合成树脂PPT
合集下载
三聚氰胺—甲醛树脂的合成 及层压板的制备.ppt
NH2 C NN CC H2N N NH2
3HCHO OH-
NHCH2OH
C
3HCHO
NN
N(CH2OH)2 C NN
C HOH2CHN
N
C NHCH2OH
OH-
C (HOH2C)2N
N
C N(CH2OH)2
• （二）实验配方
• 三聚氰胺 • 甲醛水溶液（36%） • 乌洛托品 • 三乙醇胺
31.4950g 50ml 0.1211g 4滴
• （三）应用
涂料
三聚氰胺在丙烯酸系、醇酸系、环氧系涂料中作交联剂。用丁醇、甲 醇醚化后，作为高级热固性涂料、固体粉末涂料的胶联剂、可制作金 属涂料和车辆、电器、家具用高档氨基树脂装饰漆。该漆具有色泽光 亮、附着力强、硬度高的处理剂，在国外已有60年的历史， 我 国是60年代才开始应用的。使用它， 可提高纤维的防水、防老及防 皱性能， 使织物挺刮， 手感好， 具有明亮光泽。合成及天然纤维用 三聚氰胺树脂，用途广泛
三聚氰胺—甲醛树脂的合成 及层压板的制备
报告人：
第五组成员：
三聚氰胺-甲醛树脂的了解Ⅰ
• （一）定义
• 简称MF树脂,又称蜜胺甲醛树脂。为三聚氰胺M与甲醛 F缩合聚合而成的热固
性树脂。习惯上常把它和脲醛树脂统称为氨基树脂。
• （二）特点
• 三聚氰胺-甲醛树脂（MF）为热固性树脂，它具有阻燃，耐水、耐热、耐老 化、耐电弧、耐化学腐蚀、有良好的绝缘性能、光泽度和机械强度。
模塑粉
经混炼、造粒等工序可制成蜜胺塑料，无毒、抗污，潮湿时仍能保持 良好的电气性能，可制成洁白、耐摔打的日用器皿、卫生洁具和仿瓷 餐具，电器设备等的高级绝缘材料
三聚氰胺-甲醛树脂的合成Ⅱ
《酚醛树脂生产工艺》PPT课件
酚7.：75不同类2 型.88 的酚，1由于取0.8代3 基的0 不.71 同，会影0.3响5 其反0.26
响活性(反响速率)。
醛：以H甲C 醛C和H 糠醛应用最广。
HC C CHO O
糠醛：
糠醛由于取代基大，与甲醛相比，反响较缓慢。除了含醛基外，还有 双键存在，故反响能力大。苯酚与糠醛缩合的树脂，具有耐热性较高 的特点。
OC H 2C H O HOH
。
OH CH2OH
CH2 CH
O
OH
OH CH2 O
CH O
CH2
H2O
OH OH
b．羟甲C 基H2的OH反响C：HO 2酚C醛H树脂中的羟甲基与环CH氧2 O 树脂CH中2 的C OH H 羟 基——脱水反响，形成醚键。酚醛树脂中的羟甲基与环氧树 脂中的环氧基——开环反响
CH2
N
N
CH2 CH2 N
二阶酚醛
CH2 CH2 CH2 N
CH2
N
CH2CH2 NN CH2CH2 CH2
hexa + 三个二阶树脂分子→hexa上任何一个N原子连接 的三个化学键可依次翻开，分别与三个二阶树脂的分子 键相连接
固化产物的研究结果说明： ① 原来存在于hexa中的N有66～77%最终结合到固化 产物中，因此每个hexa分子失去一个N原子 ② 固化时仅放出NH3，无水放出 ③ 用少至1.2%的hexa就可以与二阶树脂生成凝胶构造
《酚醛树脂生产工艺》 PPT课件
本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！ 本课件PPT仅供大家学习使用 学习完请自行删除，谢谢！
合成树脂在血液净化中的应用PPT
合成树脂在血液净化中的应用梁希13-3 肖鑫1血液净化与净化材料2合成树脂的发展3 4血液灌流常用吸附树脂C ONTENTS目录常用血液灌流器1血液净化与吸附剂血液净化正常情况下,人体可以通过自身保护系统(肝脏解毒系统、人体自身免疫系统、排泄系统)进行解毒、去除或中和内、外源性毒物,但对某些急性药物中毒、尿毒症、肾衰竭、肝衰竭、高脂血症、系统性红斑狼疮等免疫性疾病,常需要用血液净化疗法进行治疗血液净化血液净化是通过血液透析(hemodialysis)、血浆滤过(hemofiltration)、血液灌流(hemoperfusion)、血浆置换(plasma exchange)等方法,将血液中积蓄的有害成分除去,矫正血液中某些成分在质量和数量上的异常,以达到治疗和抢救危重患者的目的,其基本原理是透析、过滤和吸附。
根据其基本原理,使用的净化材料主要是分离膜和吸附剂。
纤维素类膜、聚丙烯腈膜、聚碳酸酯膜、聚砜膜、聚烯烃膜、聚乙烯醇膜膜材料活性炭类净化材料吸附材料免疫吸附剂生物型人工肝合成树脂类2合成树脂的发展1948年,Muirhead Amberlite(其骨架为二乙烯苯)IR-100H 树脂进行血液灌流,并提出了树脂型人工肾的概念合成树脂的发展1956年至1963年, Bronnima 用Amberlite IRA-900类离子交换树脂对尿毒症、急性肝衰竭患者进行血液灌流治疗1970年,Rosenbaum用不包膜的吸附树脂Am-berlite XAD-2进行动物及临床血液灌流实验,结果证明该类吸附剂对药物中毒有良好的疗效1976年,Rosenbaum 用XAD-4吸附树脂对急性药物中毒患者进行血液灌流,效果更佳1987年,何炳林合成了NK-110树脂,可成功地去除大分子有毒物质,如游离胆红素、胆汁酸等1999年,张克胜将胍基固载到交联聚乙烯醇水凝胶上制备了新型胆红素吸附剂至今许多相关新材料研究……对非结合性胆红素及巴比妥类药物有良好的吸附性能。
