北京中投信德国际信息咨询有限公司环氧树脂包覆型聚磷酸铵项目
可行性研究报告
编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司
工程师:高建
北京中投信德国际信息咨询有限公司
环氧树脂包覆型聚磷酸铵项目
可行性研究报告
项目委托单位:XXXXXXXX有限公司
项目编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司发证机关:北京市工商行政管理局
注册号:110106013054188
法人代表:杨军委
项目组长;高建
编制人员:
白惠工程师
朱光明工程师
李道峰工程师
金惠子工程师
秦珍珍工程师
审定:郝建波
项目编号:ZTXDBJ-20170322-5
编制日期:2017年X月
关于环氧树脂包覆型聚磷酸铵项目可行性
研究报告编制说明
(模版型)
【立项批地融资招商】
核心提示:
1、本报告为模版形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。
2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整)
编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司
工程师:高建
目录
第一章总论 (10)
1.1项目概要 (10)
1.1.1项目名称 (10)
1.1.2项目建设单位 (10)
1.1.3项目建设性质 (10)
1.1.4项目建设地点 (10)
1.1.5项目主管部门 (10)
1.1.6项目投资规模 (11)
1.1.7项目建设规模 (11)
1.1.8项目资金来源 (12)
1.1.9项目建设期限 (12)
1.2项目建设单位介绍 (12)
1.3编制依据 (12)
1.4编制原则 (13)
1.5研究范围 (14)
1.6主要经济技术指标 (14)
1.7综合评价 (15)
第二章项目背景及必要性可行性分析 (16)
2.1项目提出背景 (16)
2.2本次建设项目发起缘由 (16)
2.3项目建设必要性分析 (16)
2.3.1促进我国环氧树脂包覆型聚磷酸铵产业快速发展的需要 (17)
2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (17)
2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (17)
2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (17)
2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (18)
2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (18)
2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (19)
2.4项目可行性分析 (19)
2.4.1政策可行性 (19)
2.4.2市场可行性 (19)
2.4.3技术可行性 (20)
2.4.4管理可行性 (20)
2.4.5财务可行性 (20)
2.5环氧树脂包覆型聚磷酸铵项目发展概况 (21)
2.5.1已进行的调查研究项目及其成果 (21)
2.5.2试验试制工作情况 (21)
2.5.3厂址初勘和初步测量工作情况 (22)
2.5.4环氧树脂包覆型聚磷酸铵项目建议书的编制、提出及审批过程 (22)
2.6分析结论 (22)
第三章行业市场分析 (24)
3.1市场调查 (24)
3.1.1拟建项目产出物用途调查 (24)
3.1.2产品现有生产能力调查 (24)
3.1.3产品产量及销售量调查 (25)
3.1.4替代产品调查 (25)
3.1.5产品价格调查 (25)
3.1.6国外市场调查 (26)
3.2市场预测 (26)
3.2.1国内市场需求预测 (26)
3.2.2产品出口或进口替代分析 (27)
3.2.3价格预测 (27)
3.3市场推销战略 (27)
3.3.1推销方式 (28)
3.3.2推销措施 (28)
3.3.3促销价格制度 (28)
3.3.4产品销售费用预测 (28)
3.4产品方案和建设规模 (29)
3.4.1产品方案 (29)
3.4.2建设规模 (29)
3.5产品销售收入预测 (30)
3.6市场分析结论 (30)
第四章项目建设条件 (22)
4.1地理位置选择 (31)
4.2区域投资环境 (32)
4.2.1区域地理位置 (32)
4.2.2区域概况 (32)
4.2.3区域地理气候条件 (33)
4.2.4区域交通运输条件 (33)
4.2.5区域资源概况 (33)
4.2.6区域经济建设 (34)
4.3项目所在工业园区概况 (34)
4.3.1基础设施建设 (34)
4.3.2产业发展概况 (35)
4.3.3园区发展方向 (36)
4.4区域投资环境小结 (37)
第五章总体建设方案 (38)
5.1总图布置原则 (38)
5.2土建方案 (38)
5.2.1总体规划方案 (38)
5.2.2土建工程方案 (39)
5.3主要建设内容 (40)
5.4工程管线布置方案 (40)
5.4.1给排水 (40)
5.4.2供电 (42)
5.5道路设计 (44)
5.6总图运输方案 (45)
5.7土地利用情况 (45)
5.7.1项目用地规划选址 (45)
5.7.2用地规模及用地类型 (45)
第六章产品方案 (46)
6.1产品方案 (46)
6.2产品性能优势 (46)
6.3产品执行标准 (46)
6.4产品生产规模确定 (46)
6.5产品工艺流程 (47)
6.5.1产品工艺方案选择 (47)
6.5.2产品工艺流程 (47)
6.6主要生产车间布置方案 (47)
6.7总平面布置和运输 (48)
6.7.1总平面布置原则 (48)
6.7.2厂内外运输方案 (48)
6.8仓储方案 (48)
第七章原料供应及设备选型 (49)
7.1主要原材料供应 (49)
7.2主要设备选型 (49)
7.2.1设备选型原则 (50)
7.2.2主要设备明细 (50)
第八章节约能源方案 (52)
8.1本项目遵循的合理用能标准及节能设计规范 (52)
8.2建设项目能源消耗种类和数量分析 (52)
8.2.1能源消耗种类 (52)
8.2.2能源消耗数量分析 (52)
8.3项目所在地能源供应状况分析 (53)
8.4主要能耗指标及分析 (53)
8.4.1项目能耗分析 (53)
8.4.2国家能耗指标 (54)
8.5节能措施和节能效果分析 (54)
8.5.1工业节能 (54)
8.5.2电能计量及节能措施 (55)
8.5.3节水措施 (55)
8.5.4建筑节能 (56)
8.5.5企业节能管理 (57)
8.6结论 (57)
第九章环境保护与消防措施 (58)
9.1设计依据及原则 (58)
9.1.1环境保护设计依据 (58)
9.1.2设计原则 (58)
9.2建设地环境条件 (58)
9.3 项目建设和生产对环境的影响 (59)
9.3.1 项目建设对环境的影响 (59)
9.3.2 项目生产过程产生的污染物 (60)
9.4 环境保护措施方案 (61)
9.4.1 项目建设期环保措施 (61)
9.4.2 项目运营期环保措施 (62)
9.4.3环境管理与监测机构 (63)
9.5绿化方案 (64)
9.6消防措施 (64)
9.6.1设计依据 (64)
9.6.2防范措施 (64)
9.6.3消防管理 (66)
9.6.4消防设施及措施 (66)
9.6.5消防措施的预期效果 (67)
第十章劳动安全卫生 (68)
