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1、第七章第七章逐步聚合产品及其合成逐步聚合产品及其合成逐步聚合产品及其合成逐步聚合产品及其合成 一、线型缩聚一、线型缩聚一、线型缩聚一、线型缩聚11、聚酯、聚酯、聚酯、聚酯是一类主链结构中含有酯键,指含有苯二甲酸酯是一类主链结构中含有酯键,指含有苯二甲酸酯是一类主链结构中含有酯键,指含有苯二甲酸酯是一类主链结构中含有酯键,指含有苯二甲酸酯的产品。二元醇也包含有苯环的,称芳香族聚酯。的产品。二元醇也包含有苯环的,称芳香族聚酯。的产品。二元醇也包含有苯环的,称芳香族聚酯。的产品。二元醇也包含有苯环的,称芳香族聚酯。非芳香族聚酯有聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯非芳香族聚酯有聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯非
2、芳香族聚酯有聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯非芳香族聚酯有聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯,以及他二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯,以及他二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯,以及他二甲酸丁二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯,以及他们的共聚物。其中以聚对苯二甲酸乙二醇酯最为重们的共聚物。其中以聚对苯二甲酸乙二醇酯最为重们的共聚物。其中以聚对苯二甲酸乙二醇酯最为重们的共聚物。其中以聚对苯二甲酸乙二醇酯最为重要。要。要。要。聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯聚对苯二甲酸乙二醇酯PETPET熔点熔点熔点熔点256265256265,玻璃化温度,玻璃
3、化温度,玻璃化温度,玻璃化温度6969,高取向和,高取向和,高取向和,高取向和结晶的结晶的结晶的结晶的PETPET可在可在可在可在100100以上使用。特性粘度以上使用。特性粘度以上使用。特性粘度以上使用。特性粘度0.60.6左右左右左右左右的制作涤纶纤维;特性粘度的制作涤纶纤维;特性粘度的制作涤纶纤维;特性粘度的制作涤纶纤维;特性粘度0.90.9左右的制作瓶子和左右的制作瓶子和左右的制作瓶子和左右的制作瓶子和薄膜、胶卷、工程材料。薄膜、胶卷、工程材料。薄膜、胶卷、工程材料。薄膜、胶卷、工程材料。逐步聚合产品及其合成 工业上又两种聚合方法:工业上又两种聚合方法:工业上又两种聚合方法:工业上又两
4、种聚合方法:直接酯化法(直接酯化法(直接酯化法(直接酯化法(PTAPTA路线)路线)路线)路线)由对苯二甲酸(由对苯二甲酸(由对苯二甲酸(由对苯二甲酸(PTAPTA)和乙二醇()和乙二醇()和乙二醇()和乙二醇(EGEG)经缩聚反)经缩聚反)经缩聚反)经缩聚反应先合成对苯二甲酸双羟乙酯,再经均缩聚反应得应先合成对苯二甲酸双羟乙酯,再经均缩聚反应得应先合成对苯二甲酸双羟乙酯,再经均缩聚反应得应先合成对苯二甲酸双羟乙酯,再经均缩聚反应得到到到到PETPET。PTA+EG=BHET+PTA+EG=BHET+水水水水BHET=PET+EGBHET=PET+EG此法对单体纯度要求高;此法对单体纯度要求高
5、;此法对单体纯度要求高;此法对单体纯度要求高;PTAPTA难溶于难溶于难溶于难溶于EGEG中,是非中,是非中,是非中,是非均相反应;提高均相反应;提高均相反应;提高均相反应;提高EG/PTAEG/PTA易引起乙二醇醚化副反应,易引起乙二醇醚化副反应,易引起乙二醇醚化副反应,易引起乙二醇醚化副反应,影响涤纶质量。现在已经可以得到高纯度的影响涤纶质量。现在已经可以得到高纯度的影响涤纶质量。现在已经可以得到高纯度的影响涤纶质量。现在已经可以得到高纯度的PTAPTA,醚化反应可加入钴、锌、锰等金属化合物抑制。醚化反应可加入钴、锌、锰等金属化合物抑制。醚化反应可加入钴、锌、锰等金属化合物抑制。醚化反应可
6、加入钴、锌、锰等金属化合物抑制。逐步聚合产品及其合成 酯交换法(酯交换法(DMTDMT路线)路线) 由对苯二甲酸二甲酯和和乙二醇由对苯二甲酸二甲酯和和乙二醇(EGEG)经酯交换反应得到对苯二甲酸双羟乙)经酯交换反应得到对苯二甲酸双羟乙酯,再经均缩聚反应得到酯,再经均缩聚反应得到PETPET。 缩聚用三氧化二锑做催化剂,聚合温缩聚用三氧化二锑做催化剂,聚合温度度260260280280,聚合后期高真空度,聚合后期高真空度6060140Pa140Pa。 DMT + EG = BHET + DMT + EG = BHET + 甲醇甲醇 BHET = PET + EG BHET = PET + EG逐
7、步聚合产品及其合成 BHETBHET高温真空缩聚得到高温真空缩聚得到PETPET。分子量通过。分子量通过不断测试体系粘度,终止反应来进行控制。不断测试体系粘度,终止反应来进行控制。 料投料比不相同,主要原因是为了提高料投料比不相同,主要原因是为了提高DMTDMT或者或者PTAPTA的转换率,提高的转换率,提高EGEG的投料比,多的投料比,多余的余的EGEG可以在后期缩聚过程中作为反应产生可以在后期缩聚过程中作为反应产生的挥发组分去除。在聚合中还可加入消光剂、的挥发组分去除。在聚合中还可加入消光剂、色料、阻燃剂等。色料、阻燃剂等。逐步聚合产品及其合成 聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯聚对
8、苯二甲酸丁二醇酯聚对苯二甲酸丁二醇酯 PBTPBTPBTPBT 乳白色半透明或不透明、结晶型热塑性聚酯树乳白色半透明或不透明、结晶型热塑性聚酯树乳白色半透明或不透明、结晶型热塑性聚酯树乳白色半透明或不透明、结晶型热塑性聚酯树脂,弹性比脂,弹性比脂,弹性比脂,弹性比PETPETPETPET好,有优良的物性和加工性。因为材好,有优良的物性和加工性。因为材好,有优良的物性和加工性。因为材好,有优良的物性和加工性。因为材料的结晶速度快,成型的循环时间短且成型温度可料的结晶速度快,成型的循环时间短且成型温度可料的结晶速度快,成型的循环时间短且成型温度可料的结晶速度快,成型的循环时间短且成型温度可低于很多
9、的工程塑料。熔点在低于很多的工程塑料。熔点在低于很多的工程塑料。熔点在低于很多的工程塑料。熔点在224224224224230230230230,玻璃化,玻璃化,玻璃化,玻璃化温度温度温度温度40404040。长期使用温度可达。长期使用温度可达。长期使用温度可达。长期使用温度可达120120120120以上。它具有许以上。它具有许以上。它具有许以上。它具有许多优良的特性,被广泛应用于电子、电气、通讯及多优良的特性,被广泛应用于电子、电气、通讯及多优良的特性,被广泛应用于电子、电气、通讯及多优良的特性,被广泛应用于电子、电气、通讯及汽车工业,大部分用短玻璃纤维增强树脂。纺成纤汽车工业,大部分用短
10、玻璃纤维增强树脂。纺成纤汽车工业,大部分用短玻璃纤维增强树脂。纺成纤汽车工业,大部分用短玻璃纤维增强树脂。纺成纤维有高回弹性。维有高回弹性。维有高回弹性。维有高回弹性。由对苯二甲酸二甲酯和丁二醇,酯交换法熔融由对苯二甲酸二甲酯和丁二醇,酯交换法熔融由对苯二甲酸二甲酯和丁二醇,酯交换法熔融由对苯二甲酸二甲酯和丁二醇,酯交换法熔融聚合得到。催化剂用钛酸正丁酯。聚合得到。催化剂用钛酸正丁酯。聚合得到。催化剂用钛酸正丁酯。聚合得到。催化剂用钛酸正丁酯。逐步聚合产品及其合成 聚对苯二甲酸丙二醇酯聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT PTT 是由对苯二甲酸是由对苯二甲酸(PTA)(PTA)和和1,3-1,3-丙二醇
11、丙二醇(PDO)(PDO)缩聚而成缩聚而成, ,熔点熔点223-230223-230。 纤维是纤维是ShellShell公司开发的一种性能优异的公司开发的一种性能优异的聚酯类新型纤维聚酯类新型纤维, ,它它PTTPTT纤维综纤维综合了尼龙的柔合了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性,加上本加上本身固有的弹性身固有的弹性,以及能常温染色等特点以及能常温染色等特点,把各把各种纤维的优良服用性能集于一身种纤维的优良服用性能集于一身,从而成为当从而成为当前国际上最新开发的热门高分子新材料之一。前国际上最新开发的热门高分子新材料之一。逐步聚合产品及其合成 由于由于PT
12、TPTT的优异性能,它可以广泛用于衣的优异性能,它可以广泛用于衣料、产业、装饰和工程塑料等各个领域,特料、产业、装饰和工程塑料等各个领域,特别是在地毯领域将成为别是在地毯领域将成为PAPA强有力的竞争对手。强有力的竞争对手。据有关部门估计,据有关部门估计,PTTPTT纤维的需求量大约纤维的需求量大约5555来自地毯领域,其余的来自地毯领域,其余的4545为其他纺织品领为其他纺织品领域。域。PTTPTT的性能确定了它的广阔的应用领域,的性能确定了它的广阔的应用领域,目前目前PTTPTT的市场价格偏高,因而限制它只能在的市场价格偏高,因而限制它只能在成本消化能力较强的产品和品种方面取得有成本消化能
13、力较强的产品和品种方面取得有限的发展成果;一旦能降到合适的价位水平,限的发展成果;一旦能降到合适的价位水平,PTTPTT的的市场开拓便将以人们所难以预料的态势市场开拓便将以人们所难以预料的态势而顺利发展。而顺利发展。逐步聚合产品及其合成 目前工业生产目前工业生产PTT的方法主要有的方法主要有DMT法法(酯交换法)和(酯交换法)和PTA法(直接酯化法),随法(直接酯化法),随着着PTT聚合过程中分子链的增长,一些副反聚合过程中分子链的增长,一些副反应如生成环状齐聚物、链端降解、链间降解应如生成环状齐聚物、链端降解、链间降解等会影响聚合物的分子量。等会影响聚合物的分子量。而而PTT端基反应生成的烯
14、丙基与烯丙醇是端基反应生成的烯丙基与烯丙醇是可逆转变,使端基稳定,从而抑制了分子链可逆转变,使端基稳定,从而抑制了分子链的继续增长。因此,的继续增长。因此,PTT纤维的力学性能有纤维的力学性能有待于进一步提高。待于进一步提高。逐步聚合产品及其合成 芳香族聚酯芳香族聚酯芳香族聚酯芳香族聚酯是聚对苯二甲酸和各类芳香族二元羟基化合物的是聚对苯二甲酸和各类芳香族二元羟基化合物的是聚对苯二甲酸和各类芳香族二元羟基化合物的是聚对苯二甲酸和各类芳香族二元羟基化合物的混缩聚产物,二元羟基化合物有对苯二酚,双酚混缩聚产物,二元羟基化合物有对苯二酚,双酚混缩聚产物,二元羟基化合物有对苯二酚,双酚混缩聚产物,二元羟
15、基化合物有对苯二酚,双酚A A,连苯二酚、二羟基二苯醚等。,连苯二酚、二羟基二苯醚等。,连苯二酚、二羟基二苯醚等。,连苯二酚、二羟基二苯醚等。对羟基苯甲酸的均缩聚物,以及羟基苯甲酸和上对羟基苯甲酸的均缩聚物,以及羟基苯甲酸和上对羟基苯甲酸的均缩聚物,以及羟基苯甲酸和上对羟基苯甲酸的均缩聚物,以及羟基苯甲酸和上述混缩聚物的共缩聚产物。他们都是刚性分子链,述混缩聚物的共缩聚产物。他们都是刚性分子链,述混缩聚物的共缩聚产物。他们都是刚性分子链,述混缩聚物的共缩聚产物。他们都是刚性分子链,熔点高于分解点,不能进行熔融加工,属于耐高温熔点高于分解点,不能进行熔融加工,属于耐高温熔点高于分解点,不能进行熔
16、融加工,属于耐高温熔点高于分解点,不能进行熔融加工,属于耐高温聚合物。聚合物。聚合物。聚合物。为了提高加工性,也有这些和涤纶聚酯共聚的。为了提高加工性,也有这些和涤纶聚酯共聚的。为了提高加工性,也有这些和涤纶聚酯共聚的。为了提高加工性,也有这些和涤纶聚酯共聚的。可以熔融成型加工。具有热致液晶性能。其中可以熔融成型加工。具有热致液晶性能。其中可以熔融成型加工。具有热致液晶性能。其中可以熔融成型加工。具有热致液晶性能。其中30%30%涤纶、涤纶、涤纶、涤纶、70%70%对羟基苯甲酸的共聚物,对羟基苯甲酸的共聚物,对羟基苯甲酸的共聚物,对羟基苯甲酸的共聚物,EestmanEestmankodakko
17、dak公司有批量生产。公司有批量生产。公司有批量生产。公司有批量生产。逐步聚合产品及其合成 2 2、聚酰胺、聚酰胺、聚酰胺、聚酰胺PAPA脂肪族聚酰胺,俗称尼龙(),它脂肪族聚酰胺,俗称尼龙(),它脂肪族聚酰胺,俗称尼龙(),它脂肪族聚酰胺,俗称尼龙(),它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。总称。总称。总称。脂肪族尼龙为五大工程塑料中产量最大、品种最脂肪族尼龙为五大工程塑料中产量最大、品种最脂肪族尼龙为五大工程塑料中产量最大、品种最脂肪族尼龙为五大
18、工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种。主要的品种有多、用途最广的品种。主要的品种有多、用途最广的品种。主要的品种有多、用途最广的品种。主要的品种有PA6PA6、PA4PA4、PA66PA66、PAllPAll、PAl2PAl2、PA46PA46、PA610PA610、PA612PA612、PAl010PAl010等,其中等,其中等,其中等,其中PA6PA6、PA66PA66产量最大,约占尼龙产量最大,约占尼龙产量最大,约占尼龙产量最大,约占尼龙产量的以上。产量的以上。产量的以上。产量的以上。PAllPAll和和和和PAl2PAl2具有突出的低温韧具有突出的低温韧具有突出的低温韧具有突出
19、的低温韧性。性。性。性。PA46PA46具有优异的耐热性而得到迅速的发展。具有优异的耐热性而得到迅速的发展。具有优异的耐热性而得到迅速的发展。具有优异的耐热性而得到迅速的发展。PAl010PAl010是以蓖麻油为原料的我国特有的品种。是以蓖麻油为原料的我国特有的品种。是以蓖麻油为原料的我国特有的品种。是以蓖麻油为原料的我国特有的品种。其中其中其中其中PA6PA6、PA4PA4、PAllPAll、PAl2PAl2是由氨基酸或内是由氨基酸或内是由氨基酸或内是由氨基酸或内酰胺合成的,其中数字是碳原子数。酰胺合成的,其中数字是碳原子数。酰胺合成的,其中数字是碳原子数。酰胺合成的,其中数字是碳原子数。逐