环氧树脂及其合成课件
03
环氧树脂的应用
环氧树脂在建筑行业的应用
01
02
03
建筑材料
环氧树脂可以用于生产防 水、防腐、防潮的建筑材 料，如瓷砖胶粘剂、地面 涂料等。
建筑加固
环氧树脂具有优秀的粘结 性能和力学性能，可用于 建筑结构的加固和修复。
装饰装修
环氧树脂可以用于室内外 装饰装修，如墙面涂料、 地板涂层等，具有美观、 耐久、易清洁等特点。
环氧树脂在航空航天领域的应用
结构材料
环氧树脂具有高强度、高 刚性、低收缩率等特点， 适用于制造航空航天器的 关键结构件。
密封剂
环氧树脂可以作为航空航 天器密封剂，用于密封舱 门、导管等部位，保证航 空器的气密性和安全性。
绝缘材料
环氧树脂具有良好的绝缘 性能，可以用于制造航空 航天器的绝缘材料，如电 线绝缘层等。
环氧树脂及其合成课件
目 录
• 环氧树脂简介 • 环氧树脂的合成 • 环氧树脂的应用 • 环氧树脂的发展趋势与挑战 • 环氧树脂的环保问题与处理方法
01
环氧树脂简介
环氧树脂的定义
环氧树脂是一种高分子聚合物，其分 子结构中含有环氧基团，通常是由多 元酚和多元醇等原料通过化学反应合 成的。
环氧树脂具有稳定的化学性质和良好 的物理性能，如耐腐蚀、绝缘、粘附 力强等，因此在涂料、胶粘剂、复合 材料等领域得到广泛应用。
随着环氧树脂的性能不断提高，其应用领域也将不断扩大。
创新合成方法
通过创新合成方法，降低生产成本，提高生产效率，是未来发展 的重要方向。
加强环保性能
加强环氧树脂的环保性能，满足日益严格的环保法规要求，是未 来发展的重要方向。
0
废气排放
01
环氧树脂合成过程中使用的溶剂和挥发性物质，会产生废气排
树脂合成ppt课件
12
• 热热塑塑性性树树脂脂：是具有受热软化、冷却硬化的性能， 而且不起化学反应，无论加热和冷却重复进行多少 次，均能保持这种性能。凡具有热塑性树脂其分子 结构都属线型。它包括含全部聚合树脂和部分缩合 树脂。热塑性树脂有：PE-聚乙烯、PVC-聚氯乙 烯、PS-聚苯乙烯、PA-聚酰胺、POM-聚甲醛、 PC-聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶等。
然而进入20世纪后天然产物已无法满足电气化的需要促使人们不得不寻找新的廉价代用19合成树脂历史发展早在1872年德国化学家拜耳abayer首先发现苯酚与甲醛在酸性条件下加热时能迅速结成红褐色硬块或粘稠物但因它们无法用经典方法纯化而停止实验
树脂合成
664751
课程介绍
• 涂料行业情况 • 学习这门课程的必要性 • 学习的方法
17
合成树脂-历史发展
• 一些树木的分泌物常会形成树脂，不过琥珀却 是树脂的化石，虫胶虽然也被看成树脂，但却 是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的 虫胶漆，最初只用作木材的防腐剂，但随着电 机的发明又成为最早使用的绝缘漆。
• 然而进入20世纪后，天然产物已无法满足电气 化的需要，促使人们不得不寻找新的廉价代用 品。
• 应用范围: 白色或黄色热熔型道路标线漆、各类油漆、
油墨。
14
热固性树脂
• 树脂加热后产生化学变化，逐渐硬化成型，再 受热也不软化，也不能溶解。热固性树脂其分 子结构为体型，它包括大部分的缩合树脂，热 固性树脂的优点是耐热性高，受压不易变形。 其缺点是机械性能较差。热固性树脂有酚醛、 环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。
2
教学计划进度（1—10周）
周次
章节题目
课时 课堂讨论、实（验）践等其它教学环节题目
1 概述及醇酸树脂
• 热热塑塑性性树树脂脂：是具有受热软化、冷却硬化的性能， 而且不起化学反应，无论加热和冷却重复进行多少 次，均能保持这种性能。凡具有热塑性树脂其分子 结构都属线型。它包括含全部聚合树脂和部分缩合 树脂。热塑性树脂有：PE-聚乙烯、PVC-聚氯乙 烯、PS-聚苯乙烯、PA-聚酰胺、POM-聚甲醛、 PC-聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶等。
然而进入20世纪后天然产物已无法满足电气化的需要促使人们不得不寻找新的廉价代用19合成树脂历史发展早在1872年德国化学家拜耳abayer首先发现苯酚与甲醛在酸性条件下加热时能迅速结成红褐色硬块或粘稠物但因它们无法用经典方法纯化而停止实验
树脂合成
664751
课程介绍
• 涂料行业情况 • 学习这门课程的必要性 • 学习的方法
17
合成树脂-历史发展
• 一些树木的分泌物常会形成树脂，不过琥珀却 是树脂的化石，虫胶虽然也被看成树脂，但却 是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的 虫胶漆，最初只用作木材的防腐剂，但随着电 机的发明又成为最早使用的绝缘漆。