10.1 编制依据 (68)
10.2概况 (68)
10.3 劳动安全 (68)
10.3.1工程消防 (68)
10.3.2防火防爆设计 (69)
10.3.3电气安全与接地 (69)
10.3.4设备防雷及接零保护 (69)
10.3.5抗震设防措施 (70)
10.4劳动卫生 (70)
10.4.1工业卫生设施 (70)
10.4.2防暑降温及冬季采暖 (71)
10.4.4照明 (71)
10.4.5噪声 (71)
10.4.6防烫伤 (71)
10.4.7个人防护 (71)
10.4.8安全教育 (72)
第十一章企业组织机构与劳动定员 (73)
11.1组织机构 (73)
11.2激励和约束机制 (73)
11.3人力资源管理 (74)
11.4劳动定员 (74)
11.5福利待遇 (75)
第十二章项目实施规划 (76)
12.1建设工期的规划 (76)
12.2 建设工期 (76)
12.3实施进度安排 (76)
第十三章投资估算与资金筹措 (77)
13.1投资估算依据 (77)
13.2建设投资估算 (77)
13.3流动资金估算 (78)
13.4资金筹措 (78)
13.5项目投资总额 (78)
13.6资金使用和管理 (81)
第十四章财务及经济评价 (82)
14.1总成本费用估算 (82)
14.1.1基本数据的确立 (82)
14.1.2产品成本 (83)
14.1.3平均产品利润与销售税金 (84)
14.2财务评价 (84)
14.2.1项目投资回收期 (84)
14.2.2项目投资利润率 (85)
14.2.3不确定性分析 (85)
14.3综合效益评价结论 (88)
第十五章风险分析及规避 (90)
15.1项目风险因素 (90)
15.1.1不可抗力因素风险 (90)
15.1.3市场风险 (90)
15.1.4资金管理风险 (91)
15.2风险规避对策 (91)
15.2.1不可抗力因素风险规避对策 (91)
15.2.2技术风险规避对策 (91)
15.2.3市场风险规避对策 (91)
15.2.4资金管理风险规避对策 (92)
第十六章招标方案 (93)
16.1招标管理 (93)
16.2招标依据 (93)
16.3招标范围 (93)
16.4招标方式 (94)
16.5招标程序 (94)
16.6评标程序 (95)
16.7发放中标通知书 (95)
16.8招投标书面情况报告备案 (95)
16.9合同备案 (95)
第十七章结论与建议 (96)
17.1结论 (96)
17.2建议 (96)
附表 (97)
附表1 销售收入预测表 (97)
附表2 总成本表 (98)
附表3 外购原材料表 (99)
附表4 外购燃料及动力费表 (100)
附表5 工资及福利表 (101)
附表6 利润与利润分配表 (102)
附表7 固定资产折旧费用表 (103)
附表8 无形资产及递延资产摊销表 (104)
附表9 流动资金估算表 (105)
附表10 资产负债表 (106)
附表11 资本金现金流量表 (107)
附表12 财务计划现金流量表 (108)
附表13 项目投资现金量表 (110)
附表14 借款偿还计划表 (112)
............................................ 错误!未定义书签。
第一章总论
总论作为可行性研究报告的首章,要综合叙述研究报告中各章节的主要问题和研究结论,并对项目的可行与否提出最终建议,为可行性研究的审批提供方便。总论章可根据项目的具体条件,参照下列内容编写。(本文档当前的正文文字都是告诉我们在该处应该写些什么,当您按要求写出后,这些说明文字的作用完成,就可以删除了。编者注)
1.1项目概要
1.1.1项目名称
企业或工程的全称,应和项目建议书所列的名称一致
1.1.2项目建设单位
承办单位系指负责项目筹建工作的单位,应注明单位的全称和总负责人
1.1.3项目建设性质
新建或技改项目
1.1.4项目建设地点
XXXX工业园区
1.1.5项目主管部门
注明项目所属的主管部门。或所属集团、公司的名称。中外合资项目应注明投资各方所属部门。集团或公司的名称、地址及法人代表的姓名、国籍。
1.1.6项目投资规模
本次项目的总投资为XXX万元,其中,建设投资为XX万元(土建工程为XXX万元,设备及安装投资XXX万元,土地费用XXX万元,其他费用为XX万元,预备费XX万元),铺底流动资金为XX万元。
本次项目建成后可实现年均销售收入为XX万元,年均利润总额XX 万元,年均净利润XX万元,年上缴税金及附加为XX万元,年增值税为XX万元;投资利润率为XX%,投资利税率XX%,税后财务内部收益率XX%,税后投资回收期(含建设期)为5.47年。
1.1.7项目建设规模
主要产品及副产品品种和产量,案例如下:
本次“环氧树脂包覆型聚磷酸铵产业项目”建成后主要生产产品:环氧树脂包覆型聚磷酸铵
达产年设计生产能力为:年产环氧树脂包覆型聚磷酸铵产品XXX(产量)。
项目总占地面积XX亩,总建筑面积XXX.00平方米;主要建设内容及规模如下:
主要建筑物、构筑物一览表
工程类别工段名称层数占地面积(m2)建筑面积(m2)
1、主要生产系统生产车间1 1 生产车间2 1 生产车间3 1 生产车间4 1 原料库房 1 成品库房 1
2、辅助生产系统
办公综合楼8 技术研发中心 4 倒班宿舍、食堂 5
供配电站及门卫室 1
其他配套建筑工程 1
合计
行政办公及生活设施占地面积
3、辅助设施道路及停车场 1 绿化 1
1.1.8项目资金来源
本次项目总投资资金XX.00万元人民币,其中由项目企业自筹资金XX.00万元,申请银行贷款XX.00万元。
1.1.9项目建设期限
本次项目建设期从2018年XX月至2019年XX月,工程建设工期为XX个月。
1.2项目建设单位介绍
项目公司简介
1.3编制依据
在可行性研究中作为依据的法规、文件、资料、要列出名称、来源、发布日期。并将其中必要的部分全文附后,作为可行性研究报告的附件,这些法规、文件、资料大致可分为四个部分:
项目主管部门对项目的建设要求所下达的指令性文件;对项目承办单位或可行性研究单位的请示报告的批复文件。
可行性研究开始前已经形成的工作成果及文件。
国家和拟建地区的工业建设政策、法令和法规。
根据项目需要进行调查和收集的设计基础资料。
案例如下:
1.《中华人民共和国国民经济和社会发展“十三五”规划纲要》;
2.《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》;
3.《产业“十三五”发展规划》;
4.《本省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》;
5.《国家战略性新兴产业“十三五”发展规划》;
6.《国家产业结构调整指导目录(2011年本)》;
7.《建设项目经济评价方法与参数及使用手册》(第三版);
8.《工业可行性研究编制手册》;
9.《现代财务会计》;
10.《工业投资项目评价与决策》;
11.项目公司提供的发展规划、有关资料及相关数据;
12.国家公布的相关设备及施工标准。
1.4编制原则
(1)充分利用企业现有基础设施条件,将该企业现有条件(设备、场地等)均纳入到设计方案,合理调整,以减少重复投资。
(2)坚持技术、设备的先进性、适用性、合理性、经济性的原则,采用国内最先进的产品生产技术,设备选用国内最先进的,确保产品的质量,以达到企业的高效益。
(3)认真贯彻执行国家基本建设的各项方针、政策和有关规定,执行国家及各部委颁发的现行标准和规范。
(4)设计中尽一切努力节能降耗,节约用水,提高能源的重复利用
率。
(5)注重环境保护,在建设过程中采用行之有效的环境综合治理措施。
(6)注重劳动安全和卫生,设计文件应符合国家有关劳动安全、劳动卫生及消防等标准和规范要求。