20、步聚合产品及其合成 PA66PA66、PA46PA46、PA610PA610、PA612PA612、PAl010PAl010是是是是二元胺和二元酸缩聚而成,前半部数字为胺的碳原二元胺和二元酸缩聚而成,前半部数字为胺的碳原二元胺和二元酸缩聚而成,前半部数字为胺的碳原二元胺和二元酸缩聚而成,前半部数字为胺的碳原子数,后面部分为酸的碳原子数。子数,后面部分为酸的碳原子数。子数,后面部分为酸的碳原子数。子数,后面部分为酸的碳原子数。共聚物是以二种尼龙相应的组合数表示,如尼龙共聚物是以二种尼龙相应的组合数表示,如尼龙共聚物是以二种尼龙相应的组合数表示,如尼龙共聚物是以二种尼龙相应的组合数表示,如尼龙66
21、/666/6(6060:4040)碳原子数和性能的关系:碳原子数和性能的关系:碳原子数和性能的关系:碳原子数和性能的关系:尼龙的熔点随酰胺键之间碳原子数增加,呈下尼龙的熔点随酰胺键之间碳原子数增加,呈下尼龙的熔点随酰胺键之间碳原子数增加,呈下尼龙的熔点随酰胺键之间碳原子数增加,呈下降趋势。再氨基酸类尼龙中奇数碳原子的熔点高于降趋势。再氨基酸类尼龙中奇数碳原子的熔点高于降趋势。再氨基酸类尼龙中奇数碳原子的熔点高于降趋势。再氨基酸类尼龙中奇数碳原子的熔点高于相临双数碳原子的熔点。相临双数碳原子的熔点。相临双数碳原子的熔点。相临双数碳原子的熔点。吸水性随酰胺键之间碳原子数增加而减少。吸水性随酰胺键之
22、间碳原子数增加而减少。吸水性随酰胺键之间碳原子数增加而减少。吸水性随酰胺键之间碳原子数增加而减少。密度也是随酰胺键之间碳原子数增加而减少密度也是随酰胺键之间碳原子数增加而减少密度也是随酰胺键之间碳原子数增加而减少密度也是随酰胺键之间碳原子数增加而减少逐步聚合产品及其合成 尼龙为韧性、牛角状半透明或乳白色结晶性树脂,尼龙为韧性、牛角状半透明或乳白色结晶性树脂,尼龙为韧性、牛角状半透明或乳白色结晶性树脂,尼龙为韧性、牛角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的尼龙分子量一般为作为工程塑料的尼龙分子量一般为作为工程塑料的尼龙分子量一般为作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-31.5-3万。万。万。
23、万。尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热(使尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热(使尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热(使尼龙具有很高的机械强度,软化点高,耐热(使用温度用温度用温度用温度-40-40100100,磨擦系数低,耐磨损,自润,磨擦系数低,耐磨损,自润,磨擦系数低,耐磨损,自润,磨擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一滑性,吸震性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐般溶剂,电绝
24、缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐般溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,染色性差。缺点是吸水性大,影响尺寸稳候性好,染色性差。缺点是吸水性大,影响尺寸稳候性好,染色性差。缺点是吸水性大,影响尺寸稳候性好,染色性差。缺点是吸水性大,影响尺寸稳定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合
25、性十分良好。分良好。分良好。分良好。广泛用于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设广泛用于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设广泛用于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设广泛用于机械、汽车、电器、纺织器材、化工设备、航空等领域,成为各行业中不可缺少的结构材备、航空等领域,成为各行业中不可缺少的结构材备、航空等领域,成为各行业中不可缺少的结构材备、航空等领域,成为各行业中不可缺少的结构材料。料。料。料。逐步聚合产品及其合成 PAl010是我国工程尼龙中产量最大的品是我国工程尼龙中产量最大的品种,熔点种,熔点200210,半透明、轻而硬、,半透明、轻而硬、机械强度高、抗冲击、耐磨和自润滑性好,机械强度高、
26、抗冲击、耐磨和自润滑性好,最大用途代替铜做各种机械零件。最大用途代替铜做各种机械零件。PA-6和和PA-66主要用于纺制合成纤维,主要用于纺制合成纤维,称为锦纶称为锦纶-6和锦纶和锦纶-66。逐步聚合产品及其合成 低分子量低分子量PA是性能优良用途广泛的化工是性能优良用途广泛的化工原料,用于生产油墨、热合性粘结剂和涂料,原料,用于生产油墨、热合性粘结剂和涂料,环氧树脂固化剂等。环氧树脂固化剂等。除此之外,还有高透明尼龙,透光率除此之外,还有高透明尼龙,透光率8590%,冲击强度比有机玻璃高,冲击强度比有机玻璃高10倍。醇溶倍。醇溶性尼龙,可溶解在醇中。性尼龙,可溶解在醇中。逐步聚合产品及其合成
27、 其聚合方式除环酰胺外,都是熔融聚合。其聚合方式除环酰胺外,都是熔融聚合。由于酰胺化反应平衡常数较大,反应后期不由于酰胺化反应平衡常数较大,反应后期不必高真空。必高真空。以尼龙以尼龙66为例:为例:尼龙尼龙66由由66盐的水溶液(盐的水溶液(60%)为原料)为原料(用盐目的为是单体有严格摩尔比)加入(用盐目的为是单体有严格摩尔比)加入0.20.3%的醋酸(分子量调节剂),在的醋酸(分子量调节剂),在220加压反应,加压反应,1-2小时,再升温至小时,再升温至270-280,不断排出水气,保持,不断排出水气,保持1.7-1.8Mpa压力,压力,1-2小时,逐渐降压,最后抽真空去除残留水小时,逐渐
28、降压,最后抽真空去除残留水分。分。逐步聚合产品及其合成 芳香族聚酰胺芳香族聚酰胺所用二元胺和二元酸都是有芳香环的,所用二元胺和二元酸都是有芳香环的,是耐高温材料,熔点高于分解点。是耐高温材料,熔点高于分解点。主要做高强高模耐高温纤维。原料有对主要做高强高模耐高温纤维。原料有对苯二甲酰氯、对苯二氨、对氨基苯甲酸、间苯二甲酰氯、对苯二氨、对氨基苯甲酸、间苯二氨、间苯二甲酰氯等。大部分是通过低苯二氨、间苯二甲酰氯等。大部分是通过低温溶液聚合得到。温溶液聚合得到。逐步聚合产品及其合成 3 3、聚碳酸酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯PCPC结构为结构为结构为结构为- -(O-CO-O-R-O-CO-O-
29、R-)n-n-,R R可是脂肪链或可是脂肪链或可是脂肪链或可是脂肪链或芳香环的。芳香环的。芳香环的。芳香环的。脂肪链的熔点低、机械强度差、溶剂易溶解,不脂肪链的熔点低、机械强度差、溶剂易溶解,不脂肪链的熔点低、机械强度差、溶剂易溶解,不脂肪链的熔点低、机械强度差、溶剂易溶解,不能做塑料。能做塑料。能做塑料。能做塑料。有实用价值的是双酚有实用价值的是双酚有实用价值的是双酚有实用价值的是双酚A A型聚碳酸酯,无嗅、无味、型聚碳酸酯,无嗅、无味、型聚碳酸酯,无嗅、无味、型聚碳酸酯,无嗅、无味、无毒,透明透光率无毒,透明透光率无毒,透明透光率无毒,透明透光率90%90%,长期使用温度,长期使用温度,长
30、期使用温度,长期使用温度-60-60130130,尺寸稳定型好,不易变形,力学性能刚硬、,尺寸稳定型好,不易变形,力学性能刚硬、,尺寸稳定型好,不易变形,力学性能刚硬、,尺寸稳定型好,不易变形,力学性能刚硬、坚韧,电绝缘性好。对热、紫外、氧稳定性好。坚韧,电绝缘性好。对热、紫外、氧稳定性好。坚韧,电绝缘性好。对热、紫外、氧稳定性好。坚韧,电绝缘性好。对热、紫外、氧稳定性好。缺点:易应力开裂,可在缺点:易应力开裂,可在缺点:易应力开裂,可在缺点:易应力开裂,可在120120热处理,消除内热处理,消除内热处理,消除内热处理,消除内应力;高温水解,在成型加工前,必须烘干物料,应力;高温水解,在成型加
31、工前,必须烘干物料,应力;高温水解,在成型加工前,必须烘干物料,应力;高温水解,在成型加工前,必须烘干物料,使水含量小于使水含量小于使水含量小于使水含量小于0.02%0.02%。逐步聚合产品及其合成 大量用于制作光盘、阳光板、摩托头盔、大量用于制作光盘、阳光板、摩托头盔、大型灯罩、航空工业透明材料等。大型灯罩、航空工业透明材料等。逐步聚合产品及其合成 工业上主要有二种生产方法:酯交换法和光气法工业上主要有二种生产方法:酯交换法和光气法工业上主要有二种生产方法:酯交换法和光气法工业上主要有二种生产方法:酯交换法和光气法酯交换法酯交换法酯交换法酯交换法双酚双酚双酚双酚A A和碳酸二苯酯在高温和高真
32、空条件下,熔和碳酸二苯酯在高温和高真空条件下,熔和碳酸二苯酯在高温和高真空条件下,熔和碳酸二苯酯在高温和高真空条件下,熔融缩聚。反应温度高有利于副产物苯酚逸出,但双融缩聚。反应温度高有利于副产物苯酚逸出,但双融缩聚。反应温度高有利于副产物苯酚逸出,但双融缩聚。反应温度高有利于副产物苯酚逸出,但双酚酚酚酚A A在在在在180180以上要分解,聚合初期温度控制在以上要分解,聚合初期温度控制在以上要分解,聚合初期温度控制在以上要分解,聚合初期温度控制在180180以下。碳酸二苯酯沸点较低,高温下易逸出,以下。碳酸二苯酯沸点较低,高温下易逸出,以下。碳酸二苯酯沸点较低,高温下易逸出,以下。碳酸二苯酯沸
33、点较低,高温下易逸出,故配料中碳酸二苯酯稍过量。用苯甲酸钠、醋酸铬故配料中碳酸二苯酯稍过量。用苯甲酸钠、醋酸铬故配料中碳酸二苯酯稍过量。用苯甲酸钠、醋酸铬故配料中碳酸二苯酯稍过量。用苯甲酸钠、醋酸铬或醋酸锂做催化剂。或醋酸锂做催化剂。或醋酸锂做催化剂。或醋酸锂做催化剂。此法优点是不需溶剂,聚合物容易处理。更易实此法优点是不需溶剂,聚合物容易处理。更易实此法优点是不需溶剂,聚合物容易处理。更易实此法优点是不需溶剂,聚合物容易处理。更易实验室制备。验室制备。验室制备。验室制备。逐步聚合产品及其合成 光气法光气法光气和双酚光气和双酚A反应生成聚碳酸酯。反应生成聚碳酸酯。采用界面缩聚方法,双酚采用界面
34、缩聚方法,双酚A的钠盐溶解于的钠盐溶解于二氯甲烷,在低温(不大于二氯甲烷,在低温(不大于25)下,通入)下,通入光气,反应介质光气,反应介质PH值降至值降至78时停止通光气,时停止通光气,生成低聚体,加入碱液和催化剂三甲基苄基生成低聚体,加入碱液和催化剂三甲基苄基氯化铵,反应氯化铵,反应34小时结束。后处理得聚碳小时结束。后处理得聚碳酸酯。酸酯。逐步聚合产品及其合成 4、聚砜、聚砜Polysuefone(psf)含砜基(含砜基(-SO2-)和芳香环的聚合物的统)和芳香环的聚合物的统称。称。由二氯二苯砜和双酚由二氯二苯砜和双酚A或其他二羟基芳环或其他二羟基芳环化合物的缩聚产物,和双酚化合物的缩聚
35、产物,和双酚A缩聚的称聚砜,缩聚的称聚砜,其他的称聚芳砜。其他的称聚芳砜。聚砜类是非结晶热塑性高聚物,具有优良聚砜类是非结晶热塑性高聚物,具有优良的耐热性、耐蠕变性、电性能优异。是优秀的耐热性、耐蠕变性、电性能优异。是优秀的工程塑料。聚砜可长期在的工程塑料。聚砜可长期在150温度下使温度下使用;聚芳砜可在用;聚芳砜可在260使用,短期使用可达使用,短期使用可达310。逐步聚合产品及其合成 聚砜工业生产:聚砜工业生产:双酚双酚A和溶剂二甲基亚砜、甲苯,在氮气和溶剂二甲基亚砜、甲苯,在氮气保护下和氢氧化钠,升温反应成盐,水分由保护下和氢氧化钠,升温反应成盐,水分由甲苯带出,反应结束后,蒸馏出甲苯,
36、加入甲苯带出,反应结束后,蒸馏出甲苯,加入二氯二苯砜,在二氯二苯砜,在130160缩聚,达到一缩聚,达到一定粘度停止反应。由于分子链二端不是羟基定粘度停止反应。由于分子链二端不是羟基就是氯,对产品稳定性不利,一般用氯甲烷就是氯,对产品稳定性不利,一般用氯甲烷封端。最后经后处理得到聚砜。封端。最后经后处理得到聚砜。逐步聚合产品及其合成 5、聚苯硫醚、聚苯硫醚PPS是结晶聚合物,熔点是结晶聚合物,熔点287,玻璃化温度,玻璃化温度150,热稳定性好,优于聚四氟乙烯,空,热稳定性好,优于聚四氟乙烯,空气中气中700分解。用玻璃纤维增强后,热变分解。用玻璃纤维增强后,热变形温度超过形温度超过260。普
37、通的分子量。普通的分子量40005000,性刚脆,因此大部分是用玻璃纤维增,性刚脆,因此大部分是用玻璃纤维增强使用。强使用。逐步聚合产品及其合成 耐化学药品性好。除高温下遇强氧化剂耐化学药品性好。除高温下遇强氧化剂(王水、双氧水)外,耐大多数无机酸碱、(王水、双氧水)外,耐大多数无机酸碱、有机溶剂。有机溶剂。对玻璃、陶瓷、金属有好的粘结性。本身对玻璃、陶瓷、金属有好的粘结性。本身有阻燃能力。有阻燃能力。用途:具优异电绝缘性,在电器工业中有用途:具优异电绝缘性,在电器工业中有广泛应用;高分子量的做薄膜、纤维、板材。广泛应用;高分子量的做薄膜、纤维、板材。由对二氯苯和硫化钠,在强极性溶剂中缩由对二
38、氯苯和硫化钠,在强极性溶剂中缩聚而得。溶剂为聚而得。溶剂为N-甲基吡咯烷酮及六甲基磷甲基吡咯烷酮及六甲基磷酰三胺最为合适,缩聚反应温度酰三胺最为合适,缩聚反应温度170350,可常压聚合,原料配比,可常压聚合,原料配比1:1。逐步聚合产品及其合成 6、聚酰亚胺、聚酰亚胺Polyimide(PI)是上世纪是上世纪60年代实现工业化的芳香族二年代实现工业化的芳香族二酸酐和芳香族二氨基化合物的缩聚的含有亚酸酐和芳香族二氨基化合物的缩聚的含有亚氨基的一大类产物,是梯形结构的聚合物,氨基的一大类产物,是梯形结构的聚合物,有优异的耐高温性。芳香族二酸酐,主要为有优异的耐高温性。芳香族二酸酐,主要为均苯四酸
39、酐均苯四酸酐芳香族二氨基化合物可是对氨基苯、对氨芳香族二氨基化合物可是对氨基苯、对氨基联苯、二氨基对苯硫醚、二氨基对苯砜、基联苯、二氨基对苯硫醚、二氨基对苯砜、二氨基对苯醚等。二氨基对苯醚等。主要产品是均苯四酸酐和二氨基对苯醚的主要产品是均苯四酸酐和二氨基对苯醚的缩聚物缩聚物逐步聚合产品及其合成 不溶不熔,可在不溶不熔,可在-269400范围内保范围内保持高的机械强度。耐油及大多数溶剂,耐磨持高的机械强度。耐油及大多数溶剂,耐磨性好,耐辐射性好。是航天不可缺少的聚合性好,耐辐射性好。是航天不可缺少的聚合物材料。用三元封端剂封端形成体型的结构物材料。用三元封端剂封端形成体型的结构的纤维,在的纤维
