高品质环氧树脂的合成研究_王怀奎

高性能环氧树脂胶黏剂的制备及应用研究进展摘要：环氧树脂胶黏剂因其优良的粘性及力学性质，可在多种情况下与多种底物产生较强的粘性而被广泛使用，但是，环氧树脂胶黏剂自身具有较强的交联性，极易发生断裂，从而制约了环氧树脂胶黏剂的结构粘合力，随着粘合工艺的不断进步，对粘合剂的要求也越来越高，因此，发展高性能的环氧树脂胶黏剂是当务之急，本文介绍环氧树脂胶黏剂的固化原理，并对不同性质的环氧树脂胶黏剂的使用进行探讨。

关键词：高性能；环氧树脂胶黏剂；应用与发展；1.环氧树脂固化机理由于环氧树脂中羟基或二级羟基的存在，再加上其自身所含的极性基团及较高的反应活性，使其具有较好的粘接性能。

结果表明，环氧树脂胶黏剂的固化反应主要有聚加成和均聚化两种，使环氧树脂胶黏剂的分子量增大，交联程度增大，实际上，由于固化剂、催化剂等因素的影响，环氧树脂的交联结构可以同时形成羟基或环氧基，两者最大的不同在于，在环氧树脂的固化过程中，固化剂分子的存在与否，聚加成反应是环氧树脂胶黏剂固化中应用最广泛的反应类型，该类反应中使用的固化剂含有活性氢化合物，包括酰胺、胺和硫醇。

环氧树脂基体与不同的化学反应分子发生反应，其固化过程为一种加合反应。

所得产物为环氧大分子，经反应位点与固化剂分子相连，形成环氧大分子，因此，可以将固化剂看作是一种聚合物，但是，目前的均聚物主要是环氧分子在反应中的固化，其聚合产物主要为环氧单体在反应位上的键合而成，其聚合产物主要为环氧单体的聚合，与聚合加成中的固化剂相比，催化型固化剂在均聚中并未形成环氧树脂基体，对环氧基体的固化性能没有明显的影响。

2.环氧树脂胶黏剂的性能特点环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯是热固性树脂并称三大热固性树脂，这是目前应用最广泛，用量最大的热固性树脂，由于其特殊的环氧基结构，加上羟基、醚键等反应性基团，使其具有很多优良的性质，与其它热固性树脂相比，环氧树脂胶黏剂的品种最多，但性能也各不相同，环氧树脂胶黏剂的固化剂种类较多，配合大量的促进剂、改性剂、添加剂等，可发展出多种不同的组合和组配，因此，可以得到各种性能优良、各具特色的环氧树脂固化体系，它具有很强的通用性，可以很好地适应并满足各种应用及生产工艺的需要，这是其他热固性树脂所无法相比的。

高分子量溴化环氧树脂的聚合反应研究【摘要】对高分子量溴化环氧树脂的合成采用催化聚合的方法，研究了催化剂的选择和用量、反应时间、反应温度对物料反应进行程度和颜色的影响，研究了这些因素对反应影响的规律。

并对工业生产中的一些问题作了探讨。

【关键词】高分子量溴化环氧树脂；催化剂；中试0.前言溴化环氧树脂自七十年代被合成以来，由于其良好的电气性能和物理机械性能已逐渐被人们在电子、汽车、办公器材、家用电器等行业中广泛应用。

从其用途看，可分为两类，一类是覆铜板用溴化环氧树脂，是用作灌封材料，分子量在800左右，软化点在50-70%之间，溴含量18%左右；一类是阻燃添加剂用溴化环氧树脂，分子量在1400-6000之间，软化点在80-160～C之间，溴含量在49-59%之间。

我们研究的是后者，即中、高分子量溴化环氧树脂。

这类树脂目前在以色列、日本、美国和台湾地区生产，我国大陆地区尚处于起步阶段。

随着近几年国民经济的发展，高分子量溴化环氧树脂在各个领域中的用量越来越大，因此，北京理工大学国家阻燃实验室对此产品的实验室合成进行了研究，并进行了中试，已经实现了工业化生产。