• 然而进入20世纪后，天然产物已无法满足电气 化的需要，促使人们不得不寻找新的廉价代用 品。
• 应用范围: 白色或黄色热熔型道路标线漆、各类油漆、
油墨。
14
热固性树脂
• 树脂加热后产生化学变化，逐渐硬化成型，再 受热也不软化，也不能溶解。热固性树脂其分 子结构为体型，它包括大部分的缩合树脂，热 固性树脂的优点是耐热性高，受压不易变形。 其缺点是机械性能较差。热固性树脂有酚醛、 环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。
2
教学计划进度（1—10周）
周次
章节题目
课时 课堂讨论、实（验）践等其它教学环节题目
1 概述及醇酸树脂
4.1 酚醛树脂及其合成共33页PPT资料
OH
O
HC H
发展历程
（1）1905～1909年，L.H.巴克兰对酚醛树脂及其成型工艺 进行了系统的研究，1910年在柏林建立通用酚醛树脂公司， 实现工业化生产。
（2）1911年，J.W.艾尔斯沃思提出用六亚甲基四胺固化 热塑性酚醛树脂，并制得性能良好的塑料制品，获得广泛 应用。
（3）1969年，由美国金刚砂公司开发了以苯酚－甲醛树 脂为原料制得的纤维，后由日本基诺尔公司投入生产。
生产热固性酚醛树脂可用氢氧化钠、氢氧化钡、氨水和氧 化锌作催化剂。PH值大于7时，缩聚缓慢，有利于多羟甲基 酚衍生物的生成。沸腾反应时间1～3h，脱水温度一般不超过 90℃，树脂分子量为500～1000 。
2、什么是酚醛树脂，其优缺点分别是什么？ 3、热固性酚醛与热塑性酚醛在结构、活性及应用领域方面各
有什么不同？ 4、热固性酚醛的合成原理与合成条件（比例、催化剂）？ 5、热塑性酚醛的合成原理与合成条件（比例、催化剂）？ 6、热固性酚醛的固化方式？ 7、酚醛树脂的热固化温度与压力一般是多少？ 8、热塑性酚醛树脂最常采用的固化剂，最佳用量，固化温度
与压力分别是什么？
4.2 合成原理
苯酚和甲醛在催化剂存在的条件下缩聚而成。反应机理：苯 酚羟基邻位和对位上的氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原 子结合为水分子，其余部分连接起来成为酚醛树脂。
4.2.1 热固性酚醛树脂的合成
摩尔比：甲醛/苯酚=（1.1-1.5）:1 催化剂：碱性，如氢氧化钠、氨水或氢氧化钡等。 苯酚苯酚又称石炭酸，纯白无色针状晶体，在空气中可氧
结构特点：上述各种树脂的分子中均含有 可进一步反应的羟甲基基团。
生产工艺
生产过程包括缩聚和脱水两步。
按配方将原料投入反应器并混合均匀，加入催化剂，开动 搅拌，加热升温至70℃，由于反应放热使物料自动升温。当 升至78 ℃时即用冷水调节，使反应温度缓慢上升并保温在 85~95 ℃之间，保温反应直到终点，经减压脱水并加入乙醇稀 释溶解后过滤出料即为产品。
环氧树脂的生产工艺课件(共 56张PPT)
CH3 (n+1) HO C CH3 CH3 CH2 O CH3 O C CH3 O CH2 CH CH2 + (n+2) NaCl + (n+2) H2O O CH CH2 O C CH3 O CH2 CH CH2 OH n OH +(n+2) CH2 Cl CH CH2 +(n+2)NaOH O
◆聚合：47℃时一次加入环氧氯丙烷；在80-85℃反应 1h，85-90℃ (高分子量树脂为95℃)反应2-3h。 ◆中和：水洗至树脂呈中性。
◆脱水：常压脱水至115℃，减压脱水至135-140℃ 。
二 环氧树脂的交联固化
环氧树脂分子的两端具有环氧基，可以根据环氧基含 量估算环氧树脂的分子量。工业上常以环氧当量、环 氧值来衡量分子量的大小。 环氧值：100克树脂含环氧基的摩尔数。 环氧当量：1摩尔的环氧基所相当的树脂重量。 环氧值=100克/环氧当量 环氧值越小，环氧当量越大，分子量越大。 当n=0，则M=340；一个分子有两个环氧基， 则环氧当量340/2=170， 其环氧值等于100/170分子量树脂的生产 配料：双酚A:环氧氯丙烷:NaOH＝1:2.75:2.42（摩尔） NaOH浓度：30％ 溶解：溶解温度：70℃，30min。 第一次加碱：4h，50~55℃。 在55-60℃下反应4h，减压回收环氧氯丙烷，温度低 于85℃，真空度＞600mmHg，约2h，70℃左右时加苯 溶解，约30min。 第二次加碱：温度55~70℃，约1h。并在此温度下维持3h。 冷却后分出水，使苯溶液透明，再静置4h。然后先常压 脱苯，至液温110℃，再减压脱苯至140~143℃无苯馏出 为止。
O C R C O O C 2R C O O C R C O O + H 2O R O C C O OH OH O+ HO R' OH R O + R' OH R O C C O O C C O OH O HO R' O O C R C O OH OR '
◆聚合：47℃时一次加入环氧氯丙烷；在80-85℃反应 1h，85-90℃ (高分子量树脂为95℃)反应2-3h。 ◆中和：水洗至树脂呈中性。
