ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эпоксидные смолы из "Технология лаков и красок" Первые сведения об эпоксидных смолах были опубликованы в начале 40-х годов нашего столетия, а в 50-х годах началось их промышленное применение. Благодаря высокой химической стойкости и способности совмещаться со всеми известными пленкообразующими веществами эпоксидные смолы в настоящее время получили очень широкое распространение. [c.78] Эпоксидные смолы по молекулярной массе подразделяются на низкомолекулярные (300—1000), среднемолекулярные (1000— 2000) и высокомолекулярные (2000—3600). Известны также фе-ноксисмолы с молекулярной массой 25 000—70 000. [c.78] Этерифицированные маслами эпоксидные смолы (эпоксиэфи-ры) подразделяются в зависимости от степени этерификации на жирные, содержащие более 60% масла, средней жирности (до 50% масла) и тощие (30—45%) масла). [c.78] В зависимости от применяемого отвердителя эпоксидные смолы делятся на отверждаемые аминами, низкомолекулярными полиамидами, изоцианатами (двухкомпонентные системы) и модифицированные фенолоформальдегидными или аминоформальдегид-ными смолами (однокомпонентные системы). [c.78] Эпихлоргидрин — бесцветная прозрачная жидкость, не смешивающаяся с водой, но растворяющаяся в бензоле, толуоле, ацетоне, спирте и других растворителях. Температура кипения эпихлоргидрина 117—118°С. [c.79] хлоргидрин получают из глицерина и пропилена. [c.79] Дифенилолпропан получают конденсацией фенола с ацетоном в присутствии кислых катализаторов. Более совершенным является бескислотный метод, по которому в качестве катализатора используют BF3. По последенму методу получают более чистый продукт, что особенно важно в производстве эпоксидных смол. [c.79] Эпоксидные группы чрезвычайно реакционноспособны и легко раскрываются в присутствии соединений, молекулы которых имеют подвижный атом водорода. При взаимодействии диана и эпихлоргидрина сначала происходит присоединение атома водорода фенольного гидроксила к эпоксидной группе эпихлоргидрина. В результате у вторичного углеродного атома эпихлоргидрина образуется гидроксильная группа. Затем в присутствии щелочи протекает дегидрохлорирование, в результате которого образуются конечные эпоксидные группы. [c.79] Получение эпоксидных смол дианового типа. Простейшей смолой этого типа является диглициднловый эфир дифенилолпропана. [c.79] Таким образом, увеличение молекулярной массы эпоксидного олигомера приводит к увеличению содержания вторичных гидроксильных групп в его молекуле. [c.79] Раскрытие эпоксидного кольца происходит при температуре выше 50 °С, а при 100—120 °С оно протекает с большой скоростью. Реакция взаимодействия эпоксидной и фенольной группы сильно экзотермична (71,6 кДж/моль). [c.79] На первом этапе эта реакция играет второстепенную роль вследствие большой активности эпоксидной группы. Реакция эта эндотермична (протекает с поглошением 117 кДж/моль). Но так как растворение НС1 и его нейтрализация экзотермичны, то в целом процесс протекает с выделением тепла (16,8 кДж/моль). Описанные реакции являются основными, но не единственными при взаимодействии диана и эпихлоргидрина. [c.80] Наряду с основными реакциями протекают также побочные реакции, сушественно влияющие на строение и свойства эпоксидных смол, приведенные ниже. [c.80] В молекулах такого строения процесс дегидрохлорирования не происходит, в результате чего повышается содержание связанного хлора и уменьшается содержание эпоксидных групп в смоле. [c.80] В этом случае полимер имеет сетчатую структуру и не содержит гидроксильные группы. Скорость протекания этой реакции, т. е. количество полимера сетчатого строения в готовом продукте, зависит от природы и количества- щелочных катализаторов. [c.81] Из изложенного видно, насколько сложным является процесс получения эпоксидных смол. Отклонения от установленного режима неизбежно приводят к изменениям структуры полимера. В результате этого число эпоксидных групп, приходящихся на одну молекулу смолы, меньше двух, а у высокомолекулярных смол иногда не превышает 1,3. [c.81] Высокомолекулярные эпоксидные смолы можно получать взаимодействием низкомолекулярной смолы с дифенилолпропаном в блоке (сплавление) или в среде растворителя, непосредственной конденсацией эпихлоргидрина с дифенилолпропаном, а также эпоксидированием непредельных соединений. [c.81] По методу сплавления процесс ведут при температуре 160— 210 °С. В этих условиях возможна не только конденсация по эпоксидной группе диглицидилового эфира и гидроксила дифенилол-пропана, но и полимеризация по эпоксидным группам. Эта побочная реакция способствует разветвлению цепи, что может привести к образованию сетчатой структуры. Для предотвращения этой реакции применяются катализаторы основного типа пиперидин, карбонат натрия, диметиламин и др. [c.81] Более совершенным методом является непосредственная конденсация эпихлоргидрина и дифенилолпропана. [c.81] Получение модифицированных эпоксидных смол (эпоксиэфиров). Эпоксидная и гидроксильная группы в молекула эпоксидных смол вступают в реакцию взаимодействия с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров, называемых эпоксиэфирами. [c.81] Вернуться к основной статье