40、,在500温度下,短时间不失重。温度下,短时间不失重。已有薄膜、模压制品、泡沫塑料、纤维、已有薄膜、模压制品、泡沫塑料、纤维、胶粘剂胶粘剂、漆包线涂层。、漆包线涂层。逐步聚合产品及其合成 缩聚反应分二步进行缩聚反应分二步进行制聚酰胺酸制聚酰胺酸均苯四酸酐和二氨基对苯醚在极性溶剂中均苯四酸酐和二氨基对苯醚在极性溶剂中反应,溶剂有二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、反应,溶剂有二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮等。甲基吡咯烷酮等。低温(低温(1050),),先将二胺溶于溶剂,再慢先将二胺溶于溶剂,再慢慢加入酸酐,到等摩尔比慢加入酸酐,到等摩尔比时粘度急剧上升,得聚酰时粘度急剧上升,得聚酰胺酸。胺酸。
41、逐步聚合产品及其合成 聚酰胺酸脱水环化(称酰亚胺化)聚酰胺酸脱水环化(称酰亚胺化)聚酰胺酸脱水环化(称酰亚胺化)聚酰胺酸脱水环化(称酰亚胺化)有二种方法:有二种方法:有二种方法:有二种方法:热转换法热转换法热转换法热转换法将聚酰胺酸的溶剂去除,制成粉末或薄膜或纤维,将聚酰胺酸的溶剂去除,制成粉末或薄膜或纤维,将聚酰胺酸的溶剂去除,制成粉末或薄膜或纤维,将聚酰胺酸的溶剂去除,制成粉末或薄膜或纤维,然后在真空中加热至然后在真空中加热至然后在真空中加热至然后在真空中加热至300300400400,脱水环化而成。,脱水环化而成。,脱水环化而成。,脱水环化而成。化学法化学法化学法化学法在聚酰胺酸的溶液中
42、加入脱水剂(乙酸酐、丙酸在聚酰胺酸的溶液中加入脱水剂(乙酸酐、丙酸在聚酰胺酸的溶液中加入脱水剂(乙酸酐、丙酸在聚酰胺酸的溶液中加入脱水剂(乙酸酐、丙酸酐),加热使聚酰胺酸脱水,水被酸酐吸收成酸蒸酐),加热使聚酰胺酸脱水,水被酸酐吸收成酸蒸酐),加热使聚酰胺酸脱水,水被酸酐吸收成酸蒸酐),加热使聚酰胺酸脱水,水被酸酐吸收成酸蒸出。出。出。出。由于聚合物不溶不熔,成型加工用模压烧结。由于聚合物不溶不熔,成型加工用模压烧结。由于聚合物不溶不熔,成型加工用模压烧结。由于聚合物不溶不熔,成型加工用模压烧结。薄膜或纤维是聚酰胺酸加工成型后,再酰亚胺化。薄膜或纤维是聚酰胺酸加工成型后,再酰亚胺化。薄膜或纤维
43、是聚酰胺酸加工成型后,再酰亚胺化。薄膜或纤维是聚酰胺酸加工成型后,再酰亚胺化。逐步聚合产品及其合成 二、体型聚合二、体型聚合1、不饱和树脂、不饱和树脂由二元羧酸和二元或多元醇经缩聚而得由二元羧酸和二元或多元醇经缩聚而得的树脂称聚酯树脂,分子中有酯键。不饱和的树脂称聚酯树脂,分子中有酯键。不饱和树脂的分子链中还含有不饱和双键,分子量树脂的分子链中还含有不饱和双键,分子量一般一般15003000之间,溶于苯乙烯中呈透之间,溶于苯乙烯中呈透明的粘稠流体。明的粘稠流体。固化的树脂是交联聚合物,透明或半透固化的树脂是交联聚合物,透明或半透明,紫外光能使其发黄,需用光稳定剂,吸明,紫外光能使其发黄,需用光
44、稳定剂,吸收紫外。可耐非氧化性酸及多种溶剂。物理收紫外。可耐非氧化性酸及多种溶剂。物理性能和组成有关。性能和组成有关。逐步聚合产品及其合成 用途:用途:高级涂料,特点是漆膜厚,硬度高,高级涂料,特点是漆膜厚,硬度高,抗冲击,光泽好;钢琴面漆、地坪浇铸等抗冲击,光泽好;钢琴面漆、地坪浇铸等复合材料玻璃钢的基质树脂,最早用复合材料玻璃钢的基质树脂,最早用于玻璃布或玻璃长丝缠绕粘结。现也用于于玻璃布或玻璃长丝缠绕粘结。现也用于合成纤维复合材料。通过浸渍、涂刮等工合成纤维复合材料。通过浸渍、涂刮等工艺。艺。逐步聚合产品及其合成 制团状模压料或片状模压料:不饱和树制团状模压料或片状模压料:不饱和树脂和碱
45、土金属氧化物或氢氧化物(氧化钙、脂和碱土金属氧化物或氢氧化物(氧化钙、氧化镁、氢氧化钙)混合会成橡皮泥状,不氧化镁、氢氧化钙)混合会成橡皮泥状,不粘手,处于这时的树脂并未交联,加热可有粘手,处于这时的树脂并未交联,加热可有良好流动性。这树脂和高温引发剂、苯乙烯良好流动性。这树脂和高温引发剂、苯乙烯阻聚剂、填料、低收缩添加剂(聚乙烯粉、阻聚剂、填料、低收缩添加剂(聚乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯)、脱模剂聚甲基丙烯酸甲酯)、脱模剂12mm短玻璃短玻璃纤维等混合成团状模压料(纤维等混合成团状模压料(BMC)。用玻璃)。用玻璃毡片浸渍上述无短玻璃纤维的料,二面覆盖毡片浸渍上述无短玻璃纤维的料,二面覆盖PE
46、薄膜,一防止苯乙烯挥发,可储存薄膜,一防止苯乙烯挥发,可储存6个月。个月。逐步聚合产品及其合成 浇铸成型:加入固化剂,浇在模具中室浇铸成型:加入固化剂,浇在模具中室温或温或50固化。人造大理石和人造玛瑙。固化。人造大理石和人造玛瑙。不饱和聚酯是由不饱和二元酸和饱和二元不饱和聚酯是由不饱和二元酸和饱和二元酸及二元醇聚合而成的线形聚合物。在分子酸及二元醇聚合而成的线形聚合物。在分子链中有双键和酯键。是一种固体或半固体物链中有双键和酯键。是一种固体或半固体物质。在应用过程中加入交联剂苯乙烯或甲基质。在应用过程中加入交联剂苯乙烯或甲基丙烯酸甲酯和固化剂,使单体和大分子中双丙烯酸甲酯和固化剂,使单体和大
47、分子中双键反应成固体体型树脂。键反应成固体体型树脂。逐步聚合产品及其合成 性能特点:性能特点:加工工艺性能优良,室温下有一定粘度可加工工艺性能优良,室温下有一定粘度可进行加工,室温下固化成型,固化中无小分进行加工,室温下固化成型,固化中无小分子形成。子形成。固化后树脂综合性能良好,力学强度,光固化后树脂综合性能良好,力学强度,光学透明,电绝缘,耐化学腐蚀。品种多,适学透明,电绝缘,耐化学腐蚀。品种多,适应性广,价格低应性广,价格低缺点:固化时体积收缩率大;储存期短,缺点:固化时体积收缩率大;储存期短,一般为半年;施工时有气味。一般为半年;施工时有气味。逐步聚合产品及其合成 树脂分类:树脂分类:
48、耐腐蚀型、阻燃型、低收缩型、浇铸型、耐腐蚀型、阻燃型、低收缩型、浇铸型、光固化型、涂料和纽扣用树脂。光固化型、涂料和纽扣用树脂。逐步聚合产品及其合成 主要原料:主要原料:二元醇二元醇乙二醇:分子结构对称最后树脂结晶度高,乙二醇:分子结构对称最后树脂结晶度高,使其溶解性差使其溶解性差1,2丙二醇:结构不对称,得到非结晶树丙二醇:结构不对称,得到非结晶树脂,和苯乙烯相溶性好,价格液低脂,和苯乙烯相溶性好,价格液低一缩乙二醇:柔软性好一缩乙二醇:柔软性好二缩乙二醇:柔软性好、耐腐蚀二缩乙二醇:柔软性好、耐腐蚀新戊二醇:耐腐蚀,特别耐碱和水解新戊二醇:耐腐蚀,特别耐碱和水解有卤代的和双酚类,有卤代的和
49、双酚类,逐步聚合产品及其合成 不饱和二元酸不饱和二元酸顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸,最常用的,顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸,最常用的,价格便宜。价格便宜。反丁烯二酸、衣康酸、柠檬酸,价格高反丁烯二酸、衣康酸、柠檬酸,价格高饱和二元酸饱和二元酸邻苯二甲酸酐,减少结晶,透明性好,和邻苯二甲酸酐,减少结晶,透明性好,和苯乙烯相溶性好苯乙烯相溶性好间苯二甲酸酐,减少结晶,耐温性好耐腐间苯二甲酸酐,减少结晶,耐温性好耐腐蚀蚀葵二酸,己二酸,柔性好抗冲性好葵二酸,己二酸,柔性好抗冲性好逐步聚合产品及其合成 交联剂交联剂苯乙烯,竟聚率和不饱和酸近,产量大、苯乙烯,竟聚率和不饱和酸近,产量大、容易得到容易得到邻苯二甲
50、酸二烯丙酯,耐高温性邻苯二甲酸二烯丙酯,耐高温性甲基丙烯酸甲酯,竟聚率大,产物交联度甲基丙烯酸甲酯,竟聚率大,产物交联度低,表面硬度低低,表面硬度低甲基苯乙烯甲基苯乙烯逐步聚合产品及其合成 阻聚剂阻聚剂防止在存放期中产品固化聚合,常用阻聚防止在存放期中产品固化聚合,常用阻聚剂为对苯二酚剂为对苯二酚逐步聚合产品及其合成 树脂的固化:树脂的固化:不饱和树脂需固化才能使用。树脂的固化,不饱和树脂需固化才能使用。树脂的固化,是使产品从流动态线型聚合物到固态体型聚是使产品从流动态线型聚合物到固态体型聚合物。合物。固化分三个阶段固化分三个阶段凝胶凝胶从粘流态树脂到失去流动性生成从粘流态树脂到失去流动性生成
51、半固体有弹性的凝胶半固体有弹性的凝胶定型定型从凝胶到具有一定硬度和形状,从凝胶到具有一定硬度和形状,可以从模具上将固化物取下而不发生形变可以从模具上将固化物取下而不发生形变熟化熟化具有稳定的化学、物理性能达到具有稳定的化学、物理性能达到较高的固化度较高的固化度逐步聚合产品及其合成 不饱和树脂固化需引发剂不饱和树脂固化需引发剂所谓固化实际上是使苯乙烯聚合,同时接所谓固化实际上是使苯乙烯聚合,同时接枝到顺丁烯二酸酐上,通过不太长的聚苯乙枝到顺丁烯二酸酐上,通过不太长的聚苯乙烯链把树脂交联起来。烯链把树脂交联起来。由于不饱和树脂大多室温固化,故引发剂由于不饱和树脂大多室温固化,故引发剂用氧化还原体系
52、的。用氧化还原体系的。逐步聚合产品及其合成 引发剂种类很多,但用于不饱和树脂的引发剂种类很多,但用于不饱和树脂的氧化剂只有过氧化环己酮,过氧化甲乙酮,氧化剂只有过氧化环己酮,过氧化甲乙酮,过氧化苯甲酰。一般用邻苯二甲酸二丁酯和过氧化苯甲酰。一般用邻苯二甲酸二丁酯和他们一起配成他们一起配成50%的糊状物的糊状物。还原剂为环烷酸钴或叔胺类化合物二甲苯还原剂为环烷酸钴或叔胺类化合物二甲苯胺,二乙苯胺,二甲基对甲苯胺。胺,二乙苯胺,二甲基对甲苯胺。逐步聚合产品及其合成 一般过氧化环己酮,过氧化甲乙酮和环烷一般过氧化环己酮,过氧化甲乙酮和环烷酸钴配对使用。酸钴配对使用。过氧化苯甲酰和叔胺类化合物配对使用
53、过氧化苯甲酰和叔胺类化合物配对使用氧化剂为树脂量的氧化剂为树脂量的2-4%,还原剂量为,还原剂量为1-2%。触变剂是可溶性聚氯乙烯,活性二氧化硅触变剂是可溶性聚氯乙烯,活性二氧化硅等,用量为树脂的等,用量为树脂的1-3%,使树脂在涂刷后,使树脂在涂刷后不流挂。不流挂。还原剂和触变剂往往预先都加入到树脂中,还原剂和触变剂往往预先都加入到树脂中,在使用时在混合入氧化剂。在使用时在混合入氧化剂。逐步聚合产品及其合成 树脂合成工艺树脂合成工艺树脂合成工艺树脂合成工艺以以以以191191型树脂为例型树脂为例型树脂为例型树脂为例配方:配方:配方:配方:邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐邻苯二甲酸酐1.0
54、1.0摩尔摩尔摩尔摩尔顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐顺丁烯二酸酐1.01.0摩尔摩尔摩尔摩尔丙二醇丙二醇丙二醇丙二醇2.152.15摩尔摩尔摩尔摩尔石蜡石蜡石蜡石蜡少量少量少量少量对苯二酚对苯二酚对苯二酚对苯二酚0.01%0.01%(重量)(重量)(重量)(重量)苯乙烯苯乙烯苯乙烯苯乙烯不饱和树脂不饱和树脂不饱和树脂不饱和树脂/ /苯乙烯苯乙烯苯乙烯苯乙烯=7/3=7/3(重量)(重量)(重量)(重量)光稳定剂光稳定剂光稳定剂光稳定剂UV-9UV-9苯乙烯量的苯乙烯量的苯乙烯量的苯乙烯量的0.1%0.1%逐步聚合产品及其合成 二元醇在氮气保护下加热到二元醇在氮气保护下加热到100,逐,逐
55、渐加入酸酐,酯化催化剂(对甲苯磺酸),渐加入酸酐,酯化催化剂(对甲苯磺酸),升温升温190210缩聚,脱水,冷凝管出口缩聚,脱水,冷凝管出口控制在控制在105以下,防止二元醇损失。反应以下,防止二元醇损失。反应到酸值到酸值3040时停止,降温冷却时停止,降温冷却90加入加入石蜡、阻聚剂,冷却到石蜡、阻聚剂,冷却到70,和苯乙烯混合,和苯乙烯混合,得到不饱和树脂。得到不饱和树脂。酸值:每克树脂耗用氢氧化钾中和的毫克酸值:每克树脂耗用氢氧化钾中和的毫克数数逐步聚合产品及其合成 2、酚醛树脂、酚醛树脂由酚类化化合物(苯酚、甲酚、二甲酚)由酚类化化合物(苯酚、甲酚、二甲酚)和醛类(甲醛、糠醛)化合物缩
56、聚而成的合和醛类(甲醛、糠醛)化合物缩聚而成的合成树脂统称为酚醛树脂。通常酚醛树指苯酚成树脂统称为酚醛树脂。通常酚醛树指苯酚和甲醛生成的树脂又称电木。和甲醛生成的树脂又称电木。苯酚的苯环上羟基的邻、对位的的氢很活苯酚的苯环上羟基的邻、对位的的氢很活泼,苯酚是个三官能团单体,可和醛的羰基泼,苯酚是个三官能团单体,可和醛的羰基进行加成和缩合反应。原料配比不同和催化进行加成和缩合反应。原料配比不同和催化剂的不同可得到不同性能的热塑性和热固性剂的不同可得到不同性能的热塑性和热固性的酚醛树脂。的酚醛树脂。逐步聚合产品及其合成 性质性质价格低廉、有一定刚性、强度、尺寸稳定价格低廉、有一定刚性、强度、尺寸稳
57、定性好、耐热、耐火焰、电绝缘、隔热、防腐性好、耐热、耐火焰、电绝缘、隔热、防腐蚀。蚀。逐步聚合产品及其合成 主要用途:主要用途:电器开关、插座等的压塑粉,纤维、建电器开关、插座等的压塑粉,纤维、建筑阻燃保温泡沫材料,纸质层压板、多层木筑阻燃保温泡沫材料,纸质层压板、多层木材层压板,砂轮的粘合剂、粘合剂、涂料、材层压板,砂轮的粘合剂、粘合剂、涂料、无金属离子碳纤维骨架用酚醛树脂固化,可无金属离子碳纤维骨架用酚醛树脂固化,可做烧蚀材料,导弹外壳、航天飞机外壳。木做烧蚀材料,导弹外壳、航天飞机外壳。木材用酚醛树脂液浸渍,树脂固化后木材机械材用酚醛树脂液浸渍,树脂固化后木材机械强度提高、受潮不变、不易
58、腐烂、不虫蛀。强度提高、受潮不变、不易腐烂、不虫蛀。逐步聚合产品及其合成 甲醛的水溶液(一般甲醛的水溶液(一般3740)与接近)与接近相当的苯酚混合,溶液的值为相当的苯酚混合,溶液的值为3.03.1,加热时不会发生反应,必须在大于,加热时不会发生反应,必须在大于3或小于或小于3的条件下,才发生缩合反应。的条件下,才发生缩合反应。逐步聚合产品及其合成 酚醛树脂分类:酚醛树脂分类:酚醛树脂有热塑性的和热固性的之分。酚醛树脂有热塑性的和热固性的之分。热塑性的酚醛树脂热塑性的酚醛树脂在酸性条件下,酚和醛反应而成,是线型在酸性条件下,酚和醛反应而成,是线型的可溶可熔的树脂,加热不会进一步缩合,的可溶可熔
59、的树脂,加热不会进一步缩合,热塑性酚醛树脂的合成必须苯酚热塑性酚醛树脂的合成必须苯酚/甲醛摩尔比甲醛摩尔比1,即苯酚多于甲醛。,即苯酚多于甲醛。逐步聚合产品及其合成 苯酚苯酚/甲醛摩尔比甲醛摩尔比1,且在酸性条件下的,且在酸性条件下的反应是逐步进行的,首先,苯酚和甲醛生成反应是逐步进行的,首先,苯酚和甲醛生成在苯羟基邻、对位的羟甲基,该羟甲基在和在苯羟基邻、对位的羟甲基,该羟甲基在和苯酚反应缩合掉一个水,成甲撑二苯酚,在苯酚反应缩合掉一个水,成甲撑二苯酚,在和甲醛生成新的羟甲基,就这样一步一步生和甲醛生成新的羟甲基,就这样一步一步生成线型的低聚物。分子量在成线型的低聚物。分子量在5005000