1.5研究范围
本研究报告对企业现状和项目建设的可行性、必要性及承办条件进行了调查、分析和论证;对产品的市场需求情况进行了重点分析和预测,确定了本项目的产品生产纲领;对加强环境保护、节约能源等方面提出了建设措施、意见和建议;对工程投资、产品成本和经济效益等进行计算分析并作出总的评价;对项目建设及运营中出现风险因素作出分析,重点阐述规避对策。
1.6主要经济技术指标
项目主要经济技术指标表
序号项目名称单位数据和指标
一主要指标
1 总占地面积亩
2 总建筑面积㎡
3 道路㎡
4 绿化面积㎡
5 总投资资金,其中:万元
建筑工程万元
设备及安装费用万元
土地费用万元
二主要数据
1 达产年年产值万元
2 年均销售收入万元
3 年平均利润总额万元
4 年均净利润万元
5 年销售税金及附加万元
6 年均增值税万元
7 年均所得税万元
8 项目定员人
9 建设期月
三主要评价指标
1 项目投资利润率% 29.80%
2 项目投资利税率% 40.55%
3 税后财务内部收益率% 18.97%
4 税前财务内部收益率% 26.51%
5 税后财务静现值(ic=10%)万元
6 税前财务静现值(ic=10%)万元
7 投资回收期(税后)含建设期年 5.47
8 投资回收期(税前)含建设期年 4.36
9 盈亏平衡点% 45.18%
1.7综合评价
本项目重点研究“环氧树脂包覆型聚磷酸铵产业项目”的设计与建设,项目的建设将充分利用现有人才资源、技术资源、经验积累等,逐步在项目当地形成以市场为导向的规模化环氧树脂包覆型聚磷酸铵生产基地,以研发和生产环氧树脂包覆型聚磷酸铵为主,以满足当前市场的极大需求,进而增强企业的市场竞争力和发展后劲,并推动我国环氧树脂包覆型聚磷酸铵事业的发展进程。
项目的实施符合我国相关产业发展政策,是推动我国环氧树脂包覆型聚磷酸铵行业持续快速健康发展的重要举措,符合我国国民经济可持续发展的战略目标。项目将带动当地就业,增加当地利税,带动当地经济发展。项目建设还将形成产业集群,拉大产业链条,对项目建设地乃至中国的经济发展起到很大的促进作用。因此,本项目的建设不仅会给项目企业带来更好的经济效益,还具有很强的社会效益。
所以,本项目建设十分可行。
环氧树脂水性化技术的研究进展 黄燕 (茂名学院化工与环境工程学院,广东茂名525000) 摘要:系统地介绍了环氧树脂水性化的技术,包括机械法、相反转法、化学改性法及乳化法,对不同的水性化技术进行了评论。综述了目前国内外环氧树脂水性化技术的研究进展及其发展趋势,并总结了环氧树脂水性化体系的应用。 关键词:环氧树脂;水性化技术;研究进展 中图分类号:TQ630.4 文献标识码:A文章编号:1671-6590(2010)01-0008-04 环氧树脂是一个分子中含有两个或两个以上环氧基,且在适当的化学试剂存在下形成三维交联网状固化物的化合物的总称。环氧树脂具有优异的附着性、热稳定性、耐化学品性、绝缘性及机械强度等,广泛用于涂料、粘合剂及复合材料等领域[1]。但是,常用的环氧树脂为非水溶性,只溶于芳烃类、酮类及醇类等有机溶剂。有机溶剂不但价格较贵,而且具有挥发性,对环境造成污染,这限制了环氧树脂在涂料、胶粘剂行业中的大规模使用。 随着对环境保护的要求日益严格,不含挥发性有机化合物VOC、低VOC、不含有害空气污染物的体系已成为新型材料的研究方向。与溶剂型涂料相比,水性环氧涂料具有诸多优点,如VOC低、气味小、使用安全、可用水直接清洗等,在工业和商业上具有很大的吸引力,正在被不断推广。因此,环氧树脂的水性化研究成为国内外研究的热点[2]。 1环氧树脂水性化技术 环氧树脂本身不溶于水,不能直接加水进行乳化,故要制备稳定的水性环氧树脂乳液,通常须使环氧基料带一定数量的亲水基团,如羧基、羟基、氨基和酰胺基等。根据环氧树脂制备方法的不同,环氧树脂的水性化方法主要有机械法、相反转法、化学改性法和固化剂乳化法。 1.1机械法 机械法即直接法,可用球磨机、胶体磨、均质器等将环氧树脂磨碎,再加入乳化剂水溶液,然后通过机械搅拌将粒子分散于水中;或将环氧树脂和乳化剂混合,加热到适当的温度,在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液[3]。可采用的乳化剂有聚氧乙烯烷芳基醚、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基酯等,另外也可自制活性乳化剂。专利[4]报道,采用聚乙二酸,双酚A环氧树脂在路易斯酸的催化作用下也可制得环氧树脂乳化剂。此方法的特点是工艺简单,成本低廉,乳化剂用量较少,但环氧树脂在乳液分散相中微粒较大,约50μm左右。粒子形状不规则且尺寸分布较宽,导致乳液稳定性差,涂料成膜性能也欠佳。而且由于非离
聚磷酸铵 摘要:以磷酸铵盐、尿素为原料,制备了高聚合度聚磷酸铵无机阻燃剂。测定了聚磷酸铵的溶解度[1]。以防火材料的制备测定防火性能,对现代工艺的提高有了自己的认识和理解。 关键词:聚磷酸铵、阻燃性能、防火材料[2]。 前言:聚磷酸铵(APP)是近十多年来发展起来的一种重要的无机阻燃剂,广泛用于塑料、纤维、纸张、橡胶、木材等的阻燃,并可用于配制耐火材料。APP 含磷、氮量大,热稳定性好,水溶性小,近于中性。同时,它具有分散性好,比重小,毒性低和价格低廉的特点。 1实验部分 1.1实验原理 其结构是为(NH4)n+2PnO3n+1。APP有水溶性(n为10∽20)及水难溶性(n?0)两种。作为阻燃剂的n一般大于25[3]。 合成方法主要有高温聚合法和低温溶剂法。本实验用低温溶剂法,以石蜡为介质,尿素和磷酸二氢胺为原料进行制备。本实验用低温溶剂法,以石蜡为介质,尿素和磷酸二氢胺为原料进行制备。在尿素和磷酸二氢胺反应体系中,存在下列反应: CO(NH2)2 +2NH4H2PO4-----(NH4)2P2O7+CO2 (NH4)2P2O7+CO(NH2)2-----2/n(NH)4n+2PnO3n+1+4NH3+CO2 当n很大时,产物可写成(NH4PO3)。 1.2药品与仪器 药品:液体石蜡(碳数在16 以上),尿素,磷酸二氢铵,苯等。 仪器:烧杯(500ml,200ml),抽滤装置,电炉,温度计。 1.3合成
在500ml干燥的烧杯中,加入150ml液体石蜡,加热至200℃,在该温度下,不断搅拌,将30g尿素与28克磷酸二氢胺混合,分批加入至温度为200℃的液体石蜡中,注意温度不能过高,30分钟内加完。与190∽200℃的条件下继续反应25∽30分钟,观察反应产物(由粘稠泡沫液体变为白色固体)。然后冷却至室温,尽可能倾出液体石蜡,将生成物研细后,每次用30∽40ml苯浸洗2-3次,除去产物中夹留得石蜡,抽滤,回收苯。然后用蒸馏水洗涤产物。在120℃烘箱中,烘30分钟,即得产物,成重,计算产率。 1.4产品质量检验 (1) 溶解度测定:准确称取上述产物2克加入50ml蒸馏水煮沸5分钟后,过滤产物,烘干,称余物,计算100ml蒸馏水中的溶解度。 (2) 阻燃性能测试:称取4gAPP加100ml蒸馏水,搅拌均匀后,将一片滤纸浸在此液体中。10分钟后称出烘干,与一未处理的滤纸,使燃烧对比实验,观察其现象。 (3) 测定产品的熔点 1.5防火涂料的制备及防火性能 涂料的配比见下表1 表1:涂料配方 品名用量品名用量 聚乙烯醇缩甲醛胶25.0 聚磷酸铵22 三聚氰胺11.5 季戊四醇 6.0 六偏磷酸钠(10%) 5.0 甲基硅油消泡剂0.5 羧甲基纤维素钠 3.0 去离子水22.0 制备步骤为:将六偏磷酸钠,羧甲基纤维素钠分别配制成10%和2%的水溶液;将要求量的去离子水加入烧杯中;低速(约800r/min)搅拌下,将配方量的阻燃剂、颜料、填料、分散剂依次加入,再加入适量的消泡剂,然后高速搅拌(大
