脂环族环氧化物由不饱和脂环族化合物经过有机酸氧化而制得的,它是一种环氧基直接连在脂环上的化合物。环氧化聚烯烃的合成原理基本上和脂环族环氧化合物相同,系环氧基直接连在碳链上。由于这类化合物上环氧基结构不同于上述各种树脂的缩水甘油基,因此它们的固化反应也有其特殊性。这两类环氧化物上的环氧基不缺电子,不易受亲核试剂的进攻,因此胺类不能使它们固化。又因为分子结构中没有羟基存在,酸酐的固化反应也进行得非常慢,一旦加入少量醇类立即促进其反应。 这类环氧化合物中没有苯环,2个环氧基之间的距离又非常近,固化产物的交联度很高,因此此双酚A型环氧树脂有高的耐热性、耐候性和电性能,但脂环族环氧化物固化产物脆性大、耐冷热冲击性能差是一大缺点。 主要的脂环族环氧化物结构和技术指标(见表3-1,表3-2)如下。 (1)ZH206环氧化合物 化学名称:二氧化乙烯基环己烯 结构式: U.C.C.同品种牌号Unox Ep206 (2)ZH207环氧化合物 化学名称:二氧化双环戊二烯 结构式: U.C.C.同品种牌号Unox Ep207 (3)ZH92-21环氧化合物 化学名称:3,4-环氧基环己甲酸-3′,4′-环氧基环己甲酯 结构式: (4)ZH68-01环氧化合物 化学名称:3,4-环氧基-6-甲基环己甲酸-3′,4′-环氧基-6-甲基环己甲酯 结构式: U.C.C.同品种牌号Unox Ep201 (5)ZH269环氧化合物 化学名称:二氧化二戊烯 结构式: U.C.C.同品种牌号Unox Ep269 (6)ZH300 结构式: U.C.C.同品种牌号ERRA-0300 (7)ZH400 化学名称:二氧化双环戊基醚 结构式: U.C.C.同品种牌号:ERRA-0400 一、二氧化双环戊二烯 (一)二氧化双环戊二烯的合成 二氧化双环戊二烯由双环戊二烯和过氧化乙酸反应而制得: 过氧化乙酸的制备有两种方法。 (1)乙酸和双氧水反应制过氧化乙酸例如:冰醋酸与双氧水在1%H2SO4催化下反应: 其典型组成(质量分数)为:过氧化乙酸含量35%~40%;乙酸含量40%~45%;水12%~14%;H2O23%~6%。 (2)乙醛气相氧化制得纯的过氧化乙酸 纯的过氧化乙酸的性质:熔点0.1℃,沸点105℃;相对密度d1541.226;在110℃时激烈分解,室温时较稳定,贮存时需添加焦磷酸钠稳定剂。 (3)环氧化反应制环氧化乙酸烯烃的环氧化机理如下: (4)典型的二氧化双环戊二烯的制法在反应器中装置电动搅拌、温度计、回流冷凝器和滴液漏斗。先投入95g双环戊二烯(熔点:31.5℃),加热到40℃,加入20g乙酸钠,在搅拌下滴加236g预制好的过氧化乙酸[过氧化乙酸含量40%(质量分数)]反应温度控制在40~50℃,约在2h内加完。再加入35.5g酸酐,在40~45℃下再维持1.5h,过滤去除液体(主要是乙酸水溶液),固体用10%(质量分数)的NaOH水溶液中和至pH=6.5~7,用500L水洗涤多次,再在室温下真空干燥成白色固体,可制得103g产物[得率82.5%(质量分数)]产物熔点181.7℃,环氧值为1.22mol/100g。 |