◆脱水：常压脱水至115℃，减压脱水至135-140℃ 。
二 环氧树脂的交联固化
环氧树脂分子的两端具有环氧基，可以根据环氧基含 量估算环氧树脂的分子量。工业上常以环氧当量、环 氧值来衡量分子量的大小。 环氧值：100克树脂含环氧基的摩尔数。 环氧当量：1摩尔的环氧基所相当的树脂重量。 环氧值=100克/环氧当量 环氧值越小，环氧当量越大，分子量越大。 当n=0，则M=340；一个分子有两个环氧基， 则环氧当量340/2=170， 其环氧值等于100/170分子量树脂的生产 配料：双酚A:环氧氯丙烷:NaOH＝1:2.75:2.42（摩尔） NaOH浓度：30％ 溶解：溶解温度：70℃，30min。 第一次加碱：4h，50~55℃。 在55-60℃下反应4h，减压回收环氧氯丙烷，温度低 于85℃，真空度＞600mmHg，约2h，70℃左右时加苯 溶解，约30min。 第二次加碱：温度55~70℃，约1h。并在此温度下维持3h。 冷却后分出水，使苯溶液透明，再静置4h。然后先常压 脱苯，至液温110℃，再减压脱苯至140~143℃无苯馏出 为止。
O C R C O O C 2R C O O C R C O O + H 2O R O C C O OH OH O+ HO R' OH R O + R' OH R O C C O O C C O OH O HO R' O O C R C O OH OR '
不饱和聚酯树脂的合成工艺ppt课件
10
不饱和聚酯树脂的合成工艺
王正夏
1
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂大都采用直接熔融缩聚反 应，即把二元醇，苯酐，顺酐投入缩聚反 应釜中在惰性气体保护下高温反应（200度）
• 生成的聚酯放入盛有苯乙烯和阻聚剂的反 应釜中，与60-80温度下混合而制成粘稠的 液态树脂
2
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 常用的方法有 • 一步法 即一次把二元醇，饱和二元酸，不
饱和二元酸投入反应釜反应 • 二步法 把二元醇与饱和二元酸充分反应 直
到酸值很低再加入不饱和二元酸
3
4
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂的合成过程包括线型不饱和聚酯 的合成与苯乙烯稀释不饱和聚酯制得树脂两部分。 因此，生产流程是由反应釜和稀释釜组成。反应 釜是合成不饱和聚酯用的，装有搅拌装置、回流 冷凝器与夹套加热或冷凝装置。稀释釜是缩聚反 应完成后将不饱和聚酯用苯乙烯单体稀释溶解用 的，容积比反应釜大，也装有搅拌装置、回流冷 凝器与夹套保温装置。
9
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 反应终点由测定不饱和聚酯的酸值控制，当酸值 达40+-2mgKOH/g时就是反应终点。
• 酸值合格后把料温降至190度，加计量的石蜡（防 止树脂固化后表面发粘）与氢醌（增加树脂贮存 稳定性）再搅拌30MIN，待进一步稀释。
• 在稀释釜内预先投入计量的苯乙烯（不饱和聚酯 与苯乙烯质量比为7:3)阻聚剂和光稳定剂，搅拌均 匀。然后打开反应釜底阀，使不饱和聚酯慢慢放 入稀释釜，控制流速，使混合温度不超过90度。 稀释完毕冷却至室温、过滤、包装。
8
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 按上述配比称料后，在反应釜中通入二氧 化碳，排除反应系统的空气，然后投入二 元醇。加热，再投入二元酸。待二元酸融 化后，启动搅拌装置，各组分的容积之和 不应超过反应釜容积的80%，否则脱水太快 容易泛泡。加热反应体系，使料温升至190210度，回流冷凝器出口温度控制在105度 以下，以免二元醇挥发损失。在反应过程 中，由缩聚反应放出的水逐渐由通入的二 氧化碳所排除。
不饱和聚酯树脂的合成工艺
王正夏
1
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂大都采用直接熔融缩聚反 应，即把二元醇，苯酐，顺酐投入缩聚反 应釜中在惰性气体保护下高温反应（200度）
• 生成的聚酯放入盛有苯乙烯和阻聚剂的反 应釜中，与60-80温度下混合而制成粘稠的 液态树脂
2
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 常用的方法有 • 一步法 即一次把二元醇，饱和二元酸，不
饱和二元酸投入反应釜反应 • 二步法 把二元醇与饱和二元酸充分反应 直
到酸值很低再加入不饱和二元酸
3
4
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 不饱和聚酯树脂的合成过程包括线型不饱和聚酯 的合成与苯乙烯稀释不饱和聚酯制得树脂两部分。 因此，生产流程是由反应釜和稀释釜组成。反应 釜是合成不饱和聚酯用的，装有搅拌装置、回流 冷凝器与夹套加热或冷凝装置。稀释釜是缩聚反 应完成后将不饱和聚酯用苯乙烯单体稀释溶解用 的，容积比反应釜大，也装有搅拌装置、回流冷 凝器与夹套保温装置。