溴化环氧树脂具有令人满意的熔流速率和较高阻燃效率，优良的热稳定性和光稳定性，且能赋予被阻燃基材良好的物理机械性能，不起霜。

广泛用于PBT。

PET、ABS、尼龙66、热塑性聚氨酯等热塑性塑料及PC/ABS塑料合金[1]。

1.主要原料、生产设备和检测仪器溴化环氧树脂E-28（自制），四溴双酚A，催化剂JS（自制），氮气油浴高聚釜500L（自行设计）TGA Dupont2950，GPC，X射线荧光光谱仪2.合成工艺将低分子量的溴化环氧树脂加入反应釜内，加热熔化，在120℃按比例加入四溴双酚A，以便获得预期的分子量。

搅拌均匀[2]，加入催化剂，升温至170-18℃，反应40分钟-60分钟，直至软化点达到要求，放料进入造粒机，造粒。

最后得到颗粒均匀的淡黄色产品。

高性能树脂材料的合成与表征随着科技的不断发展，高性能树脂材料在各个领域中得到了广泛的应用。

高性能树脂材料具有优异的力学性能、化学稳定性和耐热性能，能够满足各种特殊环境下的需求。

本文将重点介绍高性能树脂材料的合成与表征方法。

一、高性能树脂材料的合成方法1. 环氧树脂的合成环氧树脂是一种常见的高性能树脂材料，其合成方法主要有两种：缩聚法和环氧化法。

缩聚法是通过将含有双酚A和环氧氯丙烷的原料混合，加入催化剂进行反应，生成环氧树脂。

这种方法简单易行，但生成的环氧树脂分子链较短，力学性能较低。

环氧化法是通过将含有双酚A的原料与过氧化氢反应，生成环氧树脂。

这种方法生成的环氧树脂分子链较长，力学性能较好。

2. 聚酰亚胺树脂的合成聚酰亚胺树脂是一种具有优异耐热性和耐化学腐蚀性的高性能树脂材料。

其合成方法主要有两种：聚合法和缩聚法。

聚合法是通过将含有二酐和二胺的原料混合，加热反应生成聚酰亚胺树脂。

这种方法适用于大规模生产，但合成过程中产生的副产物较多。

缩聚法是通过将含有二酐和二胺的原料在溶剂中反应生成聚酰亚胺树脂。

这种方法合成的聚酰亚胺树脂分子链较长，力学性能较好。

二、高性能树脂材料的表征方法1. 力学性能测试力学性能是评价高性能树脂材料性能的重要指标之一。

常用的力学性能测试方法包括拉伸试验、弯曲试验和冲击试验等。

拉伸试验用于测试材料的抗拉强度和伸长率，可以评估材料的强度和延展性。

弯曲试验用于测试材料的弯曲强度和弯曲模量，可以评估材料的刚度和韧性。

冲击试验用于测试材料的冲击韧性，可以评估材料在受冲击载荷下的抗破坏能力。

2. 热性能测试热性能是评价高性能树脂材料适用性的重要指标之一。

常用的热性能测试方法包括热失重分析、差示扫描量热法和热膨胀系数测试等。

热失重分析用于测试材料的热分解温度和热分解动力学参数，可以评估材料的热稳定性。

差示扫描量热法用于测试材料的热焓变化，可以评估材料的热吸收和热释放能力。

热膨胀系数测试用于测试材料的热膨胀性，可以评估材料在温度变化下的尺寸稳定性。

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非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。

学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要环氧树脂具有许多的优良性能，广泛地应用于各个领域，但随着全球石油资源的日益衰竭，人们环保意识的增强，对环氧树脂的生产工艺的要求越来越高。

