Технология получения эпоксидных полимеров Эпоксидные полимеры- полимеры, содержащие эпоксидные группы и способные под действием отвердителей (полиаминов и др.) образовывать сшитые полимеры.

Эпоксидную смолу получают поликонденсацией эпихлоргидрина с различными органическими соединениями: от фенола до пищевых масел, скажем соевого (например, в Казахстане разработана технология получения из отходов кожевенного производства). Такой способ носит название «эпоксидирование».

В настоящее время эпоксидные смолы получают одним из трех методов: взаимодействием двух- и многоатомных фенолов, спиртов, аминов, кислот, представляющих собой протонодонорные соединения, с эпихлоргидрином с последующей регенерацией эпоксидной группы на стадии дегидрохлорирования; при эпоксидирование непредельных соединений, проводимом органическими надкислотами, например надуксусной или надмуравьиной, либо пероксидами и гидропероксидами кислорода; путем реакций полимеризации и сополимеризации непредельных мономеров, имеющих в своем составе эпоксидные группы.

Модифицированные эпоксидные смолы

Эпоксидная смолы способны под действием отвердителей (полиаминов и др.) образовывать сшитые полимеры. Наибольшее практическое и широкое применение для получения эпоксидных смол нашли дифенилолпропан (диан или бнсфенол А) и эпихлоргидрин. Реакция получения эпоксидной смолы протекает по схеме, изображенной на рис.

В структурной формуле число n указывает на число мономеров в полимере эпоксидной смолы (степень полимеризации эпоксидной смолы) и может достигать 25, но чаще всего встречаются эпоксидные смолы с n меньше 10. Эппоксидная смола марки ЭД-20 имеет 2 эпоксидные группы. Структурная формула эпоксидной смолы ЭД-20 имеет вид: Чем выше степень полимеризации эпоксидной строки, тем выше вязкость. При больших значениях степени полимеризации эпоксидная смола будет твердым веществом.

Для характеристики эпоксидных смол используют эпоксидное число, т.е. содержание эпоксидных групп в граммах на 100 г смолы. Так, смолы ЭД-20 (М=400) и ЭД-8 (М=1000) содержат соответственно и 8-10% эпоксидных групп. Кроме того, смолы характеризуются эпоксидным эквивалентом – массой одного грамм-эквивалента смолы.

Отвердители бывают двух видов: -холодного отверждения (ПЭПА, ТЭТА), т.е. отвердители, которые отверждают смолу при комнатной температуре. Приблизительный расход отвердителя ПЭПА и ТЭТА на смолу– 1:10 (смола: отвердитель- 1:10).Следует пояснить, что несмотря на разную отверждающую способность полиэтиленполиамина и триэтилентетрамина (у полиэтилен полиамин а она выше) расход обоих отвердителей на смолу примерно одинаковый, т.к. согласно ТУ у полиэтиленполиамина массовая доля собственно ПЭПА составляет лишь 25–35% (остальное – кубовый остаток), а у триэтилентетрамина массовая доля ТЭТА составляет не менее 95%. -горячего отверждения (малеиновый ангидрид, ДЭТА и др.) т.е. отвердители, которые отверждают смолу при температуре 50-60°С.

При взаимодействии эпоксидной смолы с отвердителем проходит следующая реакция:

Схема производства жидких эпоксидных смол периодическим методом 1 - реактор; 2, 6 - холодильники; 3 - приёмник; 4 - фильтры; 5 - аппарат для отгонки толуола; 7 - сборник

Применение Эпоксидные соединения, нашли широкое применение как химические промежуточные звенья в производстве растворителей, пластификаторов, клеев и синтетических смол. Они часто используются в различных отраслях промышленности как защитные покрытия для металла и древесины. Альфа-эпоксисоединения с эпоксигруппой (C-O-C) в положении 1,2 являются наиболее реактивными из всех эпоксидных соединений и чаще всего используются в промышленности. Эпоксидные смолы после реакции с отвердителями образуют универсальные термореактивные материалы, нашедшие разнообразное применение, включая поверхностные покрытия, электронику (герметики), ламинирование и склеивание между собой различных материалов.

ЭПОКСИДНЫЕ КЛЕИ для склеивания металлов, разнородных материалов и пористых конструкций приклеивания металла к пластмассе, алюминий, медь, железо, магниевые сплавы, медную проволоку, изолированную пластмассой, резину и посеребренную бронзу. авиационной и космической технике, наиболее распространенным из которых является склеивание разнородных материалов, например склеивание солнечных батарей на спутниках или приклеивание медной фольги к фенольной пластмассе для изготовления печатных схем. для укрепления драгоценных камней в оправах. для связки практически любого типа наполнителя. В качестве связующего опилок. могут применяться в качестве грунтов для создания хорошей адгезии внешнего покрытия к изделию или для увеличения коррозионной стойкости. имеют хорошую адгезию ко всем термореактивным пластмассам, кроме кремнийорганических, и к большинству термопластичных, кроме полиолефинов, фторопластов а некоторых пластифицированных винилов. имеют хорошую адгезию к стеклу и дают возможность изготавливать эпоксидные стеклопластики.

Выбор состава связующих на основе эпоксидных смол для композиционных материалов основан на том, что с уменьшением расстояния между узлами сетки растут температура стеклования, прочность при сжатии, химическая и термическая стойкость, но растет и хрупкость. Аналогично изменяются свойства отвержденных связующих при увеличении содержания ароматических циклов в молекуле эпоксидных смол.

Перевернутая верхняя часть лодки из стеклоткани с ЭС Применение эпоксидной смолы, как изолятора для гибридной интегральной схемы

смола биоинженерия, нарисованная эпоксидными смолами

Стекломат, стеклоткань Э3-100, Э3-200,