EP专题之ECH(七)副产应用4
作者:中国环氧网/中国环氧树脂行业在线 来源:www.epoxy-e.cn
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环氧氯丙烷国标编号61052、CAS号106-89-8,英文名称:3-Chloro-1,2-epoxypropane;Epichlorohydrin。别名:3-氯-1,2-环氧丙烷。外观为无色油状液体,有氯仿刺激气味;分子量92.52、蒸汽压1.8kPa/20℃、闪点:34℃;熔点-25.6℃、沸点117.9℃;微溶于水,可混溶于醇、醚、四氯化碳、苯。密度:相对密度(水=1)1.18(20℃)、相对密度(空气=1)3.29。主要用于制环氧树脂,也是一种含氧物质的稳定剂和化学中间体。环氧氯丙烷最早于1854年,由Berthelot用盐酸处理粒甘油,然后用碱液水解时首先发现的。20世纪60年代前后,为适应环氧树脂生产发展的需求,环氧氯丙烷开始以氯丙烯为原料,作为主要产品进行生产。目前工业上环氧氯丙烷的生产方法,主要有丙烯高温氯化法和醋酸丙烯酯法,以及较为环保的甘油法。前者由美国Shell公司1948年,首次开发成功并应用于工业化生产,当前世界上90%以上采用该方法进行生产;中者由前苏联科学院以及日本昭和电工公司,于20世纪80年代分别开发成功;后者2007年前后工业化应用。国内环氧氯丙烷基本用于制备环氧树脂,哪么其生产过程中如何节能减排,质量控制有何新法,其它应用拓展怎样,业内同样是十分关心的。专家就此对于最新进展,作了较为详细的情况介绍。
2、应用实验
(1)胺值和粘度
原料配比采用n(DD混剂):n(乙二胺)=l:4,反应温度120℃,反应时间3.5h,由以上工艺条件所得的产品命名为CA,分别进行胺值和粘度的测定。其结果和乙二胺相应指标进行比较,结果见表4。
(1)胺值和粘度
原料配比采用n(DD混剂):n(乙二胺)=l:4,反应温度120℃,反应时间3.5h,由以上工艺条件所得的产品命名为CA,分别进行胺值和粘度的测定。其结果和乙二胺相应指标进行比较,结果见表4。
表4 CA固化剂和乙二胺相应指标的比较
固化剂
|
胺值/(mgKOH·g-1)
|
粘度/mPa·s
|
CA
|
811
|
35.0
|
乙二胺
|
1870
|
1.54
|
由表4可见,CA固化剂较乙二胺的胺值有大幅度的降低,说明CA固化剂的分子质量较乙二胺有较大程度的提高,相应地其活性也应该下降。因此在施工过程中,CA固化剂和环氧树脂的配料比例可以提高,固化反应的放热相对较少,可以防止环氧树脂的爆聚而影响环氧材料的力学性能,有利于实际应用;CA固化剂的粘度较乙二胺的粘度大,这是合理的,因为CA固化剂中的多胺都是大分子线形多胺。CA固化剂粘度的提高还不足以对施工操作条件产生影响,因为一般液体环氧树脂的粘度比它大得多,一般多在10Pa•s以上。
(2)放热曲线
固化系统:环氧树脂CYD-128,CA固化剂。CA固化剂的用量对固化反应的影响很大,固化剂不足或过量,固化物的性能都不能达到最好;同时也可以看出:CA固化剂对CYD-128环氧树脂的最佳用量约为12.7%。
(3)凝胶时间
固化系统:环氧树脂CYD-128,CA固化剂。分别测定其温度为10℃、25℃、30℃、40℃时的凝胶时间,和二亚乙基三胺进行比较,其结果见表5。
固化系统:环氧树脂CYD-128,CA固化剂。CA固化剂的用量对固化反应的影响很大,固化剂不足或过量,固化物的性能都不能达到最好;同时也可以看出:CA固化剂对CYD-128环氧树脂的最佳用量约为12.7%。
(3)凝胶时间
固化系统:环氧树脂CYD-128,CA固化剂。分别测定其温度为10℃、25℃、30℃、40℃时的凝胶时间,和二亚乙基三胺进行比较,其结果见表5。
表5CA固化剂和二亚乙基三胺凝胶时间(min)的比较
固化剂
|
温度/℃
|
|||
10
|
25
|
30
|
40
|
|
二亚乙基三胺
|
34
|
25
|
16
|
–
|
CA固化剂
|
59
|
40
|
32
|
14
|
注:爆聚
|
由表5可见和二亚乙基三胺相比,CA固化剂的凝胶时间有一定程度的延长,这对于实际应用是有益的。但是在常温(25C)下,CA固化剂的凝胶时间也只有40min,说明其活性还是很大,还可以进一步降低。
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