Vol 134No 18 ?14?化工新型材料 N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第34卷第8期2006年8月 作者简介:宣兆龙,男,博士,从事兵器防护材料与技术的教学与科研工作,已发表论文40余篇。 环氧树脂增韧改性新技术 宣兆龙 易建政 (军械工程学院三系,石家庄050003) 摘 要 综述了环氧树脂的增韧改性研究,着重讨论了热塑性树脂、热致液晶聚合物和互穿网络结构等环氧树脂增韧改性新技术。 关键词 环氧树脂,增韧,改性 N e w technology of modif ication toughening epoxy resin Xuan Zhaolong Yi Jianzheng (Depart ment 3of Ordnance Engineering College ,Shijiazhuang 050003) Abstract Study of modification methods and mechanism for epoxy toughened is reviewed with 46references. More effective technologies ,such as toughening modification with thermoplastics ,thermotropic liquid crystalline poly 2mer (TL CP )and interpenetrating polymer network (IPN )are also discussed in briefly. K ey w ords epoxy resin ,toughening ,modification 环氧树脂(EP )具有高强度和优良的粘接性能。但因其固化物质脆,易产生裂纹等缺陷,在材料的耐 疲劳性能和抗横向开裂性能方面难以满足工程技术的要求,使其应用受到了一定的限制。为此国内外学者对EP 进行了大量的改性研究工作,以改善其韧性。 目前EP 的增韧途径主要有3种:①在环氧基体中加入橡胶弹性体、热塑性树脂或液晶聚合物等分散相来增韧。②用热固性树脂连续贯穿于EP 网络中形成互穿、半互穿网络结构来增韧。③用含有“柔性链段”的固化剂固化环氧,在交联网络中引入柔性链段,提高网链分子的柔顺性,达到增韧的目的。本文主要综述了热塑性树脂、液晶聚合物、互穿聚合物网络改性EP 的研究进展。 1 热塑性树脂增韧EP 在EP 基体中加入一定量的高性能热塑性树脂,不仅能改进EP 的韧性,而且不降低其刚度和耐热性。热塑性树脂增韧EP 一般采用剪切屈服理论或颗粒撕裂吸收能量及分散相颗粒引发裂纹钉铆机 理来解释[1,2]。用于增韧EP 的热塑性树脂主要有聚酰亚胺(PI )、聚醚酰亚胺(PEI )、聚醚砜(PES )、聚砜(PSF )等。 1.1 聚酰亚胺(PI)增韧EP EP 与PI 共混是通过PI 与环氧预聚体混合然 后反应而得到的。这类树脂最初制备时是均相的,在一定转化率时树脂发生液2液相分离,从而在最终固化的材料内部产生一系列形态结构,这些主要依赖于热塑性塑料的原始质量和临界组成的对比关系[3,4]。 Biolley 等[5]用具有相当高T g 的二苯酮四酸二 酐(B TDA )和4,4’2(9氢292亚芴基)二苯胺(FBPA )合成的可溶性PI 改性四缩水甘油基二苯甲烷2二氨基二苯砜EP 体系(T GDDM /DDS/PEI )。固化后的树脂用扫描电镜观察没有发现相分离,并且动态力学分析表明共混组分间能完全相容。Li 等[6]通过用4种不同的二氢化物和2种不同二元胺[1,32二(32氨基苯氧基)苯,即A PB ;2,2’2(42(42氨基苯氧基)苯基)丙烷,即BA PP ]合成一系列有机溶性的芳香族聚亚胺酯来增韧EP (Epon828),DSC 发现
环氧树脂种类及性能 一、定义 1、环氧树脂(Epoxy Resin)就是泛指含有两个或两个以上环氧基,以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并能通过环氧基团反应形成有用得热固化产物得高分子低聚体(Oligomer)。当聚合度n为零时,称之为环氧化合物,简称精品文档,超值下载 环氧化物(Epoxide)。这些低相对分子质量树脂虽不完全 满足严格得定义但因具有环氧树脂得基本属性在称呼时也不加区别地统称为环氧树脂。典型得环氧树脂结构如下式。 2、环氧基就是环氧树脂得特性基团,它得含量多少就是这种树脂最为重要得指标。描述环氧基含量有以下几种不同得表示法: ⑴环氧当量 :就是指含有1 mol环氧树脂得质量,低相对分子质量(分子量)环氧树脂得环氧当量为175~200,随着分子量得增大环氧基间得链段越长,所以高分子量环氧树脂得 环氧当量就相应得高。 ⑵环氧值 :每100g树脂中所含有环氧基得物质得量(摩尔)。这种表示方法有利于固化剂用量得计量与用量得表示。 因为固化剂用量得含义就是每100g环氧树脂中固化剂得加入 量(part perhundred of resin缩写成phr)。我国采用环氧值这一物理量。 环氧当量=100/环氧值 3、粘度得定义 粘度:液体在流动时,在其分子间产生得内摩擦得性质,称为液体得黏性,黏性得大小用黏度表示,就是用来表征液体性质相关得阻力因子。 粘度单位有两种:1、厘泊 (cps) 2、毫帕秒(m·pas)
1厘泊(cps)= 1 毫帕秒(m·pas) 二、种类及性能 1、双酚A型环氧树脂 :双酚A(即二酚基丙烷)型环氧树脂即二酚基丙烷缩水甘油醚。在环氧树脂中它得原材料易得、成本最低,因而产量最大(在我国约占环氧树脂总产量得90%,在世界约占环氧树脂总产量得75%~80%),用途最广,被称为通用型环氧树脂。由双酚A型环氧树脂得分子结构决定了它得性能具有以下特点: ⑴就是热塑性树脂,但具有热固性,能与多种固化剂,催化剂及添加剂形成多种性能优异得固化物,几乎能满足各种使用需求。 ⑵树脂得工艺性好。固化时基本上不产生小分子挥发物,可低压成型。能溶于多种溶剂。 ⑶固化物有很高得强度与粘结强度。 ⑷固化物有较高得耐腐蚀性与电性能。 ⑸固化物有一定得韧性与耐热性。 ⑹主要缺点就是:耐热性与韧性不高,耐湿热性与耐候性差。 2、双酚F型环氧树脂 :这就是为了降低双酚A型环氧树脂本身得粘度并具有同样性能而研制出得一种新型环氧树脂。通常就是用双酚F(二酚基甲烷)与环氧氯丙烷在NaOH作用下反应而得得液态双酚F型环氧树脂。 双酚F型环氧树脂得特点就是黏度小,不到双酚A型环氧树脂黏度得,对纤维得浸渍性好。其固化物得性能与双酚A 型环氧树脂几乎相同,但耐热性稍低而耐腐蚀性稍优。液态双酚F型环氧树脂可用于无溶剂涂料、胶粘剂、铸塑料、玻璃钢及碳纤维复合材料等。 3、多酚型缩水甘油醚环氧树脂:多酚型缩水甘油醚环氧树脂就是一类多官能团环氧树脂。在其分子中有两个以上得环氧
环氧树脂整体解决方案 一、环氧树脂概述及趋势 1、概述 凡分子结构中含有环氧基团的高分子化合物统称为环氧树脂。固化后的环氧树脂具有良好的物理、化学性能,它对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度,介电性能良好,变定收缩率小,制品尺寸稳定性好,硬度高,柔韧性较好,对碱及大部分溶剂稳定,因而广泛应用于国防、国民经济各部门,作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。 环氧树脂的分类目前尚未统一,一般按照强度、耐热等级以及特性分类,环氧树脂的主要品种有16种,包括通用胶、结构胶、耐温胶、耐低温胶、水中及潮湿面用胶、导电胶、光学胶、点焊胶、环氧树脂胶膜、发泡胶、应变胶、软质材料粘接胶、密封胶、特种胶、潜伏性固化胶、土木建筑胶16种。 2、生产情况 (1)世界环氧树脂生产的地区分布 环氧树脂的生产主要集中在中、日、欧三个地区,其他还有韩国、美国、台湾地区、泰国、南非和委内瑞拉等。中国大陆的生产能力约占世界总生产能力的60%。 (2)世界环氧树脂生产的垄断格局 世界环氧树脂生产,主要由Shell、Dow、Ciba三大巨头所垄断,另外日本的东都化成、大日本油墨、日本环氧树脂制造公司,韩国的国都化学(与日本东都化成合资)等几家以其先进的生产工艺在世界环氧行业中亦占令人瞩目的一席之地。 3、国内环氧生产厂商情况 中国环氧树脂生产厂家有一百多家,但除了岳阳和无锡等少数几家外,大都规模很小。由于目前国内环氧树脂厂大多规模小,牌号品种单一,设备落后,树脂质量较低;在Shell、Dow、Ciba以及日本几家公司正加紧对中国环氧消费市场渗透抢占的情况下,国内厂家面临着极为严峻的挑战。