60、范围,范围,玻璃化温度玻璃化温度4070,分子量小于,分子量小于1000的的是线型的,大于是线型的,大于1000是含支链的。呈热塑性,是含支链的。呈热塑性,可反复受热熔化不会固化。可反复受热熔化不会固化。逐步聚合产品及其合成 酚醛树脂合成催化剂主要有盐酸、草酸等,酚醛树脂合成催化剂主要有盐酸、草酸等,反应速度与催化剂浓度、甲醛浓度和苯酚浓反应速度与催化剂浓度、甲醛浓度和苯酚浓度成正比,与水的浓度成反比。度成正比,与水的浓度成反比。聚合方法是甲醛、苯酚、水和催化剂一起聚合方法是甲醛、苯酚、水和催化剂一起加热回流加热回流24小时,即成预聚物,最后在小时,即成预聚物,最后在160高温下脱水,冷却后粉
61、碎成粉末,和高温下脱水,冷却后粉碎成粉末,和木粉、六次甲基四胺以及其他助剂配合,即木粉、六次甲基四胺以及其他助剂配合,即成模塑粉。模压加热即反应成酚醛塑料成模塑粉。模压加热即反应成酚醛塑料。逐步聚合产品及其合成 六次甲基四胺是固化剂,热塑性酚醛树脂六次甲基四胺是固化剂,热塑性酚醛树脂本身不会进一步交联固化。六次甲基四胺加本身不会进一步交联固化。六次甲基四胺加热后分解提供亚甲基,完成交联。热后分解提供亚甲基,完成交联。如果,苯酚如果,苯酚/甲醛摩尔比甲醛摩尔比1,则反应无法,则反应无法控制地生成体型结构。控制地生成体型结构。所以热塑性树脂也可补加甲醛以提供交联所以热塑性树脂也可补加甲醛以提供交联
62、基团,使其固化。基团,使其固化。逐步聚合产品及其合成 热固性的酚醛树脂热固性的酚醛树脂在碱性条件下,酚和醛反应而成,苯酚在碱性条件下,酚和醛反应而成,苯酚/甲醛摩尔比要甲醛摩尔比要1,反应产物是各种多羟甲基,反应产物是各种多羟甲基酚的混合物及低聚体。苯酚的邻位反应能力酚的混合物及低聚体。苯酚的邻位反应能力大对位。反应物不易进一步缩合,冷却可停大对位。反应物不易进一步缩合,冷却可停止反应,再加热可进止反应,再加热可进一步固化。一步固化。一般苯酚一般苯酚/甲醛摩甲醛摩尔比为尔比为1/1.11.5逐步聚合产品及其合成 催化剂用氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钡、氢催化剂用氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钡、氢催
63、化剂用氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钡、氢催化剂用氢氧化钠、氢氧化铵、氢氧化钡、氢氧化钙、碳酸钠等碱性化合物。氧化钙、碳酸钠等碱性化合物。氧化钙、碳酸钠等碱性化合物。氧化钙、碳酸钠等碱性化合物。在碱作用下,酚生成醌同时是邻、对位负离子化,在碱作用下,酚生成醌同时是邻、对位负离子化,在碱作用下,酚生成醌同时是邻、对位负离子化,在碱作用下,酚生成醌同时是邻、对位负离子化,然后与甲醛反应成羟甲基。当温度超过然后与甲醛反应成羟甲基。当温度超过然后与甲醛反应成羟甲基。当温度超过然后与甲醛反应成羟甲基。当温度超过4040时,羟时,羟时,羟时,羟甲基和羟甲基能脱水成亚甲基醚,羟甲基液可直接甲基和羟甲基能脱水成亚
64、甲基醚,羟甲基液可直接甲基和羟甲基能脱水成亚甲基醚,羟甲基液可直接甲基和羟甲基能脱水成亚甲基醚,羟甲基液可直接和苯酚反应缩合在苯环间产生亚甲基。和苯酚反应缩合在苯环间产生亚甲基。和苯酚反应缩合在苯环间产生亚甲基。和苯酚反应缩合在苯环间产生亚甲基。用胺做催化剂,则在二个亚甲基间有氮元素存在。用胺做催化剂,则在二个亚甲基间有氮元素存在。用胺做催化剂,则在二个亚甲基间有氮元素存在。用胺做催化剂,则在二个亚甲基间有氮元素存在。用碱做催化剂的分子量较小,约用碱做催化剂的分子量较小,约用碱做催化剂的分子量较小,约用碱做催化剂的分子量较小,约500500左右,水溶左右,水溶左右,水溶左右,水溶性好;胺催化的
65、分子量大,可达性好;胺催化的分子量大,可达性好;胺催化的分子量大,可达性好;胺催化的分子量大,可达30003000左右。左右。左右。左右。干燥的热固性树脂常温下为脆性固体,可溶于乙干燥的热固性树脂常温下为脆性固体,可溶于乙干燥的热固性树脂常温下为脆性固体,可溶于乙干燥的热固性树脂常温下为脆性固体,可溶于乙醇。醇。醇。醇。逐步聚合产品及其合成 生产技术:反应温度生产技术:反应温度生产技术:反应温度生产技术:反应温度80809595,催化剂用量:,催化剂用量:,催化剂用量:,催化剂用量:NaOHNaOH时为苯酚的时为苯酚的时为苯酚的时为苯酚的1%1%以下、以下、以下、以下、BaOHBaOH时为时为
66、时为时为1 11.5%1.5%,氢氧化铵为,氢氧化铵为,氢氧化铵为,氢氧化铵为0.50.53%3%。生产固体树脂时,真空脱。生产固体树脂时,真空脱。生产固体树脂时,真空脱。生产固体树脂时,真空脱水要迅速。水要迅速。水要迅速。水要迅速。BaOHBaOH催化反应易控制,最后催化反应易控制,最后催化反应易控制,最后催化反应易控制,最后BaOHBaOH易去除,通易去除,通易去除,通易去除,通入入入入CO2CO2使使使使BaOHBaOH生成碳酸钡沉淀,当做填料使用。生成碳酸钡沉淀,当做填料使用。生成碳酸钡沉淀,当做填料使用。生成碳酸钡沉淀,当做填料使用。氢氧化铵的优点是不易生成凝胶,最后氨易去除,氢氧化
67、铵的优点是不易生成凝胶,最后氨易去除,氢氧化铵的优点是不易生成凝胶,最后氨易去除,氢氧化铵的优点是不易生成凝胶,最后氨易去除,物金属离子存留,对电性能无影响。物金属离子存留,对电性能无影响。物金属离子存留,对电性能无影响。物金属离子存留,对电性能无影响。为防止反应过度成凝胶,通常不断测试热固化时为防止反应过度成凝胶,通常不断测试热固化时为防止反应过度成凝胶,通常不断测试热固化时为防止反应过度成凝胶,通常不断测试热固化时间以确定反应终点。间以确定反应终点。间以确定反应终点。间以确定反应终点。逐步聚合产品及其合成 下以通用的层压板用酚醛树脂合成为例下以通用的层压板用酚醛树脂合成为例介绍:介绍:苯酚
68、苯酚1152公斤公斤甲醛(甲醛(37%)1294公斤公斤氨水(氨水(25%)61公斤公斤苯酚苯酚/甲醛摩尔比甲醛摩尔比=1/1.3逐步聚合产品及其合成 依次投料入反应釜,加热至依次投料入反应釜,加热至70,停止,停止加热,开始反应,放热自动升温至加热,开始反应,放热自动升温至8590,恒温一小时,以后每,恒温一小时,以后每10分钟测一次凝胶化分钟测一次凝胶化时间,达到时间,达到90秒秒/160,停止反应,冷却至,停止反应,冷却至70,真空减压脱水,然后出料。,真空减压脱水,然后出料。逐步聚合产品及其合成 热固性树脂在做粘合剂或浇铸料时,常热固性树脂在做粘合剂或浇铸料时,常希望在低温下固化,常用
69、酸做固化剂,称做希望在低温下固化,常用酸做固化剂,称做酸类硬化剂。常用的有盐酸或磷酸。也可把酸类硬化剂。常用的有盐酸或磷酸。也可把他们溶于甘油或乙二醇中使用,也可用甲苯他们溶于甘油或乙二醇中使用,也可用甲苯磺酸、石油磺酸催化。磺酸、石油磺酸催化。逐步聚合产品及其合成 3、氨基树脂、氨基树脂由甲醛与含多个氨基的化合物反应,首由甲醛与含多个氨基的化合物反应,首先得到含有多个羟甲基活性基团的衍生物或先得到含有多个羟甲基活性基团的衍生物或低聚物,称为氨基树脂。最重要的是脲醛树低聚物,称为氨基树脂。最重要的是脲醛树脂和三聚氰胺缩甲醛树脂。脂和三聚氰胺缩甲醛树脂。这类树脂经加工为粉状产品(模压料)制这类树
70、脂经加工为粉状产品(模压料)制电器制品、餐具等;玻璃纤维增强产品(复电器制品、餐具等;玻璃纤维增强产品(复合材料基质);粘合剂;经丁醇改性作涂料。合材料基质);粘合剂;经丁醇改性作涂料。经酸性催化剂或热作用转化为体型结构。经酸性催化剂或热作用转化为体型结构。固化后的塑料特点是无色、难燃、耐电弧固化后的塑料特点是无色、难燃、耐电弧作用,不溶不熔、无毒。作用,不溶不熔、无毒。逐步聚合产品及其合成 脲醛树脂(脲醛树脂(脲醛树脂(脲醛树脂(UFUF电玉树脂)电玉树脂)电玉树脂)电玉树脂)是由尿素和甲醛缩合而成的,所以是价格最便宜是由尿素和甲醛缩合而成的,所以是价格最便宜是由尿素和甲醛缩合而成的,所以是
71、价格最便宜是由尿素和甲醛缩合而成的,所以是价格最便宜的树脂,脲醛树脂可作热固性塑料,外观光洁如玉。的树脂,脲醛树脂可作热固性塑料,外观光洁如玉。的树脂,脲醛树脂可作热固性塑料,外观光洁如玉。的树脂,脲醛树脂可作热固性塑料,外观光洁如玉。逐步聚合产品及其合成现在,大量的脲甲醛树脂是用作中密度板现在,大量的脲甲醛树脂是用作中密度板的粘合剂。的粘合剂。完全固化的脲醛树脂是没有甲醛释放出来完全固化的脲醛树脂是没有甲醛释放出来的,甲醛释放是没缩合完全的的,甲醛释放是没缩合完全的N-羟甲基的逆羟甲基的逆反应,释放甲醛。反应,释放甲醛。至于外面市场上的质量差的中密度板的甲至于外面市场上的质量差的中密度板的甲
72、醛量大,有二方面原因,树脂生产中甲醛就醛量大,有二方面原因,树脂生产中甲醛就没反应完,大量甲醛没反应;二是压板时,没反应完,大量甲醛没反应;二是压板时,时间短没缩合好。时间短没缩合好。逐步聚合产品及其合成 工业上脲醛树脂的聚合度工业上脲醛树脂的聚合度25,在水中,在水中可溶。一个尿素有四个氨基的氢,但最多只可溶。一个尿素有四个氨基的氢,但最多只有三个氢可替换成有三个氢可替换成N-羟甲基。所以反应摩尔羟甲基。所以反应摩尔投料比甲醛尿素不能大于。投料比甲醛尿素不能大于。用六次甲基四胺(乌洛托品)作催化剂,用六次甲基四胺(乌洛托品)作催化剂,体系值在体系值在8以上。以上。60左右缩聚。左右缩聚。合成
73、方法和酚醛树脂基本相同。合成方法和酚醛树脂基本相同。固化可用氯化镁等固化可用氯化镁等Lewis酸作催化剂。酸作催化剂。逐步聚合产品及其合成 三聚氰胺缩甲醛树脂(三聚氰胺缩甲醛树脂(MF蜜胺树脂)蜜胺树脂)由三聚氰胺和甲醛缩合而得。三聚氰胺有由三聚氰胺和甲醛缩合而得。三聚氰胺有六个氨基氢,他可生成六个六个氨基氢,他可生成六个N-羟甲基化合物。羟甲基化合物。交联密度高。交联密度高。逐步聚合产品及其合成固化后树脂无色、无毒、质轻,在固化后树脂无色、无毒、质轻,在20100性能稳定,耐茶渍、咖啡等污染。性能稳定,耐茶渍、咖啡等污染。高质量的蜜胺树脂作餐具,日用器皿。也可高质量的蜜胺树脂作餐具,日用器皿
74、。也可作层压板粘合剂和纺织品处理剂。作层压板粘合剂和纺织品处理剂。逐步聚合产品及其合成 三聚氰胺在酸、碱条件下都能和甲醛发三聚氰胺在酸、碱条件下都能和甲醛发生缩聚,生产中常以六次甲基四胺作催化剂,生缩聚,生产中常以六次甲基四胺作催化剂,在在PH值值78时缩聚,体系加热到时缩聚,体系加热到30以上以上开始反应,自动升温,在开始反应,自动升温,在70缩聚缩聚30分钟体分钟体系变透明,再反应系变透明,再反应1.5小时,测沉淀点。(一小时,测沉淀点。(一份树脂放入三份水中出现白色沉淀即为反应份树脂放入三份水中出现白色沉淀即为反应终点)加入三乙醇胺稳定剂,冷却。终点)加入三乙醇胺稳定剂,冷却。作压缩粉要
75、脱水,层压板制作或织物处理作压缩粉要脱水,层压板制作或织物处理直接用溶液。使用时可加氯化镁等作固化催直接用溶液。使用时可加氯化镁等作固化催化剂。化剂。逐步聚合产品及其合成 典型配方:典型配方:甲醛(甲醛(37%)120公斤公斤三聚氰胺三聚氰胺70公斤公斤六次甲基四胺六次甲基四胺0.218公斤公斤三乙醇胺三乙醇胺0.365公斤公斤合成方法与酚醛树脂合成工艺类同合成方法与酚醛树脂合成工艺类同逐步聚合产品及其合成 2D树脂由尿素、乙二胺和甲醛合成的树脂由尿素、乙二胺和甲醛合成的主要用作织物整理剂,给织物有免烫功能。主要用作织物整理剂,给织物有免烫功能。具有残留甲醛问题。具有残留甲醛问题。逐步聚合产品
76、及其合成 4、环氧树脂、环氧树脂凡分子中有环氧基的化合物为环氧化合物,凡分子中有环氧基的化合物为环氧化合物,环氧化合物分子中有二个或二个以上环氧基环氧化合物分子中有二个或二个以上环氧基团的一类聚合物的总称。环氧树脂是多元酚团的一类聚合物的总称。环氧树脂是多元酚或多元氨基苯与环氧氯丙烷的缩合产物,因或多元氨基苯与环氧氯丙烷的缩合产物,因此,环氧树脂的种类繁多,但此,环氧树脂的种类繁多,但90%以上的环以上的环氧树脂是指双酚氧树脂是指双酚A-环氧氯丙烷的缩聚物。聚环氧氯丙烷的缩聚物。聚合度为合度为210。逐步聚合产品及其合成 环氧树脂的特性环氧树脂的特性环氧树脂的特性环氧树脂的特性未加固化剂的树脂
77、可长期存放不变质,易溶于未加固化剂的树脂可长期存放不变质,易溶于未加固化剂的树脂可长期存放不变质,易溶于未加固化剂的树脂可长期存放不变质,易溶于丙酮、二甲苯等丙酮、二甲苯等丙酮、二甲苯等丙酮、二甲苯等含有环氧基团、醚键、羟基含有环氧基团、醚键、羟基含有环氧基团、醚键、羟基含有环氧基团、醚键、羟基 粘结性能好,不易粘结性能好,不易粘结性能好,不易粘结性能好,不易水解,可与多种物质粘结水解,可与多种物质粘结水解,可与多种物质粘结水解,可与多种物质粘结固化体积收缩小固化体积收缩小固化体积收缩小固化体积收缩小2 23%3%,加填料后可降至,加填料后可降至,加填料后可降至,加填料后可降至0.250.25
78、125%125%强度高,比酚醛、不饱和聚酯的高强度高,比酚醛、不饱和聚酯的高强度高,比酚醛、不饱和聚酯的高强度高,比酚醛、不饱和聚酯的高耐化学腐蚀性好,电绝缘,可在耐化学腐蚀性好,电绝缘,可在耐化学腐蚀性好,电绝缘,可在耐化学腐蚀性好,电绝缘,可在135135长期使长期使长期使长期使用,玻璃纤维增强的可长期用,玻璃纤维增强的可长期用,玻璃纤维增强的可长期用,玻璃纤维增强的可长期260260使用。使用。使用。使用。缺点使耐冲击性差,成本高。缺点使耐冲击性差,成本高。缺点使耐冲击性差,成本高。缺点使耐冲击性差,成本高。逐步聚合产品及其合成 未固化的树脂使线型或支链型低聚物,常未固化的树脂使线型或支
79、链型低聚物,常温下为固体(熔点为温下为固体(熔点为43),但工业用的商),但工业用的商品处于超冷液体状态,所以能流动。单独受品处于超冷液体状态,所以能流动。单独受热不会发生交联反应,即具有热塑性。热不会发生交联反应,即具有热塑性。可用多种含有活性氢的化合物使其开环,可用多种含有活性氢的化合物使其开环,固化生成网状结构产物。固化生成网状结构产物。逐步聚合产品及其合成 主要用途:涂料、电绝缘材料、复合材料主要用途:涂料、电绝缘材料、复合材料基质、线路板(玻纤布、树脂和铜箔复合而基质、线路板(玻纤布、树脂和铜箔复合而成)、胶粘剂及土木建筑防腐用。成)、胶粘剂及土木建筑防腐用。逐步聚合产品及其合成 环