环氧树脂生产工艺的清洁化及改性已经得到了人们的关注，而以天然可再生的环氧植物油对环氧树脂进行改性更是成为了研究的热点。

本研究工作包括：（1）用二氯异丙醇（DCP）代替环氧氯丙烷（ECH）为原料，合成了生物质基环氧树脂（简称DCEP）。

该生产过程省去了ECH 的制备，大幅度减少了ECH生产过程中废水及相关污染物的排放。

（2）制备了磺酸基功能化微球硅胶催化剂，催化合成环氧大豆油（ESO）。

（3）用ESO对DCEP进行改性研究，考察原料配比、固化条件对固化材料性能的影响。

合成路线及主要结论如下：以双酚A和DCP为原料，在无溶剂的条件下滴加NaOH合成双酚A 型环氧树脂。

通过正交试验得到反应优化条件，又进一步考察了物料配比、碱的浓度、滴碱时间及催化剂单因素对反应的影响，得到优化反应条件为物料配比n（双酚A）：n（DCP）：n（NaOH）=1：3：6.3，碱的浓度为20 wt%，滴碱时间为2 h，反应温度为60 ℃，反应时间为6 h。

双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成新工艺双环戊二烯苯酚环氧树脂是一种重要的高性能树脂材料，具有优异的物理和化学性质，在航空航天、电子、汽车等领域具有广泛的应用前景。

本文将介绍一种新的合成双环戊二烯苯酚环氧树脂的工艺，以期提高合成效率和产品质量。

新工艺的合成路线如下：步骤一：制备环氧化合物前体将环戊二烯和苯酚进行酚醛缩合反应，得到双环戊二烯苯酚。

步骤二：环氧化反应将步骤一中得到的双环戊二烯苯酚与环氧化剂进行反应，生成双环戊二烯苯酚环氧树脂。

接下来，详细介绍每个步骤的操作条件和注意事项。

在步骤一中，酚醛缩合反应是通过将环戊二烯和苯酚在碱性条件下进行反应来实现的。

首先，在适当的溶剂中将环戊二烯和苯酚溶解，加入一定量的碱催化剂，如氢氧化钠或氢氧化钾。

反应温度一般在室温下进行，反应时间约为1-2小时。

反应完成后，通过中和酸性催化剂，如盐酸或硫酸，将产物从反应溶液中分离出来。

最后，对产物进行干燥处理，得到双环戊二烯苯酚。

在步骤二中，环氧化反应是将步骤一中得到的双环戊二烯苯酚与环氧化剂进行反应，生成双环戊二烯苯酚环氧树脂的关键步骤。

环氧化剂的选择很关键，常用的有过氧化氢、过氧化苯甲酰和过氧化二苯甲酰等。

反应条件可以根据具体的环氧化剂进行调整，一般反应温度在60-80摄氏度，反应时间约为4-6小时。

完成反应后，通过适当的溶剂提取和洗涤，得到双环戊二烯苯酚环氧树脂。

新工艺相比传统工艺具有以下优势：1. 合成效率高：新工艺中，通过优化反应条件和催化剂的选择，可以提高反应速率，缩短合成时间，从而提高合成效率。

2. 产品质量稳定：新工艺中，通过合理选择催化剂和溶剂，并控制反应温度和时间，可以减少副反应的发生，提高产品质量的稳定性。

3. 环境友好：新工艺采用的催化剂和溶剂对环境无毒无害，符合环保要求。

双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成新工艺通过优化反应条件和催化剂的选择，可以提高合成效率和产品质量，具有广泛的应用前景。

随着科学技术的不断进步，相信这种新工艺将为双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成带来更多的突破和创新。

环氧树脂的化学合成及其应用研究环氧树脂是一种重要的高分子材料，其化学合成与应用研究一直是化学领域的热点之一。

本文将从环氧树脂的化学结构、合成方法以及应用方面进行详细探讨。

一、环氧树脂的化学结构环氧树脂是一种含有环氧基(-CH2-CH2-O-)的高分子材料，它的基本结构如下图所示：（图1 环氧树脂的基本结构）环氧树脂的分子中含有多个环氧基，这些环氧基可以与胺、酸等官能团反应，形成稳定的化学键，从而赋予环氧树脂优异的性能。