9
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 反应终点由测定不饱和聚酯的酸值控制，当酸值 达40+-2mgKOH/g时就是反应终点。
• 酸值合格后把料温降至190度，加计量的石蜡（防 止树脂固化后表面发粘）与氢醌（增加树脂贮存 稳定性）再搅拌30MIN，待进一步稀释。
• 在稀释釜内预先投入计量的苯乙烯（不饱和聚酯 与苯乙烯质量比为7:3)阻聚剂和光稳定剂，搅拌均 匀。然后打开反应釜底阀，使不饱和聚酯慢慢放 入稀释釜，控制流速，使混合温度不超过90度。 稀释完毕冷却至室温、过滤、包装。
8
不饱和聚酯树脂的合成工艺
• 按上述配比称料后，在反应釜中通入二氧 化碳，排除反应系统的空气，然后投入二 元醇。加热，再投入二元酸。待二元酸融 化后，启动搅拌装置，各组分的容积之和 不应超过反应釜容积的80%，否则脱水太快 容易泛泡。加热反应体系，使料温升至190210度，回流冷凝器出口温度控制在105度 以下，以免二元醇挥发损失。在反应过程 中，由缩聚反应放出的水逐渐由通入的二 氧化碳所排除。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
chapter 2 Synthetic Resin 第二章 合成树脂
• 合成树脂分子量---转化型 / 非转化型
•
• 合成树脂结构---羟基、羧基、氨基、环氧基、 • 异氰酸酯基、不饱和基团
•
• 聚合反应---逐步聚合、自由基聚合 、 基团转移聚合 、原子转移自由基聚合 原子转移自由基聚合 (Atom transfer radical polymerization, • Living radical polymerization)
section 1 Alkyd Resin 第一节 醇酸树脂
• 一、醇酸树脂分类及基本原料 • 干性醇酸树脂 • ------长油度（≥ 60%）、中油度
• (季戊四醇/苯酐)/ (甘油 /苯酐)
• 不干性醇酸树脂 • ------短油度（≤45%）
• (甘油 /苯酐) +植物油或脂肪酸
• 水性 水性-----偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐
O
O CH2OC O CH3 H3C
3．其它 ． 溴化双酚A环氧树脂，具有自熄性
二、环氧树脂的合成
1．低分子量环氧树脂合成 1．低分子量环氧树脂合成（采取二步加碱法，最大限度地降 低环氧氯丙烷的水解。 ）
CH3 HO CH3 OH OH O CH2Cl O O
开环
C
CH3 CH3
C
CH3
CH3 OCH2CHCH2Cl OH OH, -HCl
பைடு நூலகம் 二、醇酸树脂合成的配方设计
按Carothers凝胶化理论，凝胶点时的数均聚合度无限大 ： 凝胶点反应程度： 因favg = 2eA/n0： 令K= no/eA ，K为醇酸树脂的工作常数，一般K=1±0.05 K＜0.95，树脂提前凝胶化；K＞1.05，树脂性能不能满足使用要求 醇酸树脂配方计算： 醇酸树脂配方计算 1。根据油度和设定的K值计算 2。根据不同油度下的参考羟基过量数来计算配比和K值，并通过合 成试验的酸度～粘度曲线来增减羟基过量数
CH2OR
n
直接在微酸性条件反应，较难控制在微缩聚状态 ：
O O
O H2NCNH2 + CH2O
H
HOCH2NHCNCH2NCNHCH2OH CH2OH
O CNHCH2OH N HOH2CHNC O N N CNHCH2OH O
三聚氰胺与甲醛的合成反应： 三聚氰胺与甲醛的合成反应
NH2 N
N N NH2
*干性油 干性油： 干性油 桐油、亚麻油、梓油等，碘值在140以上， 油分子平均双键数超过六个 *半干性油 半干性油： 半干性油 豆油等，碘值在100～140之间， 油分子平均双键数在4～6个之间 *不干性油 不干性油： 不干性油 蓖麻油、椰子油等碘值在100以下， 油分子平均双键数在4个 以下， 不能在空气中干燥成膜 脱水蓖麻油为二烯酸结构 ，有较好干燥性
各原料合成醇酸树脂的工作常数调整值
原
料
K值调整值 不变 -0.01 -0.03 +0.02 按二元酸考虑 +0.01 +0.05 不变 -0.01
一元酸：
豆油酸、亚麻油酸、松浆油酸 十碳酸、椰子油酸 松香 脱水蓖麻油酸 桐油酸 二元酸： 苯酐 间苯二甲酸 多元醇： 甘油、季戊四醇、乙二醇 三羟甲基丙烷
聚合方法 --- 溶液聚合、乳液聚合、 壳乳液技术——粒子设计 核-壳乳液技术 壳乳液技术 粒子设计 （seed polymerization） ） 微乳液聚合技术 超临界介质合成技术 改性 ---拼混改性——聚集态结构 ---化学改性（二种合成反应） ———新树脂 / 互贯网络结构(IPNs) 互贯网络结构 Interpenetrating Polymer Networks
分 类
短油度 甲苯、二 甲苯 45～50
中
油