80、氧树脂的固化:环氧树脂的固化:反应型的反应型的许多多元胺、多元羧酸、聚酰胺、多元羧许多多元胺、多元羧酸、聚酰胺、多元羧酸酐、多元异氰酸酯、以及酚醛树脂、氨基酸酐、多元异氰酸酯、以及酚醛树脂、氨基树脂都可作固化剂,他们种的氨基上的氢、树脂都可作固化剂,他们种的氨基上的氢、羧基、羟甲基、异氰酸酯基与环氧树脂的环羧基、羟甲基、异氰酸酯基与环氧树脂的环氧基团发生反应而使树脂交联固化。氧基团发生反应而使树脂交联固化。其中以多元胺、聚酰胺、多元羧酸酐为重其中以多元胺、聚酰胺、多元羧酸酐为重要。要。逐步聚合产品及其合成 催化型的催化型的本身不参与反应物的组成,使环氧基团聚本身不参与反应物的组成,使环氧基团聚
81、合成网状结构。合成网状结构。这类催化剂有这类催化剂有BF3,SnCl4,叔胺,单元的,叔胺,单元的胺、醇、酚、酸等胺、醇、酚、酸等逐步聚合产品及其合成 a、胺类固化剂、胺类固化剂包括脂肪胺、芳香胺和改性胺类化合物包括脂肪胺、芳香胺和改性胺类化合物胺类固化剂和缩水甘油化合物反应较快,胺类固化剂和缩水甘油化合物反应较快,与环氧化烯类反应则很慢。为了调节反应速与环氧化烯类反应则很慢。为了调节反应速度,可加入调节试剂。如酚、酸、磺酸、酰度,可加入调节试剂。如酚、酸、磺酸、酰胺等物质有加速作用;酯、酮等化合物有抑胺等物质有加速作用;酯、酮等化合物有抑制作用。制作用。逐步聚合产品及其合成 胺的氮原子上一个
82、氢可和一个环氧基团反胺的氮原子上一个氢可和一个环氧基团反应,一个胺基有二个氢可把环氧树脂扩链,应,一个胺基有二个氢可把环氧树脂扩链,多元胺产生交联聚合物。多元胺产生交联聚合物。工业上常用的有乙二胺、二乙烯三胺、三工业上常用的有乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺等,这类固化剂为液乙烯四胺、多乙烯多胺等,这类固化剂为液体,与环氧树脂混合容易、在室温固化、固体,与环氧树脂混合容易、在室温固化、固化速度快,缺点有毒、易挥发。化速度快,缺点有毒、易挥发。逐步聚合产品及其合成 胺固化剂用量计算:胺固化剂用量计算:胺固化剂用量计算:胺固化剂用量计算:环氧值:每一百克树脂种所含环氧基团的摩环氧值:每一
83、百克树脂种所含环氧基团的摩环氧值:每一百克树脂种所含环氧基团的摩环氧值:每一百克树脂种所含环氧基团的摩尔数。尔数。尔数。尔数。例如,分子量最小的双酚例如,分子量最小的双酚例如,分子量最小的双酚例如,分子量最小的双酚A A环氧树脂的分子量环氧树脂的分子量环氧树脂的分子量环氧树脂的分子量室室室室340340,每分子有二个环氧基,则环氧值为,每分子有二个环氧基,则环氧值为,每分子有二个环氧基,则环氧值为,每分子有二个环氧基,则环氧值为逐步聚合产品及其合成 环氧当量:含有一摩尔环氧基的树脂的克数。环氧当量:含有一摩尔环氧基的树脂的克数。环氧当量:含有一摩尔环氧基的树脂的克数。环氧当量:含有一摩尔环氧基
84、的树脂的克数。如果是线型的则环氧当量是分子量的一半。如果是线型的则环氧当量是分子量的一半。如果是线型的则环氧当量是分子量的一半。如果是线型的则环氧当量是分子量的一半。逐步聚合产品及其合成 胺固化剂用量为树脂的百分数量胺固化剂用量为树脂的百分数量胺固化剂用量为树脂的百分数量胺固化剂用量为树脂的百分数量逐步聚合产品及其合成 二乙烯三胺,二乙烯三胺,H2N-CH2-CH2-NH-CH2-CH2-NH2,有五个活泼氢,胺当量为,有五个活泼氢,胺当量为20.6,固化上述环氧值为固化上述环氧值为0.59的树脂,的树脂,20.60.59%12.5%100克树脂用二乙烯三胺固化剂量克树脂用二乙烯三胺固化剂量1
85、2.5克。克。逐步聚合产品及其合成 芳香胺和脂肪胺一样可固化环氧,有间苯芳香胺和脂肪胺一样可固化环氧,有间苯二胺、间苯二甲胺、二胺、间苯二甲胺、4,4次甲基二苯胺等。次甲基二苯胺等。优点是毒性低、挥发性低,缺点是固化慢,优点是毒性低、挥发性低,缺点是固化慢,一般要加热固化。一般要加热固化。逐步聚合产品及其合成 为了有快的固化速度,低的挥发性和毒性,为了有快的固化速度,低的挥发性和毒性,可把脂肪胺和环氧丙烷、环氧乙烷或丙烯腈可把脂肪胺和环氧丙烷、环氧乙烷或丙烯腈等加成成不易挥发的化合物。等加成成不易挥发的化合物。低分子量的聚酰胺,如用聚酰胺低分子量的聚酰胺,如用聚酰胺650固化固化后,树脂有韧性
86、大、抗冲击性好的优点。后,树脂有韧性大、抗冲击性好的优点。逐步聚合产品及其合成b、酸酐类固化剂、酸酐类固化剂酸酐类固化剂固化后,制品有较好的耐热酸酐类固化剂固化后,制品有较好的耐热和物理电气性能,在电气制品应用越来越广。和物理电气性能,在电气制品应用越来越广。酸酐固化速度慢,要加热才固化。酸酐固化速度慢,要加热才固化。常用的酸酐有顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸常用的酸酐有顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、均苯四酸酐、六氢邻苯二甲酸酐等。酐、均苯四酸酐、六氢邻苯二甲酸酐等。逐步聚合产品及其合成酸酐固化机理是酸酐先和环氧基上的羟酸酐固化机理是酸酐先和环氧基上的羟基反应连接成酯和产生羧基,羧基再和环氧基反应连接
87、成酯和产生羧基,羧基再和环氧基反应生成二酯,由于酸催化,环氧基上的基反应生成二酯,由于酸催化,环氧基上的羟基和另一个环氧基反应,同时羧基与羟基羟基和另一个环氧基反应,同时羧基与羟基也可反应,形成体型网络结构。也可反应,形成体型网络结构。酸酐固化剂用量计算:酸酐固化剂用量计算:其中其中C为与酸酐有关的活性系数为与酸酐有关的活性系数一般酸酐一般酸酐C=0.85含卤素酸酐含卤素酸酐C=0.6加叔胺催化时加叔胺催化时C=1逐步聚合产品及其合成 c c、用含羟甲基高分子树脂固化,酚醛树脂、蜜、用含羟甲基高分子树脂固化,酚醛树脂、蜜、用含羟甲基高分子树脂固化,酚醛树脂、蜜、用含羟甲基高分子树脂固化,酚醛树
88、脂、蜜胺树脂、糠醛树脂等胺树脂、糠醛树脂等胺树脂、糠醛树脂等胺树脂、糠醛树脂等dd、潜在固化剂、潜在固化剂、潜在固化剂、潜在固化剂在常温下很稳定,在高温下快速固化,这类固化在常温下很稳定,在高温下快速固化,这类固化在常温下很稳定,在高温下快速固化,这类固化在常温下很稳定,在高温下快速固化,这类固化剂可和树脂混合存放半年不会固化,可以配成单组剂可和树脂混合存放半年不会固化,可以配成单组剂可和树脂混合存放半年不会固化,可以配成单组剂可和树脂混合存放半年不会固化,可以配成单组分的环氧树脂产品。常用于电子集成块的封装、层分的环氧树脂产品。常用于电子集成块的封装、层分的环氧树脂产品。常用于电子集成块的封
89、装、层分的环氧树脂产品。常用于电子集成块的封装、层压板用。压板用。压板用。压板用。这类固化剂有,双氰胺(这类固化剂有,双氰胺(这类固化剂有,双氰胺(这类固化剂有,双氰胺(HH2 2NN)2 2-C=N-CN-C=N-CN、己二酸二酰肼己二酸二酰肼己二酸二酰肼己二酸二酰肼HH2 2N-NH-CO-N-NH-CO-(CHCH2 2)4 4-CO-NH-CO-NH-NHNH2 2、葵二酸二酰肼等用量为树脂的、葵二酸二酰肼等用量为树脂的、葵二酸二酰肼等用量为树脂的、葵二酸二酰肼等用量为树脂的7%7%左右。左右。左右。左右。现在,还有一种单组分的环氧树脂是在树脂混合现在,还有一种单组分的环氧树脂是在树脂
90、混合现在,还有一种单组分的环氧树脂是在树脂混合现在,还有一种单组分的环氧树脂是在树脂混合有含固化剂的微胶囊,作粘合剂,在粘合是两个被有含固化剂的微胶囊,作粘合剂,在粘合是两个被有含固化剂的微胶囊,作粘合剂,在粘合是两个被有含固化剂的微胶囊,作粘合剂,在粘合是两个被粘合件压紧时微胶囊破裂,释放除固化剂,引起固粘合件压紧时微胶囊破裂,释放除固化剂,引起固粘合件压紧时微胶囊破裂,释放除固化剂,引起固粘合件压紧时微胶囊破裂,释放除固化剂,引起固化。化。化。化。逐步聚合产品及其合成 环氧树脂助剂:环氧树脂助剂:环氧树脂助剂:环氧树脂助剂:稀释剂,主要时各种溶剂,使很粘稠的甚至是稀释剂,主要时各种溶剂,使
91、很粘稠的甚至是稀释剂,主要时各种溶剂,使很粘稠的甚至是稀释剂,主要时各种溶剂,使很粘稠的甚至是固体的数值变为较稀的易流动的,便于使用。固体的数值变为较稀的易流动的,便于使用。固体的数值变为较稀的易流动的,便于使用。固体的数值变为较稀的易流动的,便于使用。溶剂可分二类:一类是普通溶剂,如丙酮、甲乙溶剂可分二类:一类是普通溶剂,如丙酮、甲乙溶剂可分二类:一类是普通溶剂,如丙酮、甲乙溶剂可分二类:一类是普通溶剂,如丙酮、甲乙酮、二甲苯、乙酸乙酯等。这类溶剂价格低廉,只酮、二甲苯、乙酸乙酯等。这类溶剂价格低廉,只酮、二甲苯、乙酸乙酯等。这类溶剂价格低廉,只酮、二甲苯、乙酸乙酯等。这类溶剂价格低廉,只适
92、合作涂料等薄层使用,溶剂可挥发掉。如作浇铸适合作涂料等薄层使用,溶剂可挥发掉。如作浇铸适合作涂料等薄层使用,溶剂可挥发掉。如作浇铸适合作涂料等薄层使用,溶剂可挥发掉。如作浇铸料,溶剂则难以挥发。料,溶剂则难以挥发。料,溶剂则难以挥发。料,溶剂则难以挥发。这时可用反应型的溶剂,也就是说这些溶剂都带这时可用反应型的溶剂,也就是说这些溶剂都带这时可用反应型的溶剂,也就是说这些溶剂都带这时可用反应型的溶剂,也就是说这些溶剂都带有环氧基团,参与环氧树脂的固化反应,成为大分有环氧基团,参与环氧树脂的固化反应,成为大分有环氧基团,参与环氧树脂的固化反应,成为大分有环氧基团,参与环氧树脂的固化反应,成为大分子
93、网络的一部分。子网络的一部分。子网络的一部分。子网络的一部分。如环氧丙烷烯丙醚、环氧丙烷丁基醚、二缩水甘如环氧丙烷烯丙醚、环氧丙烷丁基醚、二缩水甘如环氧丙烷烯丙醚、环氧丙烷丁基醚、二缩水甘如环氧丙烷烯丙醚、环氧丙烷丁基醚、二缩水甘油醚、甘油环氧醚等。油醚、甘油环氧醚等。油醚、甘油环氧醚等。油醚、甘油环氧醚等。逐步聚合产品及其合成 增韧剂增韧剂大部分环氧树脂在固化后脆性较大,可加大部分环氧树脂在固化后脆性较大,可加入增塑剂增加韧性。入增塑剂增加韧性。填料,主要降低成本。玻璃薄片、云母填料,主要降低成本。玻璃薄片、云母片有热绝缘性、耐磨性和电绝缘性;软木粉、片有热绝缘性、耐磨性和电绝缘性;软木粉、
94、滑石粉有抗冲击性。滑石粉有抗冲击性。逐步聚合产品及其合成 环氧树脂的生产:环氧树脂的生产:以以E-44为代表说明,平均分子量为代表说明,平均分子量425500,n=0.30.56E代表双酚代表双酚A类的环氧,类的环氧,44表示环氧值小表示环氧值小数后的二位数。数后的二位数。E-44环氧树脂用于各种材料的粘合、密封、环氧树脂用于各种材料的粘合、密封、层压及浇铸。层压及浇铸。逐步聚合产品及其合成 配方;配方;双酚双酚A300公斤公斤环氧氯丙烷环氧氯丙烷341公斤公斤NaOH(30%)278公斤公斤NaOH是催化剂又是缩合产生的氯化氢的是催化剂又是缩合产生的氯化氢的吸收剂,所以一个摩尔的环氧氯丙烷要
95、用一吸收剂,所以一个摩尔的环氧氯丙烷要用一个摩尔的个摩尔的NaOH来中和氯化氢。来中和氯化氢。逐步聚合产品及其合成 加料方式有很多,他们对树脂的分子量有加料方式有很多,他们对树脂的分子量有影响。影响。先将双酚先将双酚A溶于碱液中,然后环氧氯丙溶于碱液中,然后环氧氯丙烷滴加到混合液中,产物分子量大;烷滴加到混合液中,产物分子量大;先将双酚先将双酚A溶于碱液中,再滴加到环氧溶于碱液中,再滴加到环氧氯丙烷中,产物分子量小;氯丙烷中,产物分子量小;双酚双酚A溶于环氧氯丙烷,然后碱液滴加溶于环氧氯丙烷,然后碱液滴加到混合液中,产物分子量最小。到混合液中,产物分子量最小。逐步聚合产品及其合成 E-44E-
96、44环氧树脂合成方法:环氧树脂合成方法:环氧树脂合成方法:环氧树脂合成方法:双酚双酚双酚双酚A A和环氧氯丙烷混合在和环氧氯丙烷混合在和环氧氯丙烷混合在和环氧氯丙烷混合在70707575溶解,全溶解,全溶解,全溶解,全部溶解后降温至部溶解后降温至部溶解后降温至部溶解后降温至55556060,在,在,在,在4 4个小时内滴加完上个小时内滴加完上个小时内滴加完上个小时内滴加完上述量的述量的述量的述量的NaOHNaOH溶液,保温反应溶液,保温反应溶液,保温反应溶液,保温反应5 5小时,随后抽真空,小时,随后抽真空,小时,随后抽真空,小时,随后抽真空,回收多余的环氧氯丙烷,釜内压力小于回收多余的环氧氯
97、丙烷,釜内压力小于回收多余的环氧氯丙烷,釜内压力小于回收多余的环氧氯丙烷,釜内压力小于110mm110mm汞汞汞汞柱,温度不超过柱,温度不超过柱,温度不超过柱,温度不超过9090。回收单体后,冷却到。回收单体后,冷却到。回收单体后,冷却到。回收单体后,冷却到55556060,再滴加,再滴加,再滴加,再滴加15%NaOH21015%NaOH210公斤,在半小时加公斤,在半小时加公斤,在半小时加公斤,在半小时加完,保温反应小时。完,保温反应小时。完,保温反应小时。完,保温反应小时。反应体系中有大量副产物盐要去除,用苯萃取树反应体系中有大量副产物盐要去除,用苯萃取树反应体系中有大量副产物盐要去除,用
98、苯萃取树反应体系中有大量副产物盐要去除,用苯萃取树脂,分离去盐水并脱去苯,即得纯的树脂。脂,分离去盐水并脱去苯,即得纯的树脂。脂,分离去盐水并脱去苯,即得纯的树脂。脂,分离去盐水并脱去苯,即得纯的树脂。逐步聚合产品及其合成 5、聚氨酯、聚氨酯PU聚氨酯为大分子链中含有氨酯(聚氨酯为大分子链中含有氨酯(NHCOO)重复结构单元的一类聚合物,全)重复结构单元的一类聚合物,全称为聚氨基甲酸酯。称为聚氨基甲酸酯。该结构单元由异氰酸基和羟基反应而成,该结构单元由异氰酸基和羟基反应而成,反应式如下:反应式如下:N=C=O+HONH-COO,是由多异氰酸酯与聚醚型或聚酯型,是由多异氰酸酯与聚醚型或聚酯型多元
99、醇在一定比例下反应的产物。它不像多元醇在一定比例下反应的产物。它不像PE、PP那样具有十分清楚的结构。那样具有十分清楚的结构。逐步聚合产品及其合成 因合成单体的种类及组成不同,可分成因合成单体的种类及组成不同,可分成线形的热塑性线形的热塑性PU和体型的热固性和体型的热固性PU两类。两类。从形式上从形式上PU可分为弹性体和泡沫塑料两可分为弹性体和泡沫塑料两大类,以前一直以泡沫塑料为主,目前弹性大类,以前一直以泡沫塑料为主,目前弹性体的发展十分迅速,用途也越来越广。体的发展十分迅速,用途也越来越广。聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,因聚氨酯是一种新兴的有机高分子材料,因其卓越的性能而被广泛应用于国