4、需求品种 (1)世界环氧树脂的品种牌号 世界上使用最广泛的品种是双酚A型环氧,其次是溴化双酚A型和酚醛型环氧,其它品种生产使用量很小。 (2)国内环氧消费品种牌号 国内实际生产的环氧树脂只有双酚A型的几个牌号。国内环氧的生产品种牌号很单一,主要为双酚A型。由于国产环氧品质较差,许多要求高的场合须进口国外高品质环氧,如高品质液体环氧、溴化环氧、酚醛环氧等。 (3)环氧树脂在各行业的分配 环氧树脂主要用于涂料行业和电子行业。复合材料成型用环氧(主要应用于电子行业的印刷电路板)占四分之一。 5、市场前景 中国大陆是全球环氧树脂主要消费地区中唯一一个产能小于消费量的地区,消费量和生产量均呈双位数增长,但由于环氧树脂全球产能大于需求,贸易的全球化,进口量也双位数增长,竞争愈演愈烈。激烈的竞争也促进了我国环氧树脂行业快速发展,具体体现在生产集中化、装置规模化、产品质量的上台阶、价格的透明化。 中国环氧树脂生产厂家众多,但万吨级规模以上的企业为数不多。中国环氧树脂主要生产企业有广州宏昌电子材料工业有限公司、巴陵石化岳阳石油化工总厂、蓝星星辰新材料有限公司、广东汽巴高分子化工有限公司、江苏三木集团公司、大连齐化化工有限责任公司、无锡迪爱生环氧有限公司等。 国内大部分环氧树脂企业生产技术与国外先进工艺相比尚有一定差距。存在的主要问题是生产装置规模不够经济、产品专用性较低、产品质量稳定性差。此外,产品售后服务及应用的方便程度上也有待提高。 尽管如此,巨大的市场潜力仍为国内企业提供了生存和发展空间。预计未来中国环氧树脂产能还将进一步增长。未来5-10年,中国环氧树脂行业将会进一步规范化,生产成本过高、环保不合格、产品档次低的企业将被淘汰。同时,国内支柱产业加快发展给环氧树脂行业带来无限商机,如汽车领域,信息产业,能源、交通运输、建筑产业,这些发展方兴未艾的支柱产业都是应用环氧树脂的生力领
RTM 用环氧树脂体系的固化工艺研究 汪明 张佐光 胡宏军 李宏运 (北京航空航天大学 100083) (北京航空材料研究院) 摘要: 本文研究了以多官能团环氧树脂及液体酸酐为基体,以叔胺及有机酸盐为促进剂组成的RTM 用环氧树脂体系,采用DSC 和DMA 等方法研究了树脂体系的固化工艺及固化物的性能。结果表明:该树脂体系粘度低,适用期长,适用于 RTM 工艺;该树脂体系的湿热性能较差,需进一步研究改性。 关键词: RTM 环氧树脂 固化工艺 1 前 言 树脂传递模塑(R TM )法是近年来飞速发展的一种低成本高效率的复合材料成型技术,与其他传统工艺比较具有许多的优点[1]:增强材料可设计性强,结合纤维编织及预成型可制造复杂形状的制件; 制品的尺寸精度及表面光洁度高;模具制造与材料选择机动性强;模型的构件与管件易于实现局部增强;无需繁重劳动强度的手工铺层和真空袋塑过程,也无需运输和储存冷冻的预浸料。国外复合材料界预计,到21世纪初,R TM 技术将成为先进复合材料制造领域中的主导工艺之一[2]。 R TM 树脂要求具有操作粘度低、使用期长、挥 发分含量低的特点。由于R TM 方法特别适用于多维编织结构复合材料的成型,能充分发挥增强材料的可设计性,因此R TM 树脂的研究应侧重于其工艺性。高性能航空结构中使用的R TM 树脂多为环氧树脂,在国外已形成品种繁多、性能各异的商品化的产品,如Ciba - G eigy 公司的M Y772/RD91-103、R104和Shell 公司的RSL -189/w ,3M 公司的Scotchphy PR500等[3]。 先进复合材料造价昂贵,目前在军机上的应用受到挑战。降低先进复合材料的制造成本是一刻不 容缓的课题,而R TM 树脂及工艺的研究又是其中的重要内容。 2 实 验 2.1 实验器材 DSC :PL -PL US M KIII ,Rheometric Scientific 公司; DMA :PL -PL US ,Rheometric Scientific 公司; 粘度:NDJ -5s 旋转粘度计,上海天平仪器厂。2.2 树脂体系原材料选择 结构件用R TM 树脂要求具有良好的力学性能(强度和韧性)、高的耐热性和良好的工艺特性(低粘度、高活性和长使用期)。根据这些要求,选择了以 下原材料来研制和评定R TM 用树脂体系,见表1。 表1 主要原材料 (Tablel Main materials ) 材料型号 特点 环氧树脂A850多官能度、低粘度、固化物耐高温固化剂B650粘度低、固化物综合性能好促进剂1S440高活性、较长适用期 促进剂2 S441 S440的有机盐、适用期长 3 结果与讨论 3.1 树脂体系的基本配方研究3.1.1 促进剂的选择和用量 采用表2所列的配方用DSC 进行试验。 表2 采用的树脂配方 (Table2Resin formulas ) 配方序号环氧A850 固化剂B650 促进剂S440 促进剂S441 110010*********.531001001 4 100 100 2 图1 配方1(无促进剂)的DSC 图 Fig1DSC of formula 1(no accelerant ) 图1、2分别为表中配方的DSC 图。从图1中 可以看出,由于配方1中无促进剂,反应起始温度高达174℃,且反应进行缓慢,分别在237℃和290℃ 832002年3月 RTM 用环氧树脂体系的固化工艺研究FRP/CM 20021No.2
环氧树脂/碳纤维复合材料的成型工艺 环氧树脂(EP)/碳纤维(CF)复合材料是CF增强复合材料的一个重要分支。近年来,随着人们对EP/CF复合材料认识的不断深入,其优异的性能不断凸现,促使其用量不断上升。20世纪70年代以前,EP/CF复合材料被视为昂贵的材料,价格约为玻璃纤维(GF)增强复合材料的10倍,只用于军工、宇航等尖端技术行业。20世纪80年代以后,CF工业和EP工业迅速发展,EP/CF复合技术不断进步,加入到EP中的CF比例不断上升,目前CF的体积分数已可达60%以上,使EP/CF复合材料的质量提高而价格下降,拓宽了其应用领域,进一步促进了EP/CF复合材料的发展。 1 CF及其EP复合材料的基本特点 1.1 CF的特点和基本成分 CF主要是由碳元素组成,其含碳量一般在90%以上。CP具有耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性,与一般碳素材料不同的是,其各向异性显著,柔软,可加工成各种织物,沿纤维轴向表现出很高的强度。制备CF的主要原材料有人造丝(粘胶纤维)、聚丙烯腈(PAN)纤维和沥青等。通常制备高强度、高模量CF多选用PAN为原料。制备CF需经过拉丝、牵伸、稳定、炭化、石墨化5个阶段。 1.2 EP基体的作用 EP具有优良的加工性能和力学性能,其固化收缩率低,粘结性能优异。复合材料中EP的主要作用是把CF粘在一起,分配CF间的载荷,保护CF不受环境影响。 1.3 EP/CF复合材料的特性 EP/CF复合材料的特性主要取决于CF、EP及EP与CF之间的粘结特性。