多酚型環氧樹脂

  一、線型苯酚甲醛環氧樹脂  
  線型苯酚甲醛環氧樹脂簡稱酚醛環氧樹脂(EPN),它是由低分子熱塑性線型酚醛樹脂和環氧氯丙烷在堿作用下縮聚而成。兼有酚醛樹脂和雙酚$型環氧樹脂的優點。用相對分子質量及酚羥基含量不同的線型酚醛樹脂,可以合成出不同相對分子質量和官能度的酚醛環氧樹脂。與雙酚$型環氧樹脂相似,可用一步法或二步法合成。采用二步法可獲得黏度相對較低的酚醛環氧樹脂,其分子結構式為:

  國產酚醛環氧樹脂的技術標準見下表:
  酚醛環氧樹脂在室溫下通常是高黏度半固體,平均聚合度n約為1-3。當n=0時,即雙酚F環氧樹脂,所以酚醛環氧樹脂環氧基的反應性與雙酚F環氧樹脂頗為相似??捎冒贰⑺狒?、咪唑等固化劑固化。固化物的性能以官能度為4的酚醛環氧樹脂好


  二、鄰甲酚甲醛環氧樹脂
  線型鄰甲酚甲醛環氧樹脂(ECN)是由鄰甲酚與甲醛在酸性介質中縮聚成線型鄰甲酚甲醛樹脂,再與環氧氯丙烷在堿作用下縮聚而成。其分子結構式為:

   國產鄰甲酚甲醛環氧樹脂的型號及性能列于下表。
  鄰甲酚甲醛環氧樹脂的性能大體上與苯酚甲醛環氧樹脂相似。但由于酚醛的鄰位被甲基取代,空間位阻效應使其環氧基的反應活性低于EPN(圖8-1)。然而它與苯酚體系相比較能提高線型酚醛樹脂的聚合度,因此ECN比EPN的軟化點高,固化物的性能更優越。這一特性使ECN被大量用作集成電路

  三、間苯二酚甲醛環氧樹脂
  間苯二酚與甲醛在草酸催化下縮合成低相對分子質量的間苯二酚甲醛樹脂后,再在NaOH作用下與環氧氯丙烷反應制得間苯二酚甲醛四縮水甘油醚環氧樹脂。分子結構式為:

  國產型號為環氧樹脂(天津合成材料工業研究所、南通化工二廠產)。橙黃色黏稠
液體,環氧當量130-137g/ep ,環氧值0.73-0.77eq/100g ,黏度(75℃)2.0-2.7Pa ?S。該樹脂的特點是具有較高的反應活性,固化物的耐熱性、耐腐蝕性及電性能優良??捎米髂透邷貪沧⒘稀⒛z黏劑、涂料及復合材料,也可用作其他環氧樹脂的改性劑。

  四、其他多酚型環氧樹脂
(1)1,1,2,2 -四(對羥基苯基) -乙烷四縮水甘油醚環氧樹脂,簡稱四酚基乙烷四縮水甘油醚環氧樹脂。分子結構式為:

  國產型號為四酚基乙烷四縮水甘油醚1031(天津合成材料工業研究所),環氧值0.45-0.50eq/100g,軟化點80℃,分子中平均官能度3.2-3.5,具有較高的熱變形溫度和良好的化學穩定性。用DDS 固化后在250℃時其剪切強度達100MPa ,而雙酚4 型環氧樹脂在同樣條件下剪切強度接近零。它與碳纖維、芳綸纖維制成的高性能復合材料已用于宇航工業。還可用于印刷電路板、封裝材料和粉末涂料等。
(2)三酚基甲烷三縮水甘油醚環氧樹脂為紅色固體。分子結構式為:

  軟化點72-78℃,環氧值0.32eq/100g。固化物的熱變形溫度可達260℃以上,有良好的韌性和濕熱強度,可耐長期高溫氧化。該樹脂可單獨使用。也可對通用型環氧樹脂共混改性。用作高性能復合材料、封裝材料等。
(3)均苯三酚三縮水甘油醚環氧樹脂由均苯三酚與環氧氯丙烷在芐基三甲基溴化銨催化下進行加成反應,其生成物再與甲醇鈉反應,脫HCl閉環形成該樹脂。其分子結構式為:


  均苯三酚環氧樹脂為琥珀色固體,軟化點88-94℃,環氧值為0.58eq/100g。由于苯環的吸電子效應,提高了環氧基的反應活性,尤以均苯三酚環氧樹脂的反應活性高。例如用1,4-環己烷二甲胺固化,反應速度比雙酚A型環氧樹脂高出4倍。但在部分交聯后,由于交聯密度高,限制了分子鏈的運動,影響進一步的固化反應,實際固化反應程度比間苯二酚型及雙酚A型環氧樹脂低。