100、民经济众多其卓越的性能而被广泛应用于国民经济众多领域。领域。逐步聚合产品及其合成 异氰酸酯反应性:异氰酸酯反应性:异氰酸酯是非常活泼的基团,可与羟基、异氰酸酯是非常活泼的基团,可与羟基、水、胺和羧酸反应。水、胺和羧酸反应。与羟基反应与羟基反应N=C=O+HONH-COO与水反应与水反应N=C=O+H2ONH-COOHNH2+CO2与胺反应与胺反应N=C=O+NH2NH-CO-NH-极性极大,极性极大,与羧酸反应与羧酸反应N=C=O+-COOH-CO-NH-+CO2逐步聚合产品及其合成 上式异氰酸酯和水或羧基反应会产生上式异氰酸酯和水或羧基反应会产生CO2,使产物产生气泡,所以聚氨酯合成要避免,
101、使产物产生气泡,所以聚氨酯合成要避免水气。生产中用端羟基化合物做原料,以二水气。生产中用端羟基化合物做原料,以二元胺或醇为扩链剂。元胺或醇为扩链剂。逐步聚合产品及其合成 聚氨酯生产原料:聚氨酯生产原料:低聚物多元醇,低聚物多元醇,聚己二酸己二酯、聚己二酸乙二酯、聚聚己二酸己二酯、聚己二酸乙二酯、聚己二酸丙二酯、聚己二酸丁二酯、聚四氢呋己二酸丙二酯、聚己二酸丁二酯、聚四氢呋喃二醇、聚氧丙烯二醇喃二醇、聚氧丙烯二醇多元异氰酸酯,多元异氰酸酯,甲苯二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯(TDI)液体、挥发性大,)液体、挥发性大,毒性大。有二种异构体,毒性大。有二种异构体,2、4位(活性大)位(活性大)和和2、6
102、位的,一般工业生产的位的,一般工业生产的2、4/2、6位位之比为之比为80/20或或65/35逐步聚合产品及其合成 二苯基甲烷异氰酸酯(二苯基甲烷异氰酸酯(MDI)固体,比)固体,比TDI活泼,机械强度高活泼,机械强度高己基二异氰酸酯(己基二异氰酸酯(HDI),不含芳环,光),不含芳环,光稳定性好,不发黄稳定性好,不发黄多聚异氰酸酯(多聚异氰酸酯(PAPI),液体、低毒、颜),液体、低毒、颜色深色深逐步聚合产品及其合成 扩链剂扩链剂对苯二胺、肼(对苯二胺、肼(H2N-NH2)、丁二醇、)、丁二醇、乙二醇、缩水二丙二醇等乙二醇、缩水二丙二醇等催化剂催化剂三乙胺、三乙撑二胺、丙二胺(对异氰酸三乙胺
103、、三乙撑二胺、丙二胺(对异氰酸酯和水反应催化能力强)酯和水反应催化能力强)有机锡辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡(对有机锡辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡(对异氰酸酯和羟基催化能力强)异氰酸酯和羟基催化能力强)原料不同可生成线型或体型的聚氨酯,在原料不同可生成线型或体型的聚氨酯,在体型体型PU中交联密度不同可呈现硬质、半硬质中交联密度不同可呈现硬质、半硬质或软质的。或软质的。逐步聚合产品及其合成 线型聚氨酯:线型聚氨酯:由二元异氰酸酯和二元端羟基化合物直接由二元异氰酸酯和二元端羟基化合物直接反应合成,是热塑性聚合物。反应合成,是热塑性聚合物。另一种合成方法是按二摩尔异氰酸酯和一另一种合成方法是按二摩尔异氰
104、酸酯和一摩尔二元端羟基化合物的比例,反应生成二摩尔二元端羟基化合物的比例,反应生成二端异氰酸酯的预聚物,再用二元胺扩链。扩端异氰酸酯的预聚物,再用二元胺扩链。扩链产生的取代脲链节,极性极大,构成大分链产生的取代脲链节,极性极大,构成大分子链中的刚性链段。子链中的刚性链段。二元端羟基化合物,是软链段,其链长影二元端羟基化合物,是软链段,其链长影响聚合物的软硬度。响聚合物的软硬度。逐步聚合产品及其合成 体型的聚氨酯的合成使采用过量的二元异氰体型的聚氨酯的合成使采用过量的二元异氰酸酯,进一步和生成的氨酯上的氢进行加合酸酯,进一步和生成的氨酯上的氢进行加合成体型聚合物。成体型聚合物。逐步聚合产品及其合
105、成 聚氨酯产品:聚氨酯产品:热塑性聚氨酯弹性体热塑性聚氨酯弹性体是二异氰酸和带有羟基的聚醚或聚酯多元是二异氰酸和带有羟基的聚醚或聚酯多元醇及低分子量二元醇逐步聚合而得。它具有醇及低分子量二元醇逐步聚合而得。它具有橡胶的弹性,又具有热塑性塑料的加工性能,橡胶的弹性,又具有热塑性塑料的加工性能,具有高回弹性、吸震性、耐磨性、耐油、耐具有高回弹性、吸震性、耐磨性、耐油、耐撕裂、耐化学腐蚀及耐辐射等性能。由于其撕裂、耐化学腐蚀及耐辐射等性能。由于其加工方法越来越简单,应用越来越广泛,已加工方法越来越简单,应用越来越广泛,已发展成为发展成为PU的主导制品。的主导制品。PU弹性体可分为弹性体可分为混炼型混
106、炼型10%,浇铸型,浇铸型65%、热塑性、热塑性25%。逐步聚合产品及其合成 可注塑、挤出、压延复合、可粘接、焊接可注塑、挤出、压延复合、可粘接、焊接等加工方法加工等加工方法加工用途:汽车外部制件、齿轮、自位轮、轮用途:汽车外部制件、齿轮、自位轮、轮胎防滑链、动物标志、鞋底和后跟,滑雪靴,胎防滑链、动物标志、鞋底和后跟,滑雪靴,电线、电缆护套,驾驶带、缓冲器,工业胶电线、电缆护套,驾驶带、缓冲器,工业胶管、垫圈、密封件,薄板和薄膜管、垫圈、密封件,薄板和薄膜逐步聚合产品及其合成 聚氨酯泡沫塑料,有软质和硬质两种聚氨酯泡沫塑料,有软质和硬质两种生产方法有:生产方法有:一步法,使将原料异氰酸酯、多
107、元醇、发一步法,使将原料异氰酸酯、多元醇、发泡剂、泡沫稳定剂、催化剂等一起反应,并泡剂、泡沫稳定剂、催化剂等一起反应,并立即注入模具中发泡,固化。立即注入模具中发泡,固化。二步法二步法,先异氰酸酯和二元醇生成预聚,先异氰酸酯和二元醇生成预聚体,再再告诉搅拌下加扩链剂、发泡剂等,体,再再告诉搅拌下加扩链剂、发泡剂等,使其形成泡沫状高聚物。使其形成泡沫状高聚物。逐步聚合产品及其合成 聚氨酯涂料聚氨酯涂料聚氨酯涂料聚氨酯涂料聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料,可以分聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料,可以分聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料,可以分聚氨酯涂料是目前较常见的一类涂料,可以分为双组分聚氨酯涂料
108、和单组分聚氨酯涂料。双组分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨酯涂料。双组分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨酯涂料。双组分为双组分聚氨酯涂料和单组分聚氨酯涂料。双组分聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物(也叫低分子聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物(也叫低分子聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物(也叫低分子聚氨酯涂料一般是由异氰酸酯预聚物(也叫低分子氨基甲酸酯聚合物)和含羟基树脂两部分组成,通氨基甲酸酯聚合物)和含羟基树脂两部分组成,通氨基甲酸酯聚合物)和含羟基树脂两部分组成,通氨基甲酸酯聚合物)和含羟基树脂两部分组成,通常称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料的品种常称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料的品种常
109、称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料的品种常称为固化剂组分和主剂组分。这一类涂料的品种很多,应用范围也很广,根据含羟基组分的不同可很多,应用范围也很广,根据含羟基组分的不同可很多,应用范围也很广,根据含羟基组分的不同可很多,应用范围也很广,根据含羟基组分的不同可分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚分为丙烯酸聚氨酯、醇酸聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。一般都具有良好的醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。一般都具有良好的醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。一般都具有良好的醚聚氨酯、环氧聚氨酯等品种。一
110、般都具有良好的机械性能、较高的固体含量、各方面的性能都比较机械性能、较高的固体含量、各方面的性能都比较机械性能、较高的固体含量、各方面的性能都比较机械性能、较高的固体含量、各方面的性能都比较好。是目前很有发展前途的一类涂料品种。好。是目前很有发展前途的一类涂料品种。好。是目前很有发展前途的一类涂料品种。好。是目前很有发展前途的一类涂料品种。 逐步聚合产品及其合成 主要应用方向有木器涂料、汽车修补涂料、主要应用方向有木器涂料、汽车修补涂料、防腐涂料、地坪涂料、电子涂料、特种涂料防腐涂料、地坪涂料、电子涂料、特种涂料等。缺点是施工工序复杂,对施工环境要求等。缺点是施工工序复杂,对施工环境要求很高,
111、漆膜容易产生弊病。单组分聚氨酯涂很高,漆膜容易产生弊病。单组分聚氨酯涂料主要有氨酯油涂料、潮气固化聚氨酯涂料、料主要有氨酯油涂料、潮气固化聚氨酯涂料、封闭型聚氨酯涂料等品种。应用面不如双组封闭型聚氨酯涂料等品种。应用面不如双组分涂料广,主要用于地板涂料、防腐涂料、分涂料广,主要用于地板涂料、防腐涂料、预卷材涂料等,其总体性能不如双组分涂料预卷材涂料等,其总体性能不如双组分涂料全面。全面。逐步聚合产品及其合成 聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂聚氨酯胶粘剂(聚氨酯胶粘剂(PolyurethaneAdhesive)是指在分子链中含有氨基甲酸酯)是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(基团(NHCOO)或异氰酸酯基
112、()或异氰酸酯基(NCO)的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂是目前正在)的胶粘剂。聚氨酯胶粘剂是目前正在迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部迅猛发展的聚氨酯树脂中的一个重要组成部分,具有优异的性能,在许多方面都得到了分,具有优异的性能,在许多方面都得到了广泛的应用,是八大合成胶粘剂中的重要品广泛的应用,是八大合成胶粘剂中的重要品种之一。种之一。逐步聚合产品及其合成 聚氨酯胶粘剂的多样性为许多粘接难题都准备了聚氨酯胶粘剂的多样性为许多粘接难题都准备了聚氨酯胶粘剂的多样性为许多粘接难题都准备了聚氨酯胶粘剂的多样性为许多粘接难题都准备了解决的方法,且特别适用于其他类型胶粘剂不能粘解决的方法,且特别适用于其他类
113、型胶粘剂不能粘解决的方法,且特别适用于其他类型胶粘剂不能粘解决的方法,且特别适用于其他类型胶粘剂不能粘接或粘接有困难的地方。接或粘接有困难的地方。接或粘接有困难的地方。接或粘接有困难的地方。聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类,聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类,聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类,聚氨酯胶粘剂分为多异氰酸酯和聚氨酯两大类,在其中含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯在其中含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯在其中含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯在其中含有极性很强、化学活泼性很高的异氰酸酯和氨基甲酸酯基团,它与含有活泼氢的材料,如泡和氨基甲酸酯基团,它与
114、含有活泼氢的材料,如泡和氨基甲酸酯基团,它与含有活泼氢的材料,如泡和氨基甲酸酯基团,它与含有活泼氢的材料,如泡沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材沫塑料、木材、皮革、织物、纸张、陶瓷等多孔材料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都料和金属、玻璃、橡胶、塑料等表面光洁的材料都有着优良的化学粘合力。而聚氨酯与被粘合材料之有着优良的化学粘合力。而聚氨酯与被粘合材料之有着优良的化学粘合力。而聚氨酯与被粘合材料之有着优
115、良的化学粘合力。而聚氨酯与被粘合材料之间产生的氢键作用会使分子内聚力增强,从而使粘间产生的氢键作用会使分子内聚力增强,从而使粘间产生的氢键作用会使分子内聚力增强,从而使粘间产生的氢键作用会使分子内聚力增强,从而使粘接更加牢固。接更加牢固。接更加牢固。接更加牢固。逐步聚合产品及其合成 此外,聚氨酯胶粘剂还具有韧性可调节、此外,聚氨酯胶粘剂还具有韧性可调节、粘合工艺简便、极佳的耐低温性能以及优良粘合工艺简便、极佳的耐低温性能以及优良的稳定性等等特性。正是由于聚氨酯胶粘剂的稳定性等等特性。正是由于聚氨酯胶粘剂这种优良的粘接性能和对多种基材的粘接适这种优良的粘接性能和对多种基材的粘接适应性,使其应用领
116、域不断扩大,在国内外近应性,使其应用领域不断扩大,在国内外近年来成为发展最快的胶粘剂。年来成为发展最快的胶粘剂。逐步聚合产品及其合成 聚氨酯涂层剂聚氨酯涂层剂聚氨酯涂层剂是当今发展的主要种类,它聚氨酯涂层剂是当今发展的主要种类,它的优势在于:涂层柔软并有弹性;涂层强度的优势在于:涂层柔软并有弹性;涂层强度好,可用于很薄的涂层;涂层多孔,具有透好,可用于很薄的涂层;涂层多孔,具有透湿和通气性能;耐磨,耐湿,耐干洗。其不湿和通气性能;耐磨,耐湿,耐干洗。其不足在于:成本较高;耐气候性差;遇水、热、足在于:成本较高;耐气候性差;遇水、热、碱要水解。碱要水解。逐步聚合产品及其合成 水性聚氨酯水性聚氨酯