通常情况下，环氧树脂的化学结构比较复杂，其中包含不同类型、不同长度的碳链以及多种不同的官能团。

二、环氧树脂的化学合成目前，环氧树脂的合成方法非常多样。

下面介绍一种比较常见的环氧树脂合成方法。

1. 用环氧化物和酚或胺类化合物制备环氧树脂将环氧化物（如环氧丙烷）与酚或胺类化合物在催化剂的作用下反应，生成环氧树脂。

该方法易于操作、反应条件温和，因此被广泛应用于环氧树脂的合成中。

2. 用醋酐和多羟化合物制备环氧树脂将醋酐、多羟化合物和碱催化剂混合在一起，在适当的温度下反应即可生成环氧树脂。

类似地，也可以用醇或醛代替醋酐。

3. 其他方法此外，还有许多其他的环氧树脂合成方法，如酸催化法、微乳液聚合法、尿素乙醇胺法等等。

每种方法都有其特有的优势和适用范围，研究人员可以根据实际需要选择合适的方法。

三、环氧树脂的应用研究由于其优异的性能，环氧树脂被广泛应用于电子、航空航天、汽车、涂料等领域。

以下介绍环氧树脂在不同领域的应用研究情况。

1. 电子领域在电子领域，环氧树脂的主要应用是制备电子封装材料和印制电路板。

由于环氧树脂具有优异的耐热性、耐化学性和机械强度，使得它成为电子封装材料的首选。

同时，它的高绝缘性也使得它被广泛应用于印制电路板的制造中。

2. 航空航天领域在航空航天领域，环氧树脂被广泛应用于制造航空器的结构材料和涂层材料。

与传统的金属材料相比，环氧树脂具有重量轻、强度高等优点，可以为飞机的减重和性能提升做出重要贡献。

个人资料整理仅限学习使用目录1.引言 (2)2.实验 (5)2.1仪器与试剂 (5)2.2实验方法 (5)2.3表征 (6)3.结果与讨论 (6)3.1反应机理 (6)3.2红外吸收光谱 (6)4.结论 (7)参考文献 (7)致谢 (9)水性环氧树脂的合成及其性能研究孙衎，安徽师范大学化学与材料科学学院摘要：本研究以丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸(AMPS>为水性单体，对环氧树脂E51进行改性。

此共聚物不需中和，就能获得良好的水分散性。

设计出了AMPS 改性环氧树脂的反应路线，通过正交实验和对比实验，对反应物配比、聚合温度和引发剂用量等反应条件进行了优化，并探讨了影响反应稳定性的因．个人资料整理仅限学习使用素。

由于AMPS的高聚合活性，须采用一些较为特殊的单体滴加方法，以保证共聚反应的稳定进行。

关键词：环氧树脂；丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸(AMPS>；接枝反应；水溶性Synthesis and Performance Study of Water-soluble Epoxy ResinSun Kan, College of Chemistry and Materials ScienceAbstract: The epoxy resin emulsion derived from chemical method received much attention due to absence of surfactant. It is characteristic of self-emulsification, dispersoid particle was small at nano level. The modifier reported in the literature to prepare anionic epoxy resin was mostly acrylic monomers. Epoxy resin can obtain water-disposabilityafter carboxyl group was introduced and neutralized. The emulsion prepared by this approach only could keep stable under the alkalescent circumstance. If pH value vary, the system tend to agglomerate or gelate which is bad to preservation and untilization.Key words: epoxy resin, 2-acrylamido-2-methyl-l-propanesulfonic acid, graft polymerization, water solubility1.引言环氧树脂(Epoxy resin>是泛指含有两个或者两个以上环氧基，以脂肪族、脂环族或芳香族等有机化合物为骨架并通过环氧基团反应形成的热固性产物的高分子低聚体，是一种从液态到粘稠态、固态多种形态的物质。

含有双环戊二烯及萘环的新型环氧树脂的制备及性能研究
的开题报告
一、研究背景和意义
环氧树脂是一种重要的热固性塑料，在涂料、胶粘剂、电子材料等领域有广泛的应用。

但传统环氧树脂的性能存在一些缺陷，如热稳定性和耐化学腐蚀性较差，为了
克服这些缺点，需要研究开发新型环氧树脂。

本研究旨在合成一种新型环氧树脂，其中含有双环戊二烯及萘环，研究其制备过程、结构特点和性能表现，对于拓展环氧树脂的应用领域，提高其性能水平具有重要
的意义。

二、研究内容和方法
1. 合成含双环戊二烯及萘环的新型环氧树脂，并对其结构进行表征；
2. 研究该新型环氧树脂的热稳定性、力学性能、耐化学腐蚀性等方面的性能表现；
3. 探究其在涂料、胶粘剂等领域的应用性能。

