新型水性環(huán)氧樹脂的合成研究
日期:2013-04-20 08:11
在高溫下就更容易與環(huán)氧基反應(yīng)生成磺酸酯,導(dǎo)致體系酸值不斷下降。由于酸值的下降主要由磺酸基與環(huán)氧基的反應(yīng)引起,因此,可以由酸值下降的比例換算出消耗的環(huán)氧基的數(shù)量。因?yàn)榄h(huán)氧樹脂CYD-011的相對分子質(zhì)量為1000左右,AMPS的相對分子質(zhì)量為207.2。當(dāng)環(huán)氧基團(tuán)與磺酸基比例為1:1時,兩種原料的質(zhì)量比理論值應(yīng)為10:4.6。本反應(yīng)的原料比為10:4,當(dāng)磺酸基團(tuán)消耗28.98%時,環(huán)氧基團(tuán)此時的消耗量為26%。也就是說,該反應(yīng)在進(jìn)行400 min時,環(huán)氧基團(tuán)的70%左右被保留下來。
圖3反應(yīng)體系酸值隨時間t的變化
2.4反應(yīng)過程的推測
經(jīng)過以上分析可知,環(huán)氧樹脂和AMPS的反應(yīng)過程中包含了兩種途徑:功能單體擴(kuò)鏈反應(yīng)和自由基接枝反應(yīng)。也就是說,既發(fā)生了環(huán)氧基的開環(huán)反應(yīng),也同時發(fā)生了在環(huán)氧樹脂主鏈上的接枝反應(yīng)。反應(yīng)前期,兩種反應(yīng)歷程同時并存;到了后期,則是前者占據(jù)主導(dǎo)地位?;撬峄母叻磻?yīng)活性,使環(huán)氧基的開環(huán)反應(yīng)貫穿始終。另外,雖然BPO是分三次加入,但隨著時間的延長,115℃的高溫環(huán)境使引發(fā)劑BPO大部分已分解。并且體系中的AMPS的均聚物的聚合度也達(dá)到一定程度,空間位阻作用使接枝反應(yīng)變得困難。于是,后期主要進(jìn)行磺酸基與環(huán)氧基的酯化反應(yīng)。根據(jù)圖1的變化趨勢,整個