117、水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分水性聚氨酯是以水代替有机溶剂作为分散介质的新型聚氨酯,也称水分散聚氨酯、散介质的新型聚氨酯,也称水分散聚氨酯、水系聚氨酯或水基聚氨酯。水系聚氨酯或水基聚氨酯。水性聚氨酯以水为水性聚氨酯以水为“溶剂溶剂”,无污染、安,无污染、安全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改全可靠、机械性能优良、相容性好、易于改性等优点。水性聚氨酯树脂已逐步取代溶剂性等优点。水性聚氨酯树脂已逐步取代溶剂型,成为聚氨酯工业发展的重要方向。水性型,成为聚氨酯工业发展的重要方向。水性聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂聚氨酯可广泛应用于涂料、胶粘剂、织物涂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理
118、剂层与整理剂、皮革涂饰剂、纸张表面处理剂和纤维表面处理剂。和纤维表面处理剂。逐步聚合产品及其合成 6、有机硅聚合物、有机硅聚合物有机硅聚合物,是指硅氧键(有机硅聚合物,是指硅氧键(-Si-0-Si-)为骨架组成的聚硅氧烷、与硅原子相连的有为骨架组成的聚硅氧烷、与硅原子相连的有机基团有甲基、乙基或苯基。机基团有甲基、乙基或苯基。在有机硅聚合物的结构中既含有在有机硅聚合物的结构中既含有有机基有机基团团,又含有,又含有无机结构无机结构,这种特殊的组成和,这种特殊的组成和分子结构使它集有机物的特性与无机物的功分子结构使它集有机物的特性与无机物的功能于一身。能于一身。 逐步聚合产品及其合成 与其他高分子
119、材料相比,有机硅产品的最突出性与其他高分子材料相比,有机硅产品的最突出性与其他高分子材料相比,有机硅产品的最突出性与其他高分子材料相比,有机硅产品的最突出性能是:能是:能是:能是: 耐温特性耐温特性耐温特性耐温特性有机硅产品是以硅氧(有机硅产品是以硅氧(有机硅产品是以硅氧(有机硅产品是以硅氧(SiSiOO)键为主链结构)键为主链结构)键为主链结构)键为主链结构的,的,的,的,C CC C键的键能为键的键能为键的键能为键的键能为82.682.6千卡千卡千卡千卡/ /克分子,克分子,克分子,克分子,SiSiOO键键键键的键能在有机硅中为的键能在有机硅中为的键能在有机硅中为的键能在有机硅中为1211
120、21千卡千卡千卡千卡/ /克分子,所以有机克分子,所以有机克分子,所以有机克分子,所以有机硅产品的热稳定性高,在高温下(或辐射照射)分硅产品的热稳定性高,在高温下(或辐射照射)分硅产品的热稳定性高,在高温下(或辐射照射)分硅产品的热稳定性高,在高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温,子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温,子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温,子的化学键不断裂、不分解。有机硅不但可耐高温,而且也耐低温,可在一个很宽的温度范围内使用。而且也耐低温,可在一个很宽的温度范围内使用。而且也耐低温,可在一个很宽的温度范围内使用。而且也耐低温,可在
121、一个很宽的温度范围内使用。无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化无论是化学性能还是物理机械性能,随温度的变化都很小。都很小。都很小。都很小。 逐步聚合产品及其合成耐候性耐候性有机硅产品的主链为有机硅产品的主链为SiO,无双键,无双键存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。有存在,因此不易被紫外光和臭氧所分解。有机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性机硅具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力。有机硅中自然环境以及耐辐照和耐候能力。有机硅中自然环境下的使用寿命可达几十年。下的使用寿命可达几十年
122、。逐步聚合产品及其合成 电气绝缘性能电气绝缘性能有机硅产品都具有良好的电绝缘性能,其有机硅产品都具有良好的电绝缘性能,其介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积介电损耗、耐电压、耐电弧、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅,而且它们的电气性能受温度和频名列前茅,而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。率的影响很小。生理惰性生理惰性聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化聚硅氧烷类化合物是已知的最无活性的化合物中的一种。它们十分耐生物老化,与动合物中的一种。它们十分耐生物老化,与动物体无排异反应,并具有较好的抗凝血性能。物体无排异反应,并具
123、有较好的抗凝血性能。逐步聚合产品及其合成 低表面张力和低表面能低表面张力和低表面能有机硅的主链十分柔顺,其分子间的作用有机硅的主链十分柔顺,其分子间的作用力比碳氢化合物要弱得多,因此,比同分子力比碳氢化合物要弱得多,因此,比同分子量的碳氢化合物粘度低,表面张力弱,表面量的碳氢化合物粘度低,表面张力弱,表面能小,成膜能力强。这种低表面张力和低表能小,成膜能力强。这种低表面张力和低表面能是它获得多方面应用的主要原因。面能是它获得多方面应用的主要原因。疏水性、消泡性、泡沫稳定性、防粘、润疏水性、消泡性、泡沫稳定性、防粘、润滑、上光等各项优异性能。滑、上光等各项优异性能。逐步聚合产品及其合成 广泛应用
124、于航空航天、电子电气、建筑、广泛应用于航空航天、电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润业,其中有机硅主要应用于密封、粘合、润滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、滑、涂层、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形和品种的持续增长,应用领域不断拓宽,形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,成化工新材料界独树一帜的重要产品体系,许多品种是其他化学品无法替代而又必不可许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的
125、。少的。逐步聚合产品及其合成有机硅聚合物的分类有机硅聚合物的分类有机硅聚合物主要分为硅橡胶(高温硫化有机硅聚合物主要分为硅橡胶(高温硫化硅橡胶、室温硫化硅橡胶、液体硅橡胶)、硅橡胶、室温硫化硅橡胶、液体硅橡胶)、硅树脂、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性硅树脂、硅油(硅脂、硅乳液、硅表面活性剂)三大类。剂)三大类。逐步聚合产品及其合成 硅橡胶硅橡胶按硫化机理分有三类:热硫化型、室温按硫化机理分有三类:热硫化型、室温硫化硅橡胶和加成型室温硫化硅橡胶。硫化硅橡胶和加成型室温硫化硅橡胶。热硫化型热硫化型-用有机过氧化物硫化交联。用有机过氧化物硫化交联。大部分是带双键的线形分子,聚合度在大部分是带双键的线
126、形分子,聚合度在500010000之间;不带双键的是引发剂在甲基之间;不带双键的是引发剂在甲基上攻击产生自由基,再和另一个甲基交联。上攻击产生自由基,再和另一个甲基交联。逐步聚合产品及其合成 室温硫化硅橡胶室温硫化硅橡胶这种橡胶的最显著特点是在室温下无须加这种橡胶的最显著特点是在室温下无须加热、加压即可就地固化,使用极其方便。分热、加压即可就地固化,使用极其方便。分子量不大,牙膏状或稠厚的油状。子量不大,牙膏状或稠厚的油状。室温硫化硅橡胶可分为单组分和双组分室室温硫化硅橡胶可分为单组分和双组分室温硫化硅橡胶。温硫化硅橡胶。逐步聚合产品及其合成 单组分室温硫化硅橡胶的优点是使用方便,单组分室温硫
127、化硅橡胶的优点是使用方便,但深部固化速度较困难;双组分室温硫化硅但深部固化速度较困难;双组分室温硫化硅橡胶的优点是固化时不放热橡胶的优点是固化时不放热,收缩率很小,收缩率很小,不膨胀,无内应力,固化可在内部和表面同不膨胀,无内应力,固化可在内部和表面同时进行,可以深部硫化。时进行,可以深部硫化。逐步聚合产品及其合成 单组分室温硫化硅橡胶是端羟基的聚硅氧单组分室温硫化硅橡胶是端羟基的聚硅氧烷,硫化反应是靠交联剂与空气中的水分发烷,硫化反应是靠交联剂与空气中的水分发生作用而硫化成弹性体。随着交联剂的不同,生作用而硫化成弹性体。随着交联剂的不同,单组分室温硫化硅橡胶可为脱酸型、脱醇型、单组分室温硫化
128、硅橡胶可为脱酸型、脱醇型、脱胺型、脱酰胺型、脱肟型和脱酮型等许多脱胺型、脱酰胺型、脱肟型和脱酮型等许多品种。品种。逐步聚合产品及其合成 脱酸型交联剂是甲基三乙酰氧基硅烷,和水反脱酸型交联剂是甲基三乙酰氧基硅烷,和水反脱酸型交联剂是甲基三乙酰氧基硅烷,和水反脱酸型交联剂是甲基三乙酰氧基硅烷,和水反应脱去乙酸生成硅羟基,再和另一个乙酰氧基反应应脱去乙酸生成硅羟基,再和另一个乙酰氧基反应应脱去乙酸生成硅羟基,再和另一个乙酰氧基反应应脱去乙酸生成硅羟基,再和另一个乙酰氧基反应再脱去乙酸而连接二个硅原子逐步交联成网。缺点再脱去乙酸而连接二个硅原子逐步交联成网。缺点再脱去乙酸而连接二个硅原子逐步交联成网。
129、缺点再脱去乙酸而连接二个硅原子逐步交联成网。缺点脱出的酸有腐蚀性,反应速度快。脱出的酸有腐蚀性,反应速度快。脱出的酸有腐蚀性,反应速度快。脱出的酸有腐蚀性,反应速度快。用甲基三乙氧基硅烷做交联剂,脱出的是乙醇,用甲基三乙氧基硅烷做交联剂,脱出的是乙醇,用甲基三乙氧基硅烷做交联剂,脱出的是乙醇,用甲基三乙氧基硅烷做交联剂,脱出的是乙醇,但反应速度慢。但反应速度慢。但反应速度慢。但反应速度慢。单组分室温硫化硅橡胶的硫化时间取决于硫化体单组分室温硫化硅橡胶的硫化时间取决于硫化体单组分室温硫化硅橡胶的硫化时间取决于硫化体单组分室温硫化硅橡胶的硫化时间取决于硫化体系、温度、湿度和硅橡胶层的厚度,提高环境
130、的温系、温度、湿度和硅橡胶层的厚度,提高环境的温系、温度、湿度和硅橡胶层的厚度,提高环境的温系、温度、湿度和硅橡胶层的厚度,提高环境的温度和湿度,都能使硫化过程加快。在典型的环境条度和湿度,都能使硫化过程加快。在典型的环境条度和湿度,都能使硫化过程加快。在典型的环境条度和湿度,都能使硫化过程加快。在典型的环境条件下,一般件下,一般件下,一般件下,一般15153030分钟后,硅橡胶的表面可以没分钟后,硅橡胶的表面可以没分钟后,硅橡胶的表面可以没分钟后,硅橡胶的表面可以没有粘性,有粘性,有粘性,有粘性, 厚度厚度厚度厚度0.30.3厘米的胶层在一天之内可以固化。厘米的胶层在一天之内可以固化。厘米的
131、胶层在一天之内可以固化。厘米的胶层在一天之内可以固化。固化的深度和强度在三个星期左右会逐渐得到增强。固化的深度和强度在三个星期左右会逐渐得到增强。固化的深度和强度在三个星期左右会逐渐得到增强。固化的深度和强度在三个星期左右会逐渐得到增强。添加氧化镁可加速深层胶的硫化。添加氧化镁可加速深层胶的硫化。添加氧化镁可加速深层胶的硫化。添加氧化镁可加速深层胶的硫化。逐步聚合产品及其合成 双组分缩合型室温硫化硅橡胶双组分缩合型室温硫化硅橡胶双组分缩合型室温硫化硅橡胶双组分缩合型室温硫化硅橡胶双组分室温硫化硅橡胶硫化反应不是靠空气中的双组分室温硫化硅橡胶硫化反应不是靠空气中的双组分室温硫化硅橡胶硫化反应不是
132、靠空气中的双组分室温硫化硅橡胶硫化反应不是靠空气中的水分水分水分水分, ,而是靠催化剂来进行引发。端羟基硅氧烷和而是靠催化剂来进行引发。端羟基硅氧烷和而是靠催化剂来进行引发。端羟基硅氧烷和而是靠催化剂来进行引发。端羟基硅氧烷和交联剂烷氧基硅烷作为一个组分,催化剂(有机锡交联剂烷氧基硅烷作为一个组分,催化剂(有机锡交联剂烷氧基硅烷作为一个组分,催化剂(有机锡交联剂烷氧基硅烷作为一个组分,催化剂(有机锡化合物)另为一个组分。当两种组分完全混合在一化合物)另为一个组分。当两种组分完全混合在一化合物)另为一个组分。当两种组分完全混合在一化合物)另为一个组分。当两种组分完全混合在一起时才开始发生固化。双
133、组分缩合型室温硫化硅橡起时才开始发生固化。双组分缩合型室温硫化硅橡起时才开始发生固化。双组分缩合型室温硫化硅橡起时才开始发生固化。双组分缩合型室温硫化硅橡胶的硫化时间主要取决于催化剂的类型、用量以及胶的硫化时间主要取决于催化剂的类型、用量以及胶的硫化时间主要取决于催化剂的类型、用量以及胶的硫化时间主要取决于催化剂的类型、用量以及温度。催化剂用量越多硫化越快。双组分缩合型室温度。催化剂用量越多硫化越快。双组分缩合型室温度。催化剂用量越多硫化越快。双组分缩合型室温度。催化剂用量越多硫化越快。双组分缩合型室温硫化硅椽胶在室温下要达到完全固化需要一天左温硫化硅椽胶在室温下要达到完全固化需要一天左温硫化
134、硅椽胶在室温下要达到完全固化需要一天左温硫化硅椽胶在室温下要达到完全固化需要一天左右的时间,但在右的时间,但在右的时间,但在右的时间,但在150150的温度下只需要的温度下只需要的温度下只需要的温度下只需要1 1小时。通小时。通小时。通小时。通过使用促进剂进行协同效应可显著提高其固化速度。过使用促进剂进行协同效应可显著提高其固化速度。过使用促进剂进行协同效应可显著提高其固化速度。过使用促进剂进行协同效应可显著提高其固化速度。逐步聚合产品及其合成 硅橡胶的特性:硅橡胶的特性:可在一可在一65250温度范围内长期保持弹温度范围内长期保持弹性,并具有优良的电气性能和化学稳定性,性,并具有优良的电气性
135、能和化学稳定性,能耐水、耐臭氧、耐气候老化,加之用法简能耐水、耐臭氧、耐气候老化,加之用法简单,工艺适用性强,因此,广泛用作灌封和单,工艺适用性强,因此,广泛用作灌封和制模材料。制模材料。逐步聚合产品及其合成 加成型室温硫化硅橡胶加成型室温硫化硅橡胶双组分加成型室温硫化硅橡胶有弹性硅凝双组分加成型室温硫化硅橡胶有弹性硅凝胶和硅橡胶之分,前者强度较低,后者强度胶和硅橡胶之分,前者强度较低,后者强度较高。它们的硫化机理是基于有机硅生胶端较高。它们的硫化机理是基于有机硅生胶端基上的乙烯基(或丙烯基)和交联剂分子上基上的乙烯基(或丙烯基)和交联剂分子上的硅氢基发生加成反应(氢硅化反应)来完的硅氢基发生