三、预期成果
1. 合成含双环戊二烯及萘环的新型环氧树脂；
2. 对该新型环氧树脂的结构进行表征；
3. 研究该新型环氧树脂的热稳定性、力学性能、耐化学腐蚀性等性能表现；
4. 探究其在涂料、胶粘剂等领域的应用性能；
5. 提高环氧树脂应用领域和性能水平。

四、研究进度计划
第一年：
1. 收集文献，确定目标；
2. 研究双环戊二烯及萘环的合成方法，并进行实验；
3. 合成含双环戊二烯及萘环的新型环氧树脂，并对其进行表征。

第二年：
1. 研究该新型环氧树脂的热稳定性、力学性能、耐化学腐蚀性等性能表现；
2. 探究其在涂料、胶粘剂等领域的应用性能。

第三年：
1. 完成实验数据处理和分析；
2. 撰写论文，进行答辩。

含芴结构环氧树脂的合成及其性能研究的开题报告一、研究背景及意义环氧树脂具有优异的物理化学性质，被广泛应用于涂料、粘合剂、电子材料等领域，但传统的环氧树脂在耐高温、耐化学腐蚀等方面存在一定的局限性。

因此，研究开发新型环氧树脂，拓展其应用领域，是当前环氧树脂研究的热点和难点。

含芴结构的环氧树脂具备较好的耐高温、耐化学腐蚀性能，已成为环氧树脂研究领域的热点之一。

因此，本研究旨在设计合成一种含芴结构的环氧树脂，并研究其物理化学性质及应用前景。

二、研究内容及目标本研究将选取芴基含量适当的芴醇为主要原料，采用环氧化反应合成含芴结构的环氧树脂。

研究将主要围绕以下内容展开：1. 合成含芴结构的环氧树脂，并进行红外光谱、核磁共振等表征。

2. 研究含芴结构对环氧树脂物理化学性能的影响，包括热稳定性、力学性能、耐化学腐蚀性能等。

3. 研究含芴结构环氧树脂在航空、电子、汽车等领域的应用前景，评价其市场价值。

本研究的目标是成功合成含芴结构的环氧树脂，研究其物理化学性质，阐明其应用前景，为环氧树脂的研究及应用提供一定的理论、技术支持。

三、研究方法和技术路线1. 合成含芴结构的环氧树脂，采用芴醇、苯酚、环氧丙烷等多种原料进行环氧化反应，结构及性质表征采用红外光谱、核磁共振、热重分析等手段进行。

2. 研究含芴结构对环氧树脂物理化学性质的影响，采用差示扫描量热法、动态力学热分析等手段进行测试。

3. 研究含芴结构环氧树脂在航空、电子、汽车等领域的应用前景，采取市场调研等方法进行评价。

四、存在问题及解决方案1. 含芴结构环氧树脂的合成过程中，可能存在产率低等问题。

解决方案可参照文献及经验逐步优化反应条件、选取更适宜的催化剂等。

2. 研究中需要考虑环氧树脂的应用领域，对于不同领域需求的不同，如何进行综合评价是一个需要解决的问题。

五、研究预期成果1. 成功合成含芴结构的环氧树脂。

2. 揭示含芴结构对环氧树脂物理化学性质的影响，为环氧树脂研究提供一定的理论、技术支持。

高性能环氧树脂的合成与表征环氧树脂作为一种重要的聚合物材料，在许多领域都有着广泛的应用。

它的出色性能使其成为粘合剂、涂料和复合材料等制品中的重要组成部分。

然而，为了满足不断提高的性能要求，研究人员一直在努力开发高性能环氧树脂。

本文将介绍高性能环氧树脂的合成与表征的一些关键技术和方法。

首先，关于高性能环氧树脂的合成。

合成高性能环氧树脂需要选择合适的原料和反应条件。

例如，选择具有高反应活性和良好热稳定性的环氧单体是合成高性能环氧树脂的关键之一。

此外，为了提高树脂的性能，可以通过引入功能性团来改变环氧树脂的化学结构。

例如，引入芳香类团可以提高树脂的热稳定性和机械强度，引入醚键可以提高树脂的柔韧性和耐化学性。

通过合理设计合成方案，可以获得性能更优越的高性能环氧树脂。

其次，关于高性能环氧树脂的表征。

表征环氧树脂的性能可以从物理性能和化学性能两个方面进行。

物理性能的表征主要包括热性能、力学性能和电性能等。

例如，热性能可以通过热分析仪来测量树脂的热稳定性、玻璃化转变温度和热膨胀系数等指标；力学性能可以通过万能试验机测量树脂的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度等指标；电性能可以通过表面电阻和体积电阻等测试方法来测量。