EP/CF复合材料具有优异的性能,与钢相比,EP/CF复合材料的比强度为钢的4.8-7.2倍,比模量为钢的3.1-4.2倍,疲劳强度约为钢的2.5倍、铝的3.3倍,而且高温性能好,工作温度达400℃时其强度与模量基本保持不变。此外还具有密度和线膨胀系数小、耐腐蚀、抗蠕变、整体性好、抗分层、抗冲击等,在现有结构材料中,其比强度、比模量综合指标最高。在加工成型过程中EP/CF复合材料具有易大面积整体成型、成型稳定等独特的优点。 2 EP/CF复合材料的成型工艺 2.1 手糊成型 手糊成型是依次在模具型腔表面涂布或铺迭脱模剂、胶衣、粘度适中的EP(胶衣凝胶后涂覆)和CF,手持辊子或刷子使EP浸渍CP,并驱除气泡,压实基层。铺层操作反复多次,直到达到制品的设计厚度。该工艺的主要优点是可室温成型,设备投资少,模具折旧费低;可制造大型制品。主要缺点是属于劳动密集型生产,制品质量由工人技术熟练程度决定;手糊用树脂分子量低,通常可能较分子量高的树脂有害于人的健康和安全。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 国外环氧树脂应用研究技术进展 国外环氧树脂应用研究技术进展吴良义陈德萍近年来,环氧树脂新产品开发和应用技术进展迅速,特别是复合材料、涂料、粘合剂、固化剂、韧性环氧树脂、液体环氧树脂以及催化剂、促进剂等产品,这是新型材料发展的需要,我们应予以重视。 一、复合材料 1、玻璃微珠环氧树脂复合材料用硅烷偶联剂(SA) 处理玻璃微珠(GB) 表面,以双酚 A 型环氧树脂(E828) 和乙烯二胺(EDA)固化剂作为复合材料基体,胺丙基三甲氧基硅烷(APS) 、胺丙基三乙氧基硅烷(AES)和 2氢基乙基苯硅烷(AAPS) 用作处理剂,对其处理条件与机械性能关系进行了研究。 结果表明: ①复合材料的玻璃化温度(Tg) 、弯曲模量和弯曲强度达到最大值的 SA 水溶液的最佳浓度序列是 AASAESAAPS。 ②复合材料机械性能达到最大值时, SA 水溶液的水解时间依赖于 SA的无机基团,乙氧基比甲氧基需要更长的时间。 ③在基体固化程度确立的工艺条件下,对 SA和 E828 的反应性进行研究。 表面处理后的 LB 在80150℃下与 E828 混合后,再加 EDA 固化剂,以增加 SA 和 E828 反应程度。 结果为150℃比80℃混料的复合材料 Tg 高。 2、硅充填环氧树脂复合材料使用环氧树脂作为基 1 / 12
体树脂的复合材料,具有优良的机械性能,但在高温下长时间使用就会出现时间和温度的特性。 用静态抗弯和疲劳试验检验时间、温度对抗弯强度的影响。 结果表明,时间温度叠加原理适用于静态弯曲强度。 与纯基体树脂和复合材料相比,纯树脂是影响复合材料静态强度和温度特性的主要因素。 疲劳测试表明,时间、温度叠加原理适用于最初的基体树脂的弹性强度,当温度、应力 LLt 助 D 时,塑性形变影响存在,抗弯强度和模量也有所增加。 3、镶嵌减振材料的石墨环氧树脂复合层压板复合材料中共固化弹性减震材料的减振性能有效的提高了材料的减振性能,然而,当减振材料没有达到层压固化的周期时,减振性能常常不如二次粘接的复合材料高。 共固化和二次粘接样品之间,减振性不同的原因是树脂渗入到减振材料所至。 在减振材料和环氧树脂之间有隔层的样品的比没有隔层共固化FasTapell25 有效的损失系数(视频率而定) 要高 15. 7%92. 3%,而比没有隔层的共固化 ISDll2 样品至少要高 168%。 这样的减振值,接近于二次粘接所达到的值。 研究结果表明,对减振材料粘弹性大多数都受固化期温度的影响。 4、炭纤维环氧树脂复合材料研究表明,杂质对碳
聚磷酸铵的合成及其阻燃性能研究3 胡云楚1,2,吴志平2,孙汉洲1,周 莹1,刘 元2 (1.中南林业科技大学理学院,湖南株洲412006;2.中南林业科技大学工业学院,湖南长沙41004) 摘 要: 复合型高效阻燃剂是当前阻燃技术研究的重要方向之一。根据木材阻燃的炭量增加理论,利用水溶性试验、灼烧成炭试验和热分析方法研究了聚磷酸铵的合成条件、聚磷酸铵2硼酸复合阻燃剂的复合阻燃效应。聚磷酸铵的最佳合成条件是:磷酸:尿素摩尔比为1∶1.8,预聚合温度为(124±2)℃,预聚合反应时间为25min左右,聚合固化温度230~240℃左右,聚合固化时间为140min左右。在最佳条件下合成的聚磷酸铵的聚合度为23.3,溶解度为0.67g/100mL 水,阻燃处理杨木粉在400℃灼烧30min的成炭率为38.9%,是同一条件下未处理杨木粉灼烧成炭率的2.15倍。聚磷酸铵和硼酸以4∶1复配所制得的聚磷酸铵2硼酸复合阻燃剂,对木粉的成炭率为40.5%,相对复合阻燃效应为43.2%。200~300℃是木粉热解燃烧的主要阶段,也是阻燃剂发挥阻燃作用的主要阶段。聚磷酸铵2硼酸复合阻燃剂在高温下不仅能催化木材产生更多的木炭,而且能使木炭结构紧密、不易燃烧。 关键词: 聚磷酸铵;硼酸;灼烧成炭试验;阻燃性能; 复合效应 中图分类号: TB34文献标识码:A 文章编号:100129731(2006)0320424204 1 引 言 近年来火灾所造成的财产损失和人员伤亡一直呈上升趋势,许多火灾的发生均与高分子材料和木质材料的使用状况及其可燃性有关,因此,阻燃技术的发展是保障人民生命财产安全的需要,也是高聚物和木质材料具有广泛应用前景的基础[1~3]。 聚磷酸铵热稳定性好,产品接近中性,并可以与其它阻燃剂混合,分散性好,同时价格便宜,毒性较低,使用安全。李蕾等报道[4],国内聚磷酸铵阻燃剂的聚合度为20~50;C.Drevelle等[5]报道,聚磷酸铵的聚合度为700,溶解度低于1%。目前国内外对聚磷酸铵合成工艺及在聚合物中阻燃应用的研究报道较多,未见其在木材阻燃方面的研究报道。 复合型高效阻燃剂是当前阻燃技术研究的重要方向之一。硼酸和聚磷酸铵具有原料充足、价格便宜、阻燃效果好、对环境无害的特性,将两者按一定配比复合可以提高阻燃效果[3~11]。 作者根据木材阻燃的炭量增加理论,利用水溶性试验、灼烧成炭试验和热分析方法研究了聚磷酸铵的最佳合成条件、聚磷酸铵2硼酸复合阻燃剂的最佳配比及其复合阻燃效应。 2 实 验 2.1 仪器与试剂 HC T22型微机差热天平、65112A型电动搅拌器、KDM型连续可调电子控温电热套、FN1012型鼓风干燥箱、KSW电阻炉温控制器、5212型箱式电阻炉、A2 1100紫外可见分光光度计、P HS23C酸度剂、PB2032N 型电子天平、100ml玛瑙研钵、30ml瓷坩锅、坩锅架。 尿素、磷酸、硼酸、多聚磷酸钠、钼酸铵、硫酸肼、氢氧化钠均为国产分析纯试剂;杨木粉,植物粉碎机粉碎为40目以下。 2.2 聚磷酸铵的合成 反应原理: n H3PO4+(n-1)CO(N H2)2 (N H4)n+2P n O3n+1+(n-4)N H3+(n-1)CO2 副反应: CO(N H2)2+H2O CO2↑+2N H3↑ 先将85%的磷酸与99%的尿素按1∶1.8(摩尔比)依次加入三口烧瓶中,加热搅拌,控制升温速度≥10℃/min,待温度升至预聚合温度(100℃左右)时尿素全部融化,溶液澄清冒泡,同时有大量气体逸出(前期p H=6,后期p H=8),待溶液变稠发粘后,在不断搅拌下出料至白瓷盘中,放入已恒温的烘箱中进行聚合固化,待固化完全后,将其冷却,粉碎即得聚磷酸铵 (A PP)。 2.3 聚磷酸铵溶解度的测定 用电子天平称取0.500g样品放入10ml蒸馏水中,于室温下搅拌后,静置24h,过滤,滤渣为未溶解样品,在100℃以下烘干60min,称重,计算溶解度。 2.4 聚磷酸铵聚合度的测定 用分光光度法确定聚磷酸铵样品中P的物质的量,用一阶倒数滴定曲线确定聚磷酸铵的物质的量,根据P的物质的量与聚磷酸铵的物质的量之比计算聚磷酸铵的平均聚合度。测定聚磷酸铵聚合度的详细步骤 3基金项目:国家自然科学基金资助项目(30471358);湖南省自然科学基金资助项目(03JJ Y3063)收到初稿日期:2005207204收到修改稿日期:2005211226 通讯作者:胡云楚作者简介:胡云楚 (1960-),男,湖南湘潭人,教授,博士研究生,从事材料化学和木材阻燃研究。