度
长油度
常用溶剂 不挥发分 /% 干燥方式
二甲苯
200#溶剂 200#溶剂 200#溶剂 汽油松香 汽油松香 汽油松香 水 水 水 50～60 60 60～70
50
烘干
烘干和气 强制干燥、 干 气干
气干
气干
施工方式
喷涂或浸 喷、浸、 浸、刷或 辊涂或刷 喷或浸涂 涂 刷 辊涂 涂
section 2 Amino Resin 第二节 氨基树脂
一、氨基树脂的分类
1．脲醛树脂 ． 2．三聚氰胺甲醛树脂 ． 丁醇低醚化和高醚化 、甲醇与异丁醇混和醚化 、HMMM 3．烃基三聚氰胺甲醛树脂 ． N-苯基三聚氰胺甲醛、N-丁基三聚氰胺甲醛树脂 4．共聚树脂 ． 三聚氰胺/尿素-甲醛、三聚氰胺/苯基三聚氰胺-甲醛
溶剂法和熔融法的工艺比较
酯化 时间
酯化 温度
物料 损失
劳动 强度
树脂 色泽
溶剂法
短
低
少
低
浅
熔融法
长
高
多
高
深
例 溶剂法制短油度椰子油醇酸树脂(r=1.228)工艺过程 短油度椰子油醇酸树脂 短油度椰子油醇酸树脂 Coconut Oil Alkyd ↓ 648份单漂椰子油 椰子油+304份95%甘油 ↓ CO2、搅拌、 甘油→ 椰子油 甘油 △ → 120℃ →停止搅拌。↓ 0.13份黄丹→搅拌△ 2小时→ 黄丹 △ 230℃[测无水甲醇容忍度5(25℃) →停止搅拌→降至 220℃]。 20分钟内，分批↓ 750份苯酐→关CO2气↓ 108份二甲苯 苯酐 二甲苯 →用2小时△ → 195～200℃ → 1小时后↓ 98份95%甘油→ △ 甘油 再酯化1小时[取样：至63.5%二甲苯溶液粘度达10秒(格 氏管，25℃)，抽入兑稀罐]。 110℃下↓ 804份甲苯→冷却后过滤(酸值＜17)。 甲苯 注 在溶剂蒸汽回流下，可关闭CO2或N2气进行酯化。
↓ ↓↓ ↑↑
↓ ↓↓ ↓
氨基树脂与羟基树脂发生膜交联反应： 氨基树脂与羟基树脂发生膜交联反应
NCH2OC4H9 + HO N CH2O + C4H9OH
NCH2OH + HO
N CH2O
+ H 2O
过量氨基树脂则自身交联： 过量氨基树脂则自身交联
NCH2OH + H N
NCH2OC4H9 + H N
section 3 Epoxy Resin
第三节 环氧树脂
一、环氧树脂分类
1．缩水甘油类环氧树脂 ． 缩水甘油醚环氧树脂：
CH3 CH2O O CH3 OCH2CCH2 OH O n
O
C
CH3
C
CH3
OCH2 O
缩水甘油酯环氧树脂 ：
O
H2C
N
N CH2 O (TGIC) O CH2
O N O
2．环氧化烯烃 ．
+ RCO2H
200～240℃
酯化程度一般是40%～80%。酯化度50%以上 以上具有气干性，并 以上 溶于脂肪烃溶剂，常用亚麻油酸、桐油酸等；酯化度在50%以 以 下的只能烘干成膜，应采用芳烃溶剂，选用蓖麻油酸和椰子油 酸等。主原料多用E-20、E-12（气干）、E-06（烘干）等。 （气干） （烘干） *酯化时，要控制环氧基-羟基醚化、脂肪酸双键热聚反应！
N NCH2OH + HOCH2 N N CH2OCH2 N + H 2O
N
N
CH2 N
CH2 N
+ H 2O
+ C4H9OH
CH2 N
+ H2O + CH2O
NCH2OC4H9 + HOCH2 N
N
CH2OCH2 N
+ C4H9OH
三、氨基树脂的应用
1．丁醇醚化氨基树脂 ． 常与醇酸树脂、羟基丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂配制烘漆， 有良好的装饰性和耐久性，可作为高档汽车涂料或一般工业涂 料使用 2．甲醇改性氨基树脂 ． HMMM常用于配制高固体分涂料和水性漆。 HMMM的交联 效率高、漆膜韧性好，故常与羟丙树脂或饱和聚酯配制高固体 分卷材涂料，有时涂料中掺混一些部分甲醇醚化树脂来提高交 联反应活性。 3．混醚型氨基树脂（异丁醇/甲醇） ．混醚型氨基树脂 全部醚化的混醚型氨基树脂性能类似于HMMM，但它有较 好的对底材润湿性和层间结合力，适宜配制中涂或水性漆。
O CH3 H3C
5．有机硅改性环氧树脂 ．
C OH C OR
+ +
HO Si HO Si
cat. cat.
C O Si C O Si
+ H 2O + ROH
6．增韧改性环氧树脂 ． 采用聚己内酸酯二元醇增韧环氧树脂，使所制备的烘漆仍保 持其坚硬性。 例如：取1455份环氧树脂（环氧当量485）、412.5份聚己内酸 酯二元醇制得环氧当量1070、75%固体分增韧环氧树脂溶液。 7．水性环氧树脂 ． *低分子量环氧树脂乳液 （水性聚酰胺或胺加合物配双包装自干漆） *水性环氧酯（配制阳极电泳漆） *水性环氧叔胺树脂（配制阴极电泳漆） *水性丙烯酸改性环氧树脂（配制水性浸漆和水性喷漆）
三、醇酸树脂合成工艺
1．醇解法------油+甘油→甘油—酸酯 ．醇解法 醇解催化剂：LiOH、CaO、PbO，用量为油的0.01～0.05%。 醇解温度： 230～250℃
醇解反应终点确定：测乙醇容忍度、电导值 2．脂肪酸法 ． 一步法：一次投料，树脂分子量较低 二步法：先加部分脂肪酸(40%～90%)， 树脂分子量较高、干燥快