化学性能的表征主要包括耐溶剂性、耐化学药剂性和耐腐蚀性等。

通过一系列的测试方法，可以全面了解高性能环氧树脂的性能特点。

此外，在高性能环氧树脂的合成与表征过程中，还需要注意几个关键问题。

首先是合成条件的优化。

合成条件的不同会对树脂的性能产生影响，因此需要根据具体要求进行合成条件的选择和优化。

其次是表征方法的选择。

不同的性能指标需要采用不同的测试方法进行表征，因此需要根据具体要求选择合适的测试手段。

此外，还要防止实验中的测量误差对结果的影响，提高实验的准确性和可重复性。

最后是对结果的分析和解读。

通过对实验结果的分析和解读，可以更好地了解高性能环氧树脂的性能特点和优劣势。

综上所述，高性能环氧树脂的合成与表征是一个复杂而重要的研究领域。

高相对分子质量环氧树脂的合成惠云珍;黄俊;吴璧耀【摘要】合成了一种高相对分子质量环氧树脂,并用红外光谱表征了各步产物的结构.研究表明:在第一步反应过程中,随着反应的进行酸值先迅速下降,在40～50 min 达到稳定,生成了链端带有羧基的线性树脂;第二步反应过程中环氧值快速下降,50～60 min时达到稳定,生成链中含有活性基团的环氧树脂b;第三步是环氧树脂b经双酚A扩链,经2 h左右的反应后达到稳定,生成相对分子量在10 000～20 000的高相对分子量的具有高度柔顺性和一定亲水性的环氧树脂.【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2008(030)003【总页数】4页(P76-79)【关键词】高相对分子质量环氧树脂;反应过程;反应条件【作者】惠云珍;黄俊;吴璧耀【作者单位】武汉工程大学材料学院,湖北,武汉,430074;武汉工程大学材料学院,湖北,武汉,430074;武汉工程大学材料学院,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】O633.130 引言环氧树脂以其优异的附着力、电绝缘性及良好的机械物理性能而得到了广泛的应用.用环氧树脂配制的涂料可用于机械设备、厨具、家具、工业地坪等.传统的环氧树脂通常为溶剂或无溶剂体系，由于对环境保护的要求日益严格，不含挥发性有机化合物、低 VOC，或不含HAP(有害空气污染物)的体系将成为新的研究方向. Parekh[1]等人合成了一种高相对分子质量的环氧树脂，然后与丙烯酸类单体混合物接枝共聚.这种环氧树脂的相对分子质量大约在10 000～20 000左右，分子链上分接枝点多，因此接枝聚合的效率比较高.接枝后的产物经乳化、中和后形成一种具有水分散性的环氧树脂体系.该分散体系由于其分散介质为水，有机溶剂含量少，无毒无味，无污染，其研究具有一定的应用价值.本文探讨了高相对分子质量环氧树脂的合成方法和反应过程，及其各步的反应条件.1 实验部分1.1 实验药品和仪器实验药品：苯酐，聚乙二醇(相对分子质量在200～1 500)，乙二醇单丁醚， E-44，催化剂，双酚A.实验仪器:四口烧瓶，搅拌装置，冷凝装置，控温装置，氮气装置.1.2 高相对分子质量环氧树脂的合成1.2.1 链端带有羧基的线性树脂的合成向带有搅拌和冷凝装置的三口烧瓶中加入2份苯酐和1份二元醇[2]，并加入适量的溶剂乙二醇丁醚.在氮气保护下，升温至80℃～120℃，保持在该温度持续加热.每隔30 min测一次酸值，当酸值稳定时停止加热，得产物a.1.2.2 环氧树脂的合成向a中加入2份环氧树脂E-44,在氮气保护下,升温至130℃～140℃左右，并维持在该温度.每隔30 min取样测酸值或环氧值.