实验五 环氧树脂的固化 化工系 毕啸天 2010011811 一、实验目的 1.了解高分子化学反应的基本原理及特点 2.了解环氧树脂的制备及固化反应的原理、特点 二、实验原理 热固性树脂是一类重要的树脂材料,环氧树脂(epoxy resins )就是其中的一大品种。含有环氧基团的低聚物,与固化剂反应形成三维网状的固化物,是这类树脂的总称,其中以双酚A 型环氧树脂产量最大,用途最广。它是由环氧氯丙烷与双酚A 在氢氧化钠作用下聚合而成。根据不同的原料配比,不同反应条件,可以制备不同软化点、不同分子量的环氧树脂。其通式如下: CH 2 CH CH 2 O C CH 3 CH 3 OCH 2CHCH 2 OH n C CH 3CH 3 OCH 2 CH CH 2 O 环氧树脂通常用下面几个参数表征: 1.树脂粘度 2.环氧当量或环氧值 3.平均分子量和分子量分布 4.熔点或软化点 环氧值是表征环氧树脂质量的重要指标。它表示每100g 环氧树脂中含环氧基的摩尔数。我国环氧树脂部颁牌号中的两位数字是该牌号树脂的平均环氧值×100,所以部颁牌号可以很简明的表示出该环氧树脂的主要特征。 环氧树脂的结构中末端的活泼的环氧基和侧羟基赋予树脂反应活性,双酚A 骨架提供强韧性和耐热性;亚甲基链赋予树脂柔韧性;羟基和醚键的高度极性,使环氧树脂分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力。双酚A 型环氧树脂综合性能好,因而用途广泛,商业上称作“万能胶”。 环氧树脂在未固化前呈热塑性的线性结构,通过与固化剂发生化学反应,形成网状结构的大分子,才具有使用价值。环氧树脂固化物的性能除了取决于自身的结构特性以外,还取决于固化剂的种类。此外固化物性能还受固化反应程度的影响。采用的固化条件不同,交联密度也会不同,所得固化物的性能也各异。环氧树脂的固化剂种类很多,不同的固化剂,其交联反应也不同。 未固化的环氧树脂是粘性液体或脆性固体,没有实用价值,只有与固化剂进行固化生成交联网络结构才能实现最终用途。环氧树脂与固化剂的反应,除了一般的脂肪胺和部分脂环胺类固化剂可以在常温固化外,其它大部分脂环族胺和芳香胺类以及全部的酸酐类固化剂都需要在较高的温度下经过较长的时间才能发生固化交联反应。为了降低固化温度,使用促进剂是必要的,适用于胺类和酸酐类固化环氧树脂的促进剂可分为亲核型、亲电型和金属羧酸(或乙酰丙酮)盐三类。环氧树脂的固化反应是通过环氧基的开环反应完成的,末端基为环氧基的树脂可以和多种含活泼氢的化合物反应。活泼氢对环氧化合物的作用先是在环氧基的 氧原子上引起质子的亲电附加,生成H 3O +离子,此反应非常迅速,在此H 3O + 离子的作用下进行亲核进攻,使环氧基开环。含有活泼氢的化合物有醇、酚、羧酸、硫醇、酰胺、脲类和异氰酸酯等,上述反应并不需要消除小分子就能使链增长或交联,因此环氧树脂比其它类型
聚磷酸铵(A PP )的合成与改性研究进展 李 蕾1,杨荣杰1,王雨钧2 (11北京理工大学材料科学与工程学院,北京 100081;2.北京鑫龙海防火器材有限公司,北京 100083) 摘要:聚磷酸铵是膨胀型阻燃剂的重要组成部分,而其本身所具有的高效、安全、经济等特点使得聚磷酸铵的生产成为阻燃剂发展一个重要课题。对聚磷酸铵现有的生产方法进行了分析比较,并介绍了几种简便易行的改性方法。关键词:聚磷酸铵;合成;改性 1 引言 阻燃剂是用以提高材料抗燃烧性,即阻止材料被引燃和抑制火焰传播的助剂,已广泛用于合成和天然高分子材料(包括塑料、橡胶、纤维、木材、纸张、油漆、涂料等)的阻燃。在塑料助剂领域,阻燃剂已跃居为仅次于增塑剂的第二大助剂类别。常用的阻燃剂按其所含的阻燃元素可分为卤系、磷系、铝镁系、硼系、钼系等[1]。 卤系阻燃剂虽然具有其他阻燃剂系列无可比拟的高效性,但是其对环境的危害是不可忽视的。因此不论是在灭火剂范围还是在阻燃领域中含有卤系元素的产品正逐步被替代[2]。氢氧化铝及氢氧化镁作为阻燃剂,其热稳定性好,吸热分解后不会产生有害的气体,抑烟能力好,而且价格便宜,是无机阻燃剂中的重要品种[3]。但是其应用于阻燃时,所需的添加量较大,与有机物质的相容性较差,影响产品的力学性能。以聚磷酸铵(A PP )为主要组分的膨胀型阻燃剂将是今后阻燃发展的重点方向之一。 膨胀型阻燃体系一般由以下三个部分组成:酸源、炭源、气源[4]。A PP 在这一体系中有多种功能,既可以作酸源又可以作气源。A PP 的阻燃机理是,催化降解,由于在整个膨胀体系中A PP 的质量百分比占到10%~20%,并不是平常意义上的催化[5]。A PP 同时含有磷、氮两种阻燃元素,作为无卤阻燃剂,在阻燃材料中具有重大价值。 2 A PP 发展历史和应用 聚磷酸铵(amm on ium po lyp ho sp hate ),简称 A PP ,是长链状含磷、 氮的无机聚合物,其分子通式为:(N H 4)n +2P n O 3n +1[6]。 A PP 热稳定性好,产品近于中性,并可以与其他 阻燃剂混用,分散性较好,同时价格便宜,毒性较低,使 用安全。因此广泛应用于配制膨胀型阻燃剂、防火涂 料、电缆防火处理、橡胶制品和塑料制品的阻燃。 根据聚合度的大小,A PP 可分为短链A PP (n =10~20),又称为水溶性A PP ;长链A PP (n >20),又称为水不溶性A PP 。当n 大于50时,分子式近似为(N H 4PO 3)n 。已知A PP 有五种不同的晶体结构: 2型、 2型、 2型、 2型、 2型,其中 2型晶粒具有不规则的外表面, 2型具有规则的表面,属于正交晶系。 2型为中间体, 2型和 2型为高温下的稳定结构[8]。在不同条件下,几种晶体结构之间可以相互转换。 3 A PP 的合成方法 日本、美国一些公司已经开发出水不溶性的A PP ,如Hoechest 公司开发的一种A PP 化合物(聚合度达2000),提高了A PP 的热稳定性,其溶解度几乎为0,且具有特别高的白度指数[7]。制备高聚合度的A PP 方法很多,总的来说,反应条件的控制对产品质 量影响很大,目前常见的生产方法有以下几种: 磷酸与尿素缩合法; 磷酸二氢铵与氨化缩合剂——尿素缩合法;聚磷酸氨化法; P 2O 52N H 32H 2O 高温气相反应法; 正磷酸铵与氨气高温中和法; 在A PP 存在下,磷酸与氨化缩合剂聚合法;磷酸二氢铵、五氧化二磷和氨气缩合法;磷酸和氨气缩合法等。 除前两种外,其他几种都需要在密闭体系中完成。(1)磷酸尿素缩合法是目前工业上常用的一种方法,该方法原料来源广,生产成本低。 其反应原理为;x H 3PO 4+x CO (N H 2) 2 (N H 4PO 3)x +x CO 2+x N H 3 在生产过程中有几个因素会影响到产品质量:原 3 42003年第6期消防技术与产品信息