四、醇酸树脂性质的影响因素 1．油性质的影响 （干燥 性—抗黄变性） ． 2．油度的影响 ． 短油度→长油度：
溶剂汽油溶解性↑、粘度↓、树脂固体份↑；硬度↓、颜料分散性 与贮存稳定性↑。耐候性、附着力以中油度为最好。 3． 3．合成方法的影响 *脂肪酸法 脂肪酸法： 脂肪酸法 酯化反应性：伯羟基＞仲羟基;苯酐＞不饱和酸＞芳酸＞脂肪酸 伯羟基＞仲羟基 苯酐 不饱和酸＞芳酸＞ 苯酐＞ 伯羟基 苯酐都与伯羟基结合、仲羟基与脂肪酸结合------分子量大、酸 值低、漆膜硬 *醇解法 醇解法：甘油一酸酯是脂肪酸伯羟基酯，苯酐与伯羟基-仲羟 醇解法 基都反应酯化------树脂支化、酸值高、漆膜易发粘
• 合成树脂分子量---转化型 / 非转化型
•
• 合成树脂结构---羟基、羧基、氨基、环氧基、 • 异氰酸酯基、不饱和基团
•
• 聚合反应---逐步聚合、自由基聚合 、 基团转移聚合 、原子转移自由基聚合 原子转移自由基聚合 (Atom transfer radical polymerization, • Living radical polymerization)
section 1 Alkyd Resin 第一节 醇酸树脂
• 一、醇酸树脂分类及基本原料 • 干性醇酸树脂 • ------长油度（≥ 60%）、中油度
• (季戊四醇/苯酐)/ (甘油 /苯酐)
• 不干性醇酸树脂 • ------短油度（≤45%）
• (甘油 /苯酐) +植物油或脂肪酸
• 水性 水性-----偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸二酐
O
O CH2OC O CH3 H3C
3．其它 ． 溴化双酚A环氧树脂，具有自熄性
二、环氧树脂的合成
1．低分子量环氧树脂合成 1．低分子量环氧树脂合成（采取二步加碱法，最大限度地降 低环氧氯丙烷的水解。 ）
CH3 HO CH3 OH OH O CH2Cl O O
开环
C
CH3 CH3
C
CH3
CH3 OCH2CHCH2Cl OH OH, -HCl
பைடு நூலகம் 二、醇酸树脂合成的配方设计
按Carothers凝胶化理论，凝胶点时的数均聚合度无限大 ： 凝胶点反应程度： 因favg = 2eA/n0： 令K= no/eA ，K为醇酸树脂的工作常数，一般K=1±0.05 K＜0.95，树脂提前凝胶化；K＞1.05，树脂性能不能满足使用要求 醇酸树脂配方计算： 醇酸树脂配方计算 1。根据油度和设定的K值计算 2。根据不同油度下的参考羟基过量数来计算配比和K值，并通过合 成试验的酸度～粘度曲线来增减羟基过量数
CH2OR
n
直接在微酸性条件反应，较难控制在微缩聚状态 ：
O O
O H2NCNH2 + CH2O
H
HOCH2NHCNCH2NCNHCH2OH CH2OH
O CNHCH2OH N HOH2CHNC O N N CNHCH2OH O
三聚氰胺与甲醛的合成反应： 三聚氰胺与甲醛的合成反应
NH2 N
N N NH2
*干性油 干性油： 干性油 桐油、亚麻油、梓油等，碘值在140以上， 油分子平均双键数超过六个 *半干性油 半干性油： 半干性油 豆油等，碘值在100～140之间， 油分子平均双键数在4～6个之间 *不干性油 不干性油： 不干性油 蓖麻油、椰子油等碘值在100以下， 油分子平均双键数在4个 以下， 不能在空气中干燥成膜 脱水蓖麻油为二烯酸结构 ，有较好干燥性
各原料合成醇酸树脂的工作常数调整值
原
料
K值调整值 不变 -0.01 -0.03 +0.02 按二元酸考虑 +0.01 +0.05 不变 -0.01
一元酸：
豆油酸、亚麻油酸、松浆油酸 十碳酸、椰子油酸 松香 脱水蓖麻油酸 桐油酸 二元酸： 苯酐 间苯二甲酸 多元醇： 甘油、季戊四醇、乙二醇 三羟甲基丙烷
聚合方法 --- 溶液聚合、乳液聚合、 壳乳液技术——粒子设计 核-壳乳液技术 壳乳液技术 粒子设计 （seed polymerization） ） 微乳液聚合技术 超临界介质合成技术 改性 ---拼混改性——聚集态结构 ---化学改性（二种合成反应） ———新树脂 / 互贯网络结构(IPNs) 互贯网络结构 Interpenetrating Polymer Networks
分 类
短油度 甲苯、二 甲苯 45～50
中
油
度
长油度
常用溶剂 不挥发分 /% 干燥方式
二甲苯
200#溶剂 200#溶剂 200#溶剂 汽油松香 汽油松香 汽油松香 水 水 水 50～60 60 60～70
50
烘干
烘干和气 强制干燥、 干 气干
气干
气干
施工方式
喷涂或浸 喷、浸、 浸、刷或 辊涂或刷 喷或浸涂 涂 刷 辊涂 涂
section 2 Amino Resin 第二节 氨基树脂
一、氨基树脂的分类
1．脲醛树脂 ． 2．三聚氰胺甲醛树脂 ． 丁醇低醚化和高醚化 、甲醇与异丁醇混和醚化 、HMMM 3．烃基三聚氰胺甲醛树脂 ． N-苯基三聚氰胺甲醛、N-丁基三聚氰胺甲醛树脂 4．共聚树脂 ． 三聚氰胺/尿素-甲醛、三聚氰胺/苯基三聚氰胺-甲醛