当酸值或环氧值稳定时停止加热得产物b.1.2.3 高相对分子质量环氧树脂的合成在b中加入0.5份双酚A，再加入适量季胺盐做催化剂[1]，在氮气保护下，在一定180℃～220℃温度下反应.每隔30 min测一次环氧值，待环氧值稳定后，停止加热，即得高相对分子质量的环氧树脂. 1.3 高相对分子质量环氧树脂的表征与性能测试1.3.1 酸值测定准确称取0.1～0.5 g的试样溶解在50 mL丙酮和无水乙醇的等体积混合液中[3],以酚酞为指示剂,用 0.1 mol/L氢氧化钠水溶液滴定至浅红色出现为终点．同样操作做一空白对比实验.酸值=(V-V0)×c×56.1)/m(1)式为(1)中：V0为空白试验消耗的氢氧化钠的体积,mL； V为样品消耗的氢氧化钠水溶液体积,mL； m为是样品质量,g；c为氢氧化钠的浓度,mol/L.1.3.2 环氧值测定用溴化氢-冰乙酸非水滴定法测定[4].称取 0.2～0.8 g的试样放于有玻璃塞的三角烧瓶中，然后用移液管加入20 mL三氯甲烷(对液体环氧树脂)或氯苯与三氯甲烷(1∶1)的混合溶剂加盖摇动使其完全溶解后(必要时可稍加热再冷却至室温)以结晶紫为指示剂,在搅拌下用0.1 mol/L的溴化氢-冰乙酸标准溶液滴定至呈现绿色持续30 s为终点.平行做一空白试验两次.按式(2)计算环氧值.环氧值=[(V-V0)×c]/10 m(2)式(2)中：V0为空白试验消耗氢氧化钠标准溶液体积,mL；V为试液消耗氢氧化钠标准溶液体积,mL；m为样品质量,g；c为溴化氢-冰乙酸标准溶液浓度,mol/L.1.3.3 相对分子质量的表征高相对分子质量环氧树脂的相对分子质量可以通过测定其环氧值来换算.其换算公式如式(3)：m=2/E(3)式(3)中：m为高相对分子质量环氧树脂的相对分子质量；E为高相对分子质量环氧树脂的环氧值.1.3.4 结构表征用TJ270-30红外分光光度计，把产物用丙酮溶解后，采用KBr片涂膜法,定性表征各步产物的结构.2 结果与讨论2.1 反应过程含有亲水基因的高相对分子质量环氧树脂的合成反应可分为以下三步，即链端带有羧基的线性树脂(a)的合成、环氧树脂酯化反应(b)以及高相对分子质量环氧树脂(c)的合成.其反应可以用以下反应方程式描述：2.2 结构表征高相对分子质量环氧树脂合成各步产物的红外光谱分析如图1.其中，a为苯酐和聚乙二醇经酯化反应后生成链端带有羧基的线性树脂IR图，1 043 cm-1、1 129 cm-1、1 293 cm-1的吸收峰为烷基醚键C—O—C的伸缩振动[5,6],1 724 cm-1的吸收峰为C=O键的伸缩振动峰，这表明分子结构中存在酯键；1 724 cm-1C=O键的伸缩振动峰,949 cm-1、3 428 cm-1处为羟基特征吸收峰,证明了羧基的存在.1 455 cm-1、2 956 cm-1为甲基的特征吸收,2 930 cm-1为亚甲基的特征吸收.b为a和E-44发生酯化反应生成的环氧树脂B的IR图，与a相比在830 cm-1、1 248 cm-1增加了两个特征吸收峰，分别是由环氧基的不对称伸缩振动和对称伸缩振动引起.c为b经扩链后形成的高分子环氧树脂IR图，其特征吸收与b相似.图1 高相对分子质量环氧树脂各步的IR谱图Fig.1 IR spectrum of every step of HMW2.3 反应物配比的确定第一步反应时，苯酐和聚乙二醇的摩尔比为2∶1；第二步反应时，加入的第一步产物与E-44的摩尔比为1∶2.第二步反应时，加入的第二步产生的环氧树脂与双酚A的比例可以通过要合成的高相对分子质量环氧树脂的相对分子质量来确定.