双酚A环氧树脂的生产应用探析

黄得庆　孙祥　任宏阳

摘 要：本文针对双酚A环氧树脂进行分析，简单地概述后，探究其生产以及应用，前者根据相对分子质量的不同，简述各自的生產合成方法，后者则简单分析其开发方向以及当前市面上现存的环氧树脂的应用。以供相关人士参考。

关键词：双酚A型;环氧树脂;相对分子质量

引言

双酚A属于有机的化工材料，其可以运用在工业、建筑行业、电子领域等。双酚A能够制作出高分子材料，如热稳定剂、农业杀菌试剂、抗氧试剂等。其外观呈现为白色粉末，沸点高达360.5摄氏度，应用范围较广。

1双酚A环氧树脂

双酚A环氧树脂的生产原料获取较为容易，其生产资金投入量较少，是较为常见且应用较为广泛的环氧树脂之一。根据其分子质量可划分成低、中等以及高、超高的环氧树脂。具体而言，低相对分子质量是其中唯一呈现粘稠液体的类型，其他均以固体的状态存在。双酚A环氧树脂与其本身的分子质量同步变化，其中液态树脂是借助环氧基出现固化的现象，相对分子质量与环氧基二者呈反方向变动，而相对分子质量则与羟基呈正相关。超高相对分子则无需利用外来的固化剂便可形成膜。另外，液态树脂可在常规温度以及高温的环境下完成固化，而高相对分子仅能在高温环境中实现固化。

2双酚A环氧树脂的生产

2.1低相对分子质量

其合成一般是在双酚与环氧氯丙烷在氢氧化钠的作用下完成的。具体而言，低相对目前有两种合成方式，其一，一次以及两次加碱，我国E-44环氧树脂生产总量较多。其二，先借助相应的反应产生中间体，最终借助氢氧化钠形成。此合成方式的生产周期较短，极易操作，同时由于加碱的时长短，有助于减少水解情况，生产出来的树脂质量较高。目前，我国的E-51以及E-54是通过此种方式生产的^[1]。

2.2中等相对分子质量

中相对树脂与低相对分子质量的树脂使用的原材料相同，借助氢氧化钠实现缩聚反应，我国的E-20、E-14等环氧树脂是运用此种方式生产的。其中水洗法，在浓度为10%的氢氧化钠溶液中加入双酚A，在保证温度恒定的情况下添加环氧氯丙烷。之后将其静置一段时间，清理其中的碱水后，应用沸水进行洗涤。溶剂法中，在反应釜中同时加入适量的原材料以及有机容溶剂，不断搅拌并加热，以相互溶解。在温度处于五十到七十五摄氏度范围内时，加入氢氧化钠溶液，在此之前，可根据实际情况添加催化剂实现醚化，之后添加相应的水溶液以形成闭环反应。反应结束后可实施萃取环节，经过过滤等一系列作业得到成品。此种方式生产出来的产品质量较好，产量高、杂质含量较低。

2.3高及超高相对分子质量

高相对树脂是由低相对树脂与双酚A完全溶解后，通过加热或添加催化剂的方式完成加成反应产生的。如E-03、E-06等。其中本体聚合生产工艺，需在200摄氏度的环境下，持续一百二十分钟。而相对分子质量达到十万到四十五万的树脂便可纳入到超高层级中。其无需使用固化剂，仅应用热塑性树脂便可提炼出来，由于其中的羟基值偏大，使其具备较强的耐水性。主要应用涂料、注塑料等。

3双酚A环氧树脂的应用

双酚A型其具备较强的抗腐蚀性、热稳定等特点，目前在电气、土木工程以及部分文体制品等方面有所应用，以不同的形式基本涵盖整个工业行业。据相关数据显示，环氧树脂的种类较为繁杂，其中的双酚A型产量较多，可达到百分之九十左右。

其整体的发展方向是控制对环境的污染，提升自身质量以及安全程度。目前，主要应用在罐装以及具备一定功能和环保性能的涂料上，尤其是水性类型，经过有效利用开发能够应用在工程建筑、汽车以及食品等领域中。现阶段，电子产品逐渐朝着微型化、多功能的方向发展，由此对其中的环氧材料的抗热、韧性等提出更高的要求。对此，需不断强化树脂的纯度、韧性等基本性能。此外，环氧树脂中在高性能复合材料、防火材料以及液晶材料等方面都有所涉及。

现有的双酚A型环氧树脂中，E-54、E-51呈无色至淡黄色液体，E-44、E42则为淡黄色的透明液体，E-35、E-31为淡黄色至黄色的液体，其他类型则为固体。其中，E-51的黏度较小，通常应用于无溶剂漆;E-42应用与胶粘剂，进行浇铸以及层压作业;E-35则在减压浇铸中;E-20是其中软化点最低的固体，达到64-76摄氏度，在实际应用中需与固化剂相互作用，作为烘干漆，E-12树脂的附着力相对较好，且具有一定的韧性，可将其酯化作为干燥漆，同时，若与相应的树脂融合能够生产出具有较高抗腐蚀的材料，如酚醛等;E-30树脂的软化点高达135-145摄氏度，且不易挥发，通常在防腐蚀涂料以及罐装食品内都有其身影^[2]。双酚A环氧树脂的生产程序较为简单，且产量与其他环氧树脂相比较大，种类较多。目前，相关方面的研究仍未停止，不断有新的改良树脂出现，其质量得到有效提升。

结束语

综上所述，双酚A环氧树脂的生产程序较为简单，操作简便，且最终的成品质量以产量较高，其中二步法在设备方面的成本较低，耗时较短，但实际的生产成本相对较高。希望未来此方面能够实现清洁生产。

参考文献

[1] 陈云峰，杨志宝，柳延峰，等.双酚A的生产及市场情况分析[J].化学工业，2018，36（03）：42-47.

[2] 陈铭铸，季华，孙祥.氢化双酚A型环氧树脂的生产及性能[J].化工设计通讯，2018，44（03）：62-63.

作者简介：黄得庆（1976年10月）男，籍贯：江苏省高邮市;汉族，现职称：工程师;学历：本科，从事环氧树脂生产管理工作。