溶剂法和熔融法的工艺比较
酯化 时间
酯化 温度
物料 损失
劳动 强度
树脂 色泽
溶剂法
短
低
少
低
浅
熔融法
长
高
多
高
深
例 溶剂法制短油度椰子油醇酸树脂(r=1.228)工艺过程 短油度椰子油醇酸树脂 短油度椰子油醇酸树脂 Coconut Oil Alkyd ↓ 648份单漂椰子油 椰子油+304份95%甘油 ↓ CO2、搅拌、 甘油→ 椰子油 甘油 △ → 120℃ →停止搅拌。↓ 0.13份黄丹→搅拌△ 2小时→ 黄丹 △ 230℃[测无水甲醇容忍度5(25℃) →停止搅拌→降至 220℃]。 20分钟内，分批↓ 750份苯酐→关CO2气↓ 108份二甲苯 苯酐 二甲苯 →用2小时△ → 195～200℃ → 1小时后↓ 98份95%甘油→ △ 甘油 再酯化1小时[取样：至63.5%二甲苯溶液粘度达10秒(格 氏管，25℃)，抽入兑稀罐]。 110℃下↓ 804份甲苯→冷却后过滤(酸值＜17)。 甲苯 注 在溶剂蒸汽回流下，可关闭CO2或N2气进行酯化。
↓ ↓↓ ↑↑
↓ ↓↓ ↓
氨基树脂与羟基树脂发生膜交联反应： 氨基树脂与羟基树脂发生膜交联反应
NCH2OC4H9 + HO N CH2O + C4H9OH
NCH2OH + HO
N CH2O
+ H 2O
过量氨基树脂则自身交联： 过量氨基树脂则自身交联
NCH2OH + H N
NCH2OC4H9 + H N
section 3 Epoxy Resin
第三节 环氧树脂
一、环氧树脂分类
1．缩水甘油类环氧树脂 ． 缩水甘油醚环氧树脂：
CH3 CH2O O CH3 OCH2CCH2 OH O n
O
C
CH3
C
CH3
OCH2 O
缩水甘油酯环氧树脂 ：
O
H2C
N
N CH2 O (TGIC) O CH2
O N O
2．环氧化烯烃 ．
+ RCO2H
200～240℃
酯化程度一般是40%～80%。酯化度50%以上 以上具有气干性，并 以上 溶于脂肪烃溶剂，常用亚麻油酸、桐油酸等；酯化度在50%以 以 下的只能烘干成膜，应采用芳烃溶剂，选用蓖麻油酸和椰子油 酸等。主原料多用E-20、E-12（气干）、E-06（烘干）等。 （气干） （烘干） *酯化时，要控制环氧基-羟基醚化、脂肪酸双键热聚反应！
N NCH2OH + HOCH2 N N CH2OCH2 N + H 2O
N
N
CH2 N
CH2 N
+ H 2O
+ C4H9OH
CH2 N
+ H2O + CH2O
NCH2OC4H9 + HOCH2 N
N
CH2OCH2 N
+ C4H9OH
三、氨基树脂的应用
1．丁醇醚化氨基树脂 ． 常与醇酸树脂、羟基丙烯酸树脂、饱和聚酯树脂配制烘漆， 有良好的装饰性和耐久性，可作为高档汽车涂料或一般工业涂 料使用 2．甲醇改性氨基树脂 ． HMMM常用于配制高固体分涂料和水性漆。 HMMM的交联 效率高、漆膜韧性好，故常与羟丙树脂或饱和聚酯配制高固体 分卷材涂料，有时涂料中掺混一些部分甲醇醚化树脂来提高交 联反应活性。 3．混醚型氨基树脂（异丁醇/甲醇） ．混醚型氨基树脂 全部醚化的混醚型氨基树脂性能类似于HMMM，但它有较 好的对底材润湿性和层间结合力，适宜配制中涂或水性漆。
O CH3 H3C
5．有机硅改性环氧树脂 ．
C OH C OR
+ +
HO Si HO Si
cat. cat.
C O Si C O Si
+ H 2O + ROH
6．增韧改性环氧树脂 ． 采用聚己内酸酯二元醇增韧环氧树脂，使所制备的烘漆仍保 持其坚硬性。 例如：取1455份环氧树脂（环氧当量485）、412.5份聚己内酸 酯二元醇制得环氧当量1070、75%固体分增韧环氧树脂溶液。 7．水性环氧树脂 ． *低分子量环氧树脂乳液 （水性聚酰胺或胺加合物配双包装自干漆） *水性环氧酯（配制阳极电泳漆） *水性环氧叔胺树脂（配制阴极电泳漆） *水性丙烯酸改性环氧树脂（配制水性浸漆和水性喷漆）
三、醇酸树脂合成工艺
1．醇解法------油+甘油→甘油—酸酯 ．醇解法 醇解催化剂：LiOH、CaO、PbO，用量为油的0.01～0.05%。 醇解温度： 230～250℃
醇解反应终点确定：测乙醇容忍度、电导值 2．脂肪酸法 ． 一步法：一次投料，树脂分子量较低 二步法：先加部分脂肪酸(40%～90%)， 树脂分子量较高、干燥快
四、醇酸树脂性质的影响因素 1．油性质的影响 （干燥 性—抗黄变性） ． 2．油度的影响 ． 短油度→长油度：
溶剂汽油溶解性↑、粘度↓、树脂固体份↑；硬度↓、颜料分散性 与贮存稳定性↑。耐候性、附着力以中油度为最好。 3． 3．合成方法的影响 *脂肪酸法 脂肪酸法： 脂肪酸法 酯化反应性：伯羟基＞仲羟基;苯酐＞不饱和酸＞芳酸＞脂肪酸 伯羟基＞仲羟基 苯酐 不饱和酸＞芳酸＞ 苯酐＞ 伯羟基 苯酐都与伯羟基结合、仲羟基与脂肪酸结合------分子量大、酸 值低、漆膜硬 *醇解法 醇解法：甘油一酸酯是脂肪酸伯羟基酯，苯酐与伯羟基-仲羟 醇解法 基都反应酯化------树脂支化、酸值高、漆膜易发粘