136、加成反应(氢硅化反应)来完成的。在该反应中,不释放出副产物。由于成的。在该反应中,不释放出副产物。由于在交联过程中不放出低分子物,因此固化后在交联过程中不放出低分子物,因此固化后不产生收缩。有硫化速度可以用温度来控制不产生收缩。有硫化速度可以用温度来控制等优点,因此是目前国内外大力发展的一类等优点,因此是目前国内外大力发展的一类硅橡胶。硅橡胶。逐步聚合产品及其合成硅凝胶硅凝胶硅凝胶硅凝胶这种胶硫化后成为柔软透明的有机硅凝胶,可在这种胶硫化后成为柔软透明的有机硅凝胶,可在这种胶硫化后成为柔软透明的有机硅凝胶,可在这种胶硫化后成为柔软透明的有机硅凝胶,可在- -6565200200温度范围内长期保
137、持弹性,有机硅凝胶温度范围内长期保持弹性,有机硅凝胶温度范围内长期保持弹性,有机硅凝胶温度范围内长期保持弹性,有机硅凝胶在电子工业上广泛用作电子元器件的防潮、绝缘的在电子工业上广泛用作电子元器件的防潮、绝缘的在电子工业上广泛用作电子元器件的防潮、绝缘的在电子工业上广泛用作电子元器件的防潮、绝缘的涂覆及灌封材料,对电子元件及组合件起防尘、防涂覆及灌封材料,对电子元件及组合件起防尘、防涂覆及灌封材料,对电子元件及组合件起防尘、防涂覆及灌封材料,对电子元件及组合件起防尘、防潮、防震及绝缘保护作用。如采用透明凝胶灌封电潮、防震及绝缘保护作用。如采用透明凝胶灌封电潮、防震及绝缘保护作用。如采用透明凝胶灌
138、封电潮、防震及绝缘保护作用。如采用透明凝胶灌封电子元器件子元器件子元器件子元器件, ,不但可起到防震防水保护作用,还可以看不但可起到防震防水保护作用,还可以看不但可起到防震防水保护作用,还可以看不但可起到防震防水保护作用,还可以看到元器件并可以用探针检测出元件的故障,进行更到元器件并可以用探针检测出元件的故障,进行更到元器件并可以用探针检测出元件的故障,进行更到元器件并可以用探针检测出元件的故障,进行更换,损坏了的硅凝胶可再次灌封修补。有机硅凝胶换,损坏了的硅凝胶可再次灌封修补。有机硅凝胶换,损坏了的硅凝胶可再次灌封修补。有机硅凝胶换,损坏了的硅凝胶可再次灌封修补。有机硅凝胶由于纯度高,使用方
139、便,又有一定的弹性,因此是由于纯度高,使用方便,又有一定的弹性,因此是由于纯度高,使用方便,又有一定的弹性,因此是由于纯度高,使用方便,又有一定的弹性,因此是一种理想的晶体管及集成电路的内涂覆材料一种理想的晶体管及集成电路的内涂覆材料一种理想的晶体管及集成电路的内涂覆材料一种理想的晶体管及集成电路的内涂覆材料, ,可提高可提高可提高可提高半导体器件的合格率及可靠性;有机硅凝胶也可用半导体器件的合格率及可靠性;有机硅凝胶也可用半导体器件的合格率及可靠性;有机硅凝胶也可用半导体器件的合格率及可靠性;有机硅凝胶也可用作光学仪器的弹性粘接剂。在医疗上有机硅凝胶可作光学仪器的弹性粘接剂。在医疗上有机硅凝
140、胶可作光学仪器的弹性粘接剂。在医疗上有机硅凝胶可作光学仪器的弹性粘接剂。在医疗上有机硅凝胶可以用来作为植人体内的器官如人工乳房等,以及用以用来作为植人体内的器官如人工乳房等,以及用以用来作为植人体内的器官如人工乳房等,以及用以用来作为植人体内的器官如人工乳房等,以及用来修补已损坏的器官等来修补已损坏的器官等来修补已损坏的器官等来修补已损坏的器官等. .逐步聚合产品及其合成 硅树脂硅树脂硅树脂硅树脂 硅树脂是指高度交联的网状结构的聚有机硅氧硅树脂是指高度交联的网状结构的聚有机硅氧硅树脂是指高度交联的网状结构的聚有机硅氧硅树脂是指高度交联的网状结构的聚有机硅氧烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅
141、烷、苯烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯烷,通常是用甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷或甲基苯基二氯硅烷的各种混合物,在有机溶剂如甲苯存在下,在较低的各种混合物,在有机溶剂如甲苯存在下,在较低的各种混合物,在有机溶剂如甲苯存在下,在较低的各种混合物,在有机溶剂如甲苯存在下,在较低温度下加水分解,得到酸性水解物。水解的初始产温度下加水分解,得到酸性水解物。水解的初始产温度下加水分解,得到酸
142、性水解物。水解的初始产温度下加水分解,得到酸性水解物。水解的初始产物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物,通常物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物,通常物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物,通常物是环状的、线型的和交联聚合物的混合物,通常还含有相当多的羟基。还含有相当多的羟基。还含有相当多的羟基。还含有相当多的羟基。水解物经水洗除去酸,中性的初缩聚体于空气水解物经水洗除去酸,中性的初缩聚体于空气水解物经水洗除去酸,中性的初缩聚体于空气水解物经水洗除去酸,中性的初缩聚体于空气中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚,最后形成中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚,最后形成中热氧化或在催化剂存在下进一步
143、缩聚,最后形成中热氧化或在催化剂存在下进一步缩聚,最后形成高度交联的立体网络结构。高度交联的立体网络结构。高度交联的立体网络结构。高度交联的立体网络结构。 逐步聚合产品及其合成 硅树脂是一种热固性的塑料,它最突出的硅树脂是一种热固性的塑料,它最突出的性能之一是优异的热氧化稳定性。性能之一是优异的热氧化稳定性。250加加热热24小时后小时后,硅树脂失重仅为硅树脂失重仅为28%。硅树。硅树脂另一突出的性能是优异的电绝缘性能脂另一突出的性能是优异的电绝缘性能,它在它在宽的温度和频率范围内均能保持其良好的绝宽的温度和频率范围内均能保持其良好的绝缘性能。缘性能。鉴于上述特性,有机硅树脂主要作鉴于上述特性
144、,有机硅树脂主要作为绝缘漆(包括清漆、瓷漆、色漆、浸渍漆为绝缘漆(包括清漆、瓷漆、色漆、浸渍漆等)浸渍等)浸渍H级电机及变压器线圈,以及用来级电机及变压器线圈,以及用来浸渍玻璃布、玻璃丝及石棉布后制成电机套浸渍玻璃布、玻璃丝及石棉布后制成电机套管、电器绝缘绕组等。管、电器绝缘绕组等。逐步聚合产品及其合成 用有机硅绝缘漆粘结云母可制得大面积云用有机硅绝缘漆粘结云母可制得大面积云母片绝缘材料,用作高压电机的主绝缘。此母片绝缘材料,用作高压电机的主绝缘。此外,硅树脂还可用作耐热、耐候的防腐涂料,外,硅树脂还可用作耐热、耐候的防腐涂料,金属保护涂料,建筑工程防水防潮涂料,脱金属保护涂料,建筑工程防水防
145、潮涂料,脱模剂,粘合剂以及二次加工成有机硅塑料,模剂,粘合剂以及二次加工成有机硅塑料,用于电子、电气和国防工业上,作为半导体用于电子、电气和国防工业上,作为半导体封装材料和电子、电硅树脂按其主要用途和封装材料和电子、电硅树脂按其主要用途和交联方式大致可分为有机硅绝缘漆、有机硅交联方式大致可分为有机硅绝缘漆、有机硅涂料、有机硅塑料和有机硅粘合剂等几大类。涂料、有机硅塑料和有机硅粘合剂等几大类。逐步聚合产品及其合成 硅油硅油硅油硅油 硅油是一种不同聚合度的聚合度不大饿链状结硅油是一种不同聚合度的聚合度不大饿链状结硅油是一种不同聚合度的聚合度不大饿链状结硅油是一种不同聚合度的聚合度不大饿链状结构的聚
146、有机硅氧烷。最常用的硅油是甲基硅油。硅构的聚有机硅氧烷。最常用的硅油是甲基硅油。硅构的聚有机硅氧烷。最常用的硅油是甲基硅油。硅构的聚有机硅氧烷。最常用的硅油是甲基硅油。硅油一般是无色(或淡黄色),无味、无毒、不易挥油一般是无色(或淡黄色),无味、无毒、不易挥油一般是无色(或淡黄色),无味、无毒、不易挥油一般是无色(或淡黄色),无味、无毒、不易挥发的液体。硅油不溶于水、甲醇、二醇和发的液体。硅油不溶于水、甲醇、二醇和发的液体。硅油不溶于水、甲醇、二醇和发的液体。硅油不溶于水、甲醇、二醇和- -乙氧基乙氧基乙氧基乙氧基乙醇,可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或乙醇,可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四
147、氯化碳或乙醇,可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或乙醇,可与苯、二甲醚、甲基乙基酮、四氯化碳或煤油互溶,稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和丁醇。它煤油互溶,稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和丁醇。它煤油互溶,稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和丁醇。它煤油互溶,稍溶于丙酮、二恶烷、乙醇和丁醇。它具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝具有很小的蒸汽压、较高的闪点和燃点、较低的凝固点。随着链段数固点。随着链段数固点。随着链段数固点。随着链段数n n的不同,分子量增大,粘度也的不同,分子量增大,粘度也的不同,分子量增大,粘度也的不
148、同,分子量增大,粘度也增高,增高,增高,增高, 因此硅油可有各种不同的粘度。因此硅油可有各种不同的粘度。因此硅油可有各种不同的粘度。因此硅油可有各种不同的粘度。逐步聚合产品及其合成 硅油按化学结构来分有甲基硅油、乙基硅油、硅油按化学结构来分有甲基硅油、乙基硅油、硅油按化学结构来分有甲基硅油、乙基硅油、硅油按化学结构来分有甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基
149、硅油、苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油等;从用途来分,则有阻羟基含氢硅油、含氰硅油等;从用途来分,则有阻羟基含氢硅油、含氰硅油等;从用途来分,则有阻羟基含氢硅油、含氰硅油等;从用途来分,则有阻尼硅油、扩散泵硅油、液压油、绝缘油、热传递油、尼硅油、扩散泵硅油、液压油、绝缘油、热传递油、尼硅油、扩散泵硅油、液压油、绝缘油、热传递油、尼硅油、扩散泵硅
150、油、液压油、绝缘油、热传递油、刹车油等。刹车油等。刹车油等。刹车油等。 硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐硅油具有卓越的耐热性、电绝缘性、耐候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力,此外候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力,此外候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力,此外候性、疏水性、生理惰性和较小的表面张力,此外还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性)有的品种还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性)有的品种还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性)有的品种还具有低的粘温系数、较高的抗压缩性)有的品种还具有耐辐射的性能。还具有耐辐射的性能。
151、还具有耐辐射的性能。还具有耐辐射的性能。纺织上主要用来整理织物,拒水、柔软。纺织上主要用来整理织物,拒水、柔软。纺织上主要用来整理织物,拒水、柔软。纺织上主要用来整理织物,拒水、柔软。逐步聚合产品及其合成 7、醇酸树脂、醇酸树脂由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油(甘油三脂肪酸酯有桐油、亚麻仁油、大豆(甘油三脂肪酸酯有桐油、亚麻仁油、大豆油、棉子油、蓖麻油、椰子油等)缩合聚合油、棉子油、蓖麻油、椰子油等)缩合聚合而成的油改性聚酯树脂。而成的油改性聚酯树脂。按脂肪酸(或油)分子中双键的数目及结按脂肪酸(或油)分子中双键的数目及结构,可分为干性(平均双键超过构,可分
152、为干性(平均双键超过6个,亚麻仁个,亚麻仁油、桐油)、半干性(菜油、豆油、玉米油)油、桐油)、半干性(菜油、豆油、玉米油)和非干性(蓖麻油)三类。和非干性(蓖麻油)三类。逐步聚合产品及其合成 干性醇酸树脂可在空气中固化;非干性醇干性醇酸树脂可在空气中固化;非干性醇酸树脂则要与胺基树脂混合,经加热才能固酸树脂则要与胺基树脂混合,经加热才能固化。另外也可按所用脂肪酸化。另外也可按所用脂肪酸(或油或油)或邻苯二或邻苯二甲酸酐的含量,分为短、中、长和极长四种甲酸酐的含量,分为短、中、长和极长四种油度(油的含量)的醇酸树脂。醇酸树脂固油度(油的含量)的醇酸树脂。醇酸树脂固化成膜后,有光泽和韧性,附着力强
153、,并具化成膜后,有光泽和韧性,附着力强,并具有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性等。有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性等。逐步聚合产品及其合成 醇酸树脂可用熔融缩聚或溶液缩聚法制造。醇酸树脂可用熔融缩聚或溶液缩聚法制造。熔融法是将甘油、邻苯二甲酸酐、脂肪酸或熔融法是将甘油、邻苯二甲酸酐、脂肪酸或油在惰性气氛中加热至油在惰性气氛中加热至200以上酯化,直以上酯化,直到酸值达到要求,再加溶剂稀释。溶液缩聚到酸值达到要求,再加溶剂稀释。溶液缩聚法是在二甲苯等溶剂中反应,二甲苯既是溶法是在二甲苯等溶剂中反应,二甲苯既是溶剂,又作为与水共沸的液体,带出水分,提剂,又作为与水共沸的液体,带出水分,提高反应速率。反应
154、温度较熔融缩聚低,产物高反应速率。反应温度较熔融缩聚低,产物色浅。色浅。逐步聚合产品及其合成 树脂的性能随脂肪酸或油的结构而异。醇树脂的性能随脂肪酸或油的结构而异。醇酸树脂主要用作油漆,在金属防护、家具、酸树脂主要用作油漆,在金属防护、家具、车辆、建筑等方面有广泛应用,也可用作漆车辆、建筑等方面有广泛应用,也可用作漆包线的绝缘层,制成油墨大量应用于印刷工包线的绝缘层,制成油墨大量应用于印刷工业,此外也用于制造模压塑料。业,此外也用于制造模压塑料。醇酸树脂作为涂料应用约占醇酸树脂作为涂料应用约占95%,它是,它是所有涂料树脂中使用最广的一种。其余所有涂料树脂中使用最广的一种。其余5%则是作胶黏剂、增韧剂、油墨及模塑料。则是作胶黏剂、增韧剂、油墨及模塑料。逐步聚合产品及其合成 谢谢谢谢逐步聚合产品及其合成