萬(wàn)能膠生產(chǎn)1,2-第二組.ppt

環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的生產(chǎn),第二組 小組成員：谷媛、王冬欣、鮑東浩、 許可、劉海波,萬(wàn)能膠又稱(chēng)氰基丙烯酸酯 ，目前，國(guó)內(nèi)氰基丙烯酸酯的合成路線(xiàn)，主要是由氰乙酸酯在堿性催化劑條件下與35 一37的甲醛水溶液聚合后生成低分子量聚氰基丙烯酸乙酯，再在減壓的條件下加熱裂解該縮聚產(chǎn)物而得到氰基丙烯酸酯粗產(chǎn)品，再經(jīng)過(guò)精餾得到精制產(chǎn)品 ，其主要的化學(xué)反應(yīng)如下,環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑有萬(wàn)能膠之稱(chēng)，是最重要的一類(lèi)合成膠粘劑 在建筑業(yè)有廣泛應(yīng)用，如用于粘接瓷磚、壁紙、外墻飾面等，也用于制鞋業(yè)粘貼皮鞋襯里和作文具膠水等。,環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑配方,室溫固化環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑配方 快速固化環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑配方 阻燃環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑配方,室溫固化環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑配方,主要原料規(guī)格及消耗定額,工藝流程說(shuō)明,雙組分室溫固化環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑的甲組分是雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂，用聚醚增韌；乙組分以苯酚-甲醛-多胺縮合物為固化劑。使用前甲乙以23/L（重量）比例混合。 在配料釜中加入聚醚和環(huán)氧樹(shù)脂，開(kāi)動(dòng)攪拌，攪拌0.5h左右，混合后出料裝桶即甲組分。 在苯酚加熱熔化后投入反應(yīng)釜中，攪拌，加入乙二胺，保持物料溫度45下滴加甲醛液，加完后繼續(xù)反應(yīng)1h，減壓脫水，放料紅棕色粘稠液體。產(chǎn)品450kg與2,4,6,-三（二甲氨基甲基苯酚等）90kg混合配成乙組分。,快速固化環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑配方,原材料: 雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂;增韌劑Q;自制固化劑C;硅灰石填料。 操作步驟： 將雙酚A 環(huán)氧樹(shù)脂與增韌劑Q 首先混合均勻,然后按比例加入自制固化劑C 和硅灰石填料,混合均勻。 將鋁試樣表面進(jìn)行吹砂處理,在粘接處均勻涂薄膠層,在膠黏劑適用期內(nèi)合攏試樣加壓固化,壓力為014 MPa ,在25 時(shí)3 d 的條件下固化。,1、將盛有一定量環(huán)氧樹(shù)脂的反應(yīng)器放入70的水浴鍋中,待環(huán)氧樹(shù)脂軟化后,加入包覆后的阻燃劑和成炭劑淀粉,攪拌半小時(shí)。 2、待充分混合均勻后加入納米SiO2 ,采用超聲波機(jī)進(jìn)行分散,制得A組分。將固化劑651聚酰胺和T - 31在常溫下按一定比例混合,并滴入DMP - 30 固化促進(jìn)劑混合均勻,制得B 組分。將所得A 組分與B 組分充分混合,完成配膠。,阻燃環(huán)氧樹(shù)脂膠黏劑配方,補(bǔ)充 環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)方法,一步法 把雙酚A(BPA)和環(huán)氧氯丙烷(EcH)在氫氧化鈉作用下進(jìn)行縮聚，即開(kāi)環(huán)和閉環(huán)在同一反應(yīng)條件下進(jìn)行的工藝方法 兩步法 將雙酚A、環(huán)氧氯丙烷，同時(shí)加入三苯基膦鹵化物或三苯基膦作催化劑，升溫使體系在 40120發(fā)生醚化反應(yīng),反應(yīng)原理,（1）在堿催化下，雙酚A的羥基與環(huán)氧氯丙烷的環(huán)氧基反應(yīng)，生成端基為氯化羥基的化合物-開(kāi)環(huán)反應(yīng)。 （2）氯化羥基與NaOH反應(yīng)，脫 HCl再形成環(huán)氧基-閉環(huán)反應(yīng)。 （3）新生成的環(huán)氧基與雙酚A的羥基反應(yīng)生成端羥基化合物-開(kāi)環(huán)反應(yīng)。 （4）端羥基化合物與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)生成端氯化羥基化合物-開(kāi)環(huán)反應(yīng)。 （5）生成的氯化羥基與NaOH反應(yīng)，脫HCl再生成環(huán)氧基-閉環(huán)反應(yīng)。 在環(huán)氧氯丙烷過(guò)量情況下，繼續(xù)不斷地進(jìn)行上述開(kāi)環(huán)-開(kāi)環(huán)-閉環(huán)反應(yīng)，最終即可得到二端基為環(huán)氧基的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂。,一步法制備步驟 將配方量的雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在80下攪拌溶解，然后降溫至50，滴加30的NaOH。堿滴加完后保溫反應(yīng)一段時(shí)間，然后減壓回收未反應(yīng)的環(huán)氧氯丙烷。 接著再次降溫到50，滴加15的 NaOH，加完后保溫反應(yīng)。反應(yīng)完畢，加入苯，升溫溶解，然后靜置水洗，上層的樹(shù)脂苯溶液真空吸入脫水釜，殘液再加苯萃取一次，棄去下層鹽水溶液，萃取液仍吸入脫水釜。最后蒸出苯，得到清澈透明的樹(shù)脂。 此外還有一次加堿法，即將堿改成一次滴加完，然后再蒸餾未反應(yīng)的環(huán)氧氯丙烷,兩步法制備步驟,將雙酚A、環(huán)氧氯丙烷，同時(shí)加入三苯基膦鹵化物或三苯基膦作催化劑，升溫使體系在40120發(fā)生醚化反應(yīng)，生成氯醇醚。當(dāng)羥基轉(zhuǎn)化率達(dá)到8090后，在2090以下一次性加入Na0H水溶液，進(jìn)行閉環(huán)反應(yīng)。然后，在減壓下蒸盡環(huán)氧氯丙烷。加入有機(jī)溶劑，溶解粗產(chǎn)物，再加入水水洗至中性，靜置分去水層，最后蒸餾除去苯，得到樹(shù)脂產(chǎn)品。二步法也可以選擇銨鹽、膽堿作為催化劑，無(wú)機(jī)鹽，含硫有機(jī)化合物，考慮到價(jià)格因素，國(guó)內(nèi)企業(yè)選用銨鹽的居多。,兩種方法間的比較,一步法 反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，而且要求環(huán)氧氯丙烷大量過(guò)量，環(huán)氧氯丙烷消耗較多，增加了反應(yīng)能耗。在堿的存在下，環(huán)氧氯丙烷也會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，生成副產(chǎn)物丙三醇，影響產(chǎn)品品質(zhì)。同時(shí)，雙酚A和環(huán)氧氯丙烷還會(huì)發(fā)生加成反應(yīng)，生成1，3氯代醇，從而降低產(chǎn)物的環(huán)氧值，也提高了產(chǎn)物的含氯量 兩步法 反應(yīng)時(shí)間短，操作穩(wěn)定，溫度波動(dòng)小，易于控制，產(chǎn)生的三廢少，質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)率高，可生產(chǎn)系列環(huán)氧樹(shù)脂，但很難從樹(shù)脂中除去催化劑。,結(jié)論： 選擇“兩步法”進(jìn)行生產(chǎn)（以銨鹽為催化劑） 理由：工藝流程簡(jiǎn)單，操作方便，費(fèi)用低，符合工業(yè)化大生產(chǎn)。,任務(wù)02 萬(wàn)能膠的影響因素,影響環(huán)氧樹(shù)脂膠性能的因素 1。固化條件的影響 （1）固化劑 由于固化劑的不同，可直接影響膠合工藝和膠合性質(zhì)，所以根據(jù)工藝條件選擇固化劑是很重要的。 例如，固化后對(duì)性能要求不高的，并可在常溫下固化時(shí)，可以使用脂肪族胺類(lèi)固化劑（乙二胺、二乙烯三胺等）；如果在固化后要求耐熱性和耐化學(xué)腐蝕性好，可以用酸酐類(lèi)固化劑（順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酸酐等），用這類(lèi)固化劑都要高溫固化，并且用量比較大；如果在固化后要求機(jī)械強(qiáng)度的，可以用氨基樹(shù)脂作為固化劑。總之，根據(jù)各種不同的要求，可以采用不同的固化劑。,（2）固化程度 用同一種固化劑膠合相同的材料，固化后的剪切強(qiáng)度不一定相同，其原因是由于固化后強(qiáng)度不同。固化后強(qiáng)度高的，固化比較安全，反之，就是固化不完全。為了達(dá)到比較好的性能，及要使樹(shù)脂固化得完全，反之，就是固化不完全。為了達(dá)到比較好的性能，及要使樹(shù)脂固化得完全，就必須達(dá)到一定的固化溫度和固化時(shí)間。 （3）膠層厚度 一般認(rèn)為 膠層的厚度薄一些好，當(dāng)膠層的厚度增加到一定程度時(shí)，就會(huì)使膠著里下降。 （4）壓力 環(huán)氧樹(shù)脂在固化完成膠合作用時(shí)，需施加一定的壓力，使環(huán)氧樹(shù)脂完全潤(rùn)濕被膠合的物體，同時(shí)形成均勻的膠層，達(dá)到良好膠合，否則，膠接面接觸不良，將會(huì)降低膠合強(qiáng)度。