环氧树脂真空浇注设备技术方案 1设计生产适应范围: 本方案适用于生产环氧树脂浇注式干式变压器。可加填料,也可不加填料。 2、浇注的工艺流程和设备特点 2.1浇注材料的组成:树脂(可带填料)、固化剂(液态,可带填料)。 2.2工艺流程:浇注材料经过预热、电子称计量配料、两次混合脱气后,在 真空下浇注在变压器模具型腔内。固化处理在固化炉中进行。 2.3工艺参数要求 2.3.1采用二次混料,以提高脱气效率,缩短脱气时间。 2.3.2 关键温度控制精度±1℃。 2.3.3物料混合比例可控、可调,电子秤控制精度±1%以内。 2.3.4混料均采取薄膜脱气技术,真空度50Pa。 2.3.5采用全真空浇注-加压浸渍工艺方式,工作真空度300Pa,浇注罐最大工 作压力0.4MPa 2.4 浇注设备的特点 2.4.1有填料、无填料的树脂均适用。 2.4.2可在计算机上修改浇注料的配方 2.4.3全真空运行。树脂进入设备后,其搅拌、脱气、电子秤计量、最终混 合脱气、浇注均在真空下进行,过程中绝无气体掺入。 2.4.4物料的预处理罐安装在地面上,便于加注树脂等浇注原料。 2.4.5采用薄膜脱气技术,使浇注料的脱气充分、快捷、有利于局放性能和 外观质量。 2.4.6真空系统采用德国莱宝原装真空变送器,配置高效冷却过滤装置,确保 真空系统的有效抽气与长期稳定运行;浇注罐选用德国产电加热板, 具有较高可靠性。 2.4.7浇注管路恒温加热,可冷却,有效防止树脂固化。 2.4.8采用先进的计算机控制系统,使参数设定、设备控制、数据记录方 便、有效。 3、设备的构成 序号名称单位数量备注
1 真空-压力浇注罐系统套 1 Φ2400×L3000 2 最终混料脱气系统套 1 200L 3 树脂—填料混料脱气系统套 1 200L 4 固化剂—填料混料脱气系统套 1 200L 5 填料加料系统套 1 6 电子秤系统套 2 机械电子式 7 真空系统套 2 浇注/混料 8 加热系统套 1 9 气动/加压系统套 1 10 冷却水系统套 1 11 控制和测量系统套 1 12 密封、备件套 1 13 钢架一套(买方自备)套 1 4、设备各部分的规格、型号及主要技术参数 4.1卧式真空-压力浇注罐系统(手动开门,保证轻便) 4.1.1卧式罐内壁尺寸:Φ2400×3000 4.1.2空载极限真空度: 30Pa 4.1.3空载泄露率: 50 Pa.L/S 4.1.4最大工作压力 0.4MPa 4.1.5工作温度: 70-100℃ 4.1.6大罐采用96块0.5KW加热板加热,常温升至工作温度:45分钟4.1.7罐体外表面温度:环境温度+20℃ 4.1.8采用进口形式照明观察装置: 6套 4.1.9法兰连接DN16真空浇注口: 12个 4.1.10自动测控温装置: 3套 4.1.11罐口异型密封结构: 1套 4.1.12罐门电动旋转机构(含轨道)1套 4.1.13手动罐门锁紧机构 1套 4.1.14压力安全连锁保护机构 1套 4.1.15罐内循环风扇 1台 4.1.16岩棉保温,0.5mm厚不锈钢薄板铠装处理。 4.1.17轻轨及工作台车 4.2终混料脱气系统(200L)
编辑本段类型 1、活性氢化物与环氧氯丙烷反应; 2、以过氧化氢或过酸(例如过醋酸)将双键进行液相氧化; 3、双键化合物的空气氧化; 4、由于它的性能并不是十分完美的,同时应用环氧树脂的对象也不是千 遍一律的,根据使用的对象不同,对环氧树脂的性能也有所要求,例如有的要求低温快干,有的要求绝缘性能优良。因而要有的放矢对环氧树脂加以改性。 编辑本段应用特性 1、形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对 形式提出的要求,其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。 2、固化方便。选用各种不同的固化剂,环氧树脂体系几乎可以在0~ 180℃温度范围内固化。 3、粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在,使 其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低,产生的内应力小,这也有助于提高粘附强度。 4、收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应 或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的,没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比,在固化过程中显示出很低的收缩性(小于2%)。 5、力学性能。固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。 6、电性能。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面 漏电、耐电弧的优良绝缘材料。 7、化学稳定性。通常,固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、 耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能一样,化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂,可以使其具有特殊的化学稳定性能。 8、尺寸稳定性。上述的许多性能的综合,使环氧树脂体系具有突出 的尺寸稳定性和耐久性。 9、耐霉菌。固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌,可以在苛刻的热带 条件下使用。
环氧树脂的增韧改性方法 摘要:环氧树脂(EP)是聚合物基复合材料应用最广泛的基体树脂。EP是一种热固性树脂,具有优异的粘接性、耐磨性、力学性能、电绝缘性能、化学稳定性、耐高低温性,以及收缩率低、易加工成型、较好的应力传递和成本低廉等优点,在胶粘剂、电子仪表、轻工、建筑、机械、航天航空、涂料、粘接以及电子电气绝缘材料、先进复合材料基体等领域得到广泛应用[1-3]。因此,对EP增韧增强一直是人们改性EP的重要研究课题之一。一般的EP填充剂和增韧剂都存在增强相与树脂基体间的界面粘接性较差的问题,韧性的改善是以牺牲材料强度、模量及耐热性为代价的,使其物理、力学和热性能的提高受到限制。笔者对国内EP增韧增强改性方法的最新进展做了简单的综述。 关键词:环氧树脂增韧改性 1环氧树脂的增韧改性 1.1橡胶弹性体改性 利用橡胶弹性体增韧EP的实践始于上世纪60年代,主要通过调节两者的溶解度参数,控制胶化过程中相分离所形成的海岛结构,以分散相存在的橡胶粒子就可以起到中止裂纹、分枝裂纹、诱导剪切变形的作用,从而提高EP的韧性.用于EP增韧的橡胶和弹性体必须具备2个基本条件:首先,所用的橡胶在固化前必须能与EP相容,这就要求橡胶的相对分子质量不能太大;而EP固化时,橡胶又要能顺利地析出来,形成两相结构,因此橡胶分子中两反应点之间的相对分子质量又不能太小[4]。其次,橡胶应能与EP 发生化学反应,才可产生牢固的化学交联点。因此EP增韧用的橡胶一般都是RLP (反应性液态聚合物)型的,相对分子质量在1000~10000,且在端基或侧基上带有可与环氧基反应的官能团[5]。 近年来,随着高分子相容性理论的发展和增容技术的进步,环氧树脂与热塑性树脂的合金化增韧改性获得了长足的发展,有效地克服了橡胶弹性体改性环氧树脂体系的不足。用于环氧树脂增韧改性的热塑性树脂主要有聚砜(PSF)、聚醚砜(PES)、聚醚酮(PEK)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯醚(PPO)、聚碳酸酯(PC)等。这些聚合物一般是耐热性及力学性能都比较好的工程塑料,它们或者以热熔化的方式,或者以溶液的方式掺混入环氧树脂[6]。 韩静等[7]制备了以丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸缩水甘油酯为主链的带环氧基团的液体橡胶,用来增韧EP/间苯二甲胺体系。结果表明,随着丙烯酸酯液体橡胶用量的增加,改性EP体系的弯曲强度和冲击强度呈先升高后降低趋势,并在10%和15%出现峰值,与纯EP体系相比,强度可分别提高10.5%和151.8%。 范宏等对比了就地聚合PBA2P(BA2IG)0.2~1μm的橡胶粒子分散体以及用种子乳液