研究发现：增加双酚A的质量可以增加产物的相对分子质量.此外，环氧树脂的相对分子质量还和反应时间及反应温度等有关.2.4 反应条件的确定图2 第一步的时间-酸值曲线Fig.2 Variation of acid value with time of step one在第一步反应过程中体系的酸值在随时间的变化如图2所示.图中a 、b、c、d的反应温度分别为86℃～88℃、90℃～120℃、140℃～160℃、140℃.由图2可知苯酐与聚乙二醇的酯化反应在80℃～160℃下反应迅速，40 min反应就基本完成.但是在140℃左右反应时，反应更加完全，更容易接近理论终点.故把反应温度定为140℃，反应时间50 min.在环氧树脂酯化反应的第二步反应中，反应时间与体系环氧值的变化如图3所示.其中，a为157 ℃～160 ℃时的时间-环气值曲线，b为160 ℃～165 ℃时的时间-环氧曲线.图3表明该反应在160℃左右的条件下，60 min内环氧值已经达到理论值.高分子量环氧树脂合成过程中，环氧值随时间的变化如图4所示.其中A为第二步产物加双酚A并加催化剂后，在180℃～184℃左右反应时环氧值随着时间的变化曲线；B与A相比，在其它条件不变的情况下，反应温度为200℃～204℃时的反应曲线；C与B相比,在没有加催化剂情况下，其它条件不变.由图4可知反应第一小时内，环氧值下降很快，之后反应速度减慢.温度对第三步反应影响很大.在180℃～184℃时，反应较慢，需要5～6 h才能达到要求的环氧值；当温度升至200℃～204℃时，反应速度明显加快.只需1.5～2 h就达到要求.催化剂对反应速度影响也很大，能加速反应进程.图3 第二步的时间-环氧值曲线Fig.3 Variation of epoxy value with time of step two图4 第三步的时间-环氧值曲线Fig.4 Variation of epoxy value with time of step three2.5 相对分子质量的确定由图4可以看出，反应进行2 h时，高相对分子质量环氧树脂的环氧值一般可以达到0.01～0.02，通过式(3)可以计算出所制得的高分子量环氧树脂的相对分子质量大约为10 000～20 000.3 结语a. 在苯酐∶聚乙二醇∶双酚A环氧树脂(摩尔比)为2∶1∶2，第一步产物与E-44的摩尔比为1∶2时；可以合成一种末端带有环氧基的分子结构中含有亲水柔性基的环氧树脂.b. 该树脂可以进一步使用双酚A进行扩链，制备具有高相对分子质量的环氧树脂. 参考文献:[1]Girish G Parekh, Perumal T Pillai.Waterborne coating composition for metal contain -ners[P].US: 5387625,1995-02-07.[2]吴璧耀，张峻珩，陈遥，等．超支化环氧树脂合成与结构研究[J]．石油化工高等学校学报．2007,20(1)：56-59.[3]冯宗财,李琳,郭祀远,等.偏苯三酸酐与环氧氯丙烷合成高支化聚酯[J].华南理工大学学报 (自然科学版)．2003,31(4)：24-33.[4]李桂林.环氧树脂与环氧涂料[M].北京：化学工业出版社，2003：104-105.[5]朱淮武.有机分子结构波谱解析[M]. 北京：化学工业出版社，2005：45-55.[6]BellamyL J. The infra-red spectra of complex molecules[M].New York:Halsted Press,1975:14-15.。