。然后脫水得到成品。溶劑萃取法與水洗法基本相同,只是在后處理工序中在除去上層堿水后,加入有機溶劑萃取樹脂。能明顯改善洗滌效果(洗3~4次即可)。然后再經水洗、過濾、脫溶劑即得到成品。此法產品雜質少,樹脂透明度好,國內生產廠多采用之。溶劑法是先將雙酚A、環氧氯丙烷和有機溶劑投入反應釜中攪拌、加熱溶解。然后在50~75℃滴加NaOH水溶液,使其反應(也可先加入催化劑進行開環醚化,然后再加入NaOH溶液進行脫HCl閉環反應)。到達反應終點后再加入大量有機溶劑進行萃取,再經水洗、過濾、脫溶劑即得成品。此法反應溫度易控制,成品樹脂透明度好,雜質少,收率高。關鍵是溶劑的選擇。
二步法(國外稱advancment法)工藝是將低相對分子質量液態E型環氧樹脂和雙酚A加熱溶解后,在高溫或催化劑作用下進行加成反應,不斷擴鏈,最后形成高相對分子質量的固態環氧樹脂,如E-10、E-06、E-03等都采用此方法合成。二步法工藝國內有兩種方法。其中本體聚合法是將液態雙酚A型環氧樹脂和雙酚A在反應釜中先加熱溶解后,再在200℃高溫反應2h即可得到產品。此法是在高溫進行反應,所以副反應多,生成物中有支鏈結構。不僅環氧值偏低,而且溶解性很差,甚至反應中會凝鍋。催化聚合法是將液態雙酚A型環氧樹脂和雙酚A在反應釜中加熱至80~120℃使其溶解,然后加入催化劑使之發生反應,讓其放熱自然升溫。放熱完畢冷至150~170℃反應1.5h,經過濾即得成品。
一步法合成時,反應是在水中呈乳狀液進行的。在制備高相對分子質量樹脂時,后處理較困難。制得的樹脂相對分子質量分布較寬,有機氯含量高。不易得到環氧值高、軟化點亦高的產品,以適應粉末涂料的要求。而二步法合成時,反應呈均相進行,鏈增長反應較平穩,因而制得的樹脂相對分子質量分布較窄,有機氯含量較低,環氧值和軟化點可通過配比和反應溫度來控制和調節。具有工藝簡單、操作方便、設備少、工時短、無三廢、一次反應即可、產品質量易控制和調節等優點,因此日益受到重視。
3、結構與性能特點
在環氧樹脂的各個應用領域中,其最終的使用性能是由環氧樹脂固化物提供的。環氧樹脂固化物的士性能取決于固化物的分子結構。而固化物的分子結構及其形成則取決與環氧樹脂的結構及性能、固化劑的結構及性能、添加劑的結構及性能,以及環氧樹脂的固化歷程。這里,先就雙酚A型環氧樹脂的結構對環氧樹脂及其固化物性能的影響作一些介紹。
(1)雙酚A型環氧樹脂的大分子結構具有以下特征:
1)大分子的兩端是反應能力很強的環氧基。
2)分子主鏈上有許多醚鍵,是一種線型聚醚結構。
3)n值較大的樹脂分子鏈上有規律地、相距較遠地出現許多仲羥基,可以看成是一種長鏈多元醇。
4)主鏈上還有大量苯環、次甲基和異丙基。
(2)雙酚A型環氧樹脂的各結構單元賦予樹脂以下功能:環氧基和羥基賦予樹脂反應性,使樹脂固化物具有很強的內聚力和粘接力。醚健和羥基是極性基團,有助于提高浸潤性和粘附力。醚健和C-C鍵使大分子具有柔順性。苯環賦予聚合物以耐熱性和剛性。異丙基也賦與大分子一定的剛性。-C-O-鍵的鍵能高,從而提高了耐堿性。所以,雙酚A型環氧樹脂的分子結構決定了它的性能具有以下特點:
1)是熱塑性樹脂,但具有熱固性,能與多種固化劑、催化劑及添加劑形成多種性能優異的固化物,幾乎能滿足各種使用要求。
2)樹脂的工藝性好。固化時基本上不產生小分子揮發物,可低壓成型。能溶于多種溶劑。
3)固化物有很高的強度和粘接強度。
4)固化物有較高的耐腐蝕性和電性能。
5)固化物有一定的韌性和耐熱性。
6)主要缺點是:耐熱性和韌性不高,耐濕熱性和耐候性差。
- 上一篇:磷酸酯淀粉膠黏劑的配方組成和制備方法是什么??
- 下一篇:石油裂解的原料是什么?
- 催化劑及助劑排行
- 最近發表