施加壓力的大小，與膠液組成有關(guān)。對(duì)于只含有固化劑（或再加稀釋劑），而無(wú)其他助劑的膠液，宜于采用較低的壓力膠合。對(duì)于除含有固化劑，還含有某種助劑的膠液，可施加較大的壓力膠合。但是，壓力過(guò)大，會(huì)損壞膠層，降低膠合強(qiáng)度，因此，選擇的壓力，應(yīng)該既能保持膠面接觸緊密，又可確保膠層不受破壞。,2。助劑的影響 （1）增韌劑或增塑劑 環(huán)氧樹(shù)脂膠中如果只含有環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑，則產(chǎn)生膠液粘度高、活性期短、樹(shù)脂固化后脆性大、強(qiáng)度低等缺陷。加入適量的增韌劑可以改善這些缺點(diǎn)，可以增加環(huán)氧樹(shù)脂的流動(dòng)性，降低樹(shù)脂固化后的脆性，提高韌性，并能提高抗彎和抗沖擊強(qiáng)度。 增韌劑分為非活性增韌劑和活性增韌劑。非活性增韌劑就是增塑劑，不帶活性基團(tuán)，不能參與固化反應(yīng)。增塑劑本身粘度都很小，課增加樹(shù)脂的流動(dòng)性，有利于潤(rùn)濕、擴(kuò)散和吸附。例如，鄰苯二甲酸二丁酯（DBP）、鄰苯二甲酸二辛脂(DOP)、磷酸三苯酯(TPP)等，一般用量為樹(shù)脂質(zhì)量的5%20%（質(zhì)量），如加入量過(guò)多，會(huì)使樹(shù)脂強(qiáng)度明顯下降。,活性增韌劑帶有活性基團(tuán)，直接參與固化反應(yīng)，能很大程度地改善樹(shù)脂脆性，提高樹(shù)脂抗沖擊性強(qiáng)度。例如，低分子量的熱塑性聚酰胺樹(shù)脂、聚硫橡膠、丁晴橡膠以及聚酯樹(shù)脂等。聚酰胺樹(shù)脂用量的范圍很大，可以是環(huán)氧樹(shù)脂的60%300%（質(zhì)量），通常是采用100%（質(zhì)量）。其他樹(shù)脂的用量一般都小于100%（質(zhì)量），用量過(guò)多會(huì)降低強(qiáng)度。 （2）稀釋劑 環(huán)氧樹(shù)脂由于粘度較大，25時(shí)粘度一般在230Pas以上，使調(diào)配和使用不方便，所以使用環(huán)氧樹(shù)脂是，常加入一定量的稀釋劑。稀釋劑的主要作用是降低環(huán)氧樹(shù)脂的粘度，增加其其流動(dòng)性和滲透性，便于操作，并可延長(zhǎng)其活性期，但用量較多時(shí)，對(duì)樹(shù)脂性能會(huì)有影響。稀釋劑有活性稀釋劑和非活性稀釋劑。活性稀釋劑例如甘油環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧丙烷苯基醚、環(huán)氧丙烷丁基醚等，因其分子端含有活性基團(tuán)，能參加固化反應(yīng)，所以稱(chēng)為活性稀釋劑。常溫固化時(shí)，一般可加入活性稀釋劑，加入量相當(dāng)于環(huán)氧樹(shù)脂質(zhì)量的5%20%（質(zhì)量）。,非活性稀釋劑例如苯、甲苯、二甲苯、丙酮、環(huán)己烷、正丁醇等，因其分子中不含活性基團(tuán)，不參加固化反應(yīng)，所以稱(chēng)為非活性固化劑。使用時(shí)僅僅是起稀釋作用，達(dá)到降低粘度的目的。一般加入量為樹(shù)脂質(zhì)量的5%15%。若用量過(guò)多，在樹(shù)脂固化時(shí)會(huì)有部分溢出，從而加大樹(shù)脂的收縮率，降低膠合力和機(jī)械強(qiáng)度。 （3）填充劑 在環(huán)氧樹(shù)脂膠中加入適量的填料，不僅可以減少樹(shù)脂的用量，降低成本，同時(shí)還可以改善樹(shù)脂的性能。例如，降低樹(shù)脂固化時(shí)的收縮和熱膨脹系數(shù)；增加熱傳導(dǎo)性、提高耐熱性能；提高膠合強(qiáng)度，提高機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性能等。 填料的種類(lèi)很多，根據(jù)填料的物理狀態(tài)可分為纖維狀和粉末狀兩大類(lèi)。前者是以玻璃纖維為主，后者是金屬粉末、氧化物粉末、礦物粉末等，例如氧化鋁粉、鐵粉、石英粉、云母粉、石棉粉、水泥、陶土、金剛砂及碳酸鈣等。滴粉末狀填料要求顆粒細(xì)小，用量不能太多，以保證填料被樹(shù)脂濕潤(rùn)。密度輕的填料如石棉粉、石英粉等，因體積大，用量應(yīng)低于30%（質(zhì)量），而云母,粉、鉛粉等可加到150%（質(zhì)量）。重質(zhì)填料如鐵粉、銅粉等，可加到200%300%。 4.偶聯(lián)劑 偶聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)中一般都含有兩種性質(zhì)不同的基團(tuán)，一種基團(tuán)（X）能與無(wú)機(jī)物的表面很好地親合