螯合树脂的制备及应用

专业论文

专业论文题目：螯合树脂的制备与应用

学生姓名：顾钰指导教师：张文妍

所属院部：材料工程学院专业：材料科学与工程班级12材料科学与工程(单) 学号：1207201041

目录

摘要 ....................................................................................... 错误！未定义书签。关键词 ..................................................................................... 错误！未定义书签。

1 螯合树脂........................................................................... 错误！未定义书签。

2 螯合树脂的制备 (1)

2.1配位原子为氮的螯合树脂 (1)

2.2配位原子为硫的螯合树脂 (1)

2.3配位原子为混合原子的螯合树脂

2.3.1 N-O型 (1)

2.3.2 S-O 型 (2)

2.3.3 S-N型 (2)

2.3.4 S-N-O型 (2)

3 螯合树脂的分类 (2)

3.1按母体不同分类 (2)

3.2按螯合基团的位置不同分类 (3)

3.3按树脂骨架结构不同分类 (3)

3.4按软硬酸碱理论分类 (3)

3.5按官能团分类 (3)

4 螯合树脂的应用 (3)

4. 1 饮用水净化 (3)

4. 2 环境保护 (4)

4. 3 湿法冶金 (4)

4. 4 催化剂 (4)

4. 5 医药卫生 (4)

4. 6 食品 (4)

5 结论 (4)

参考文献 (5)

附录 ...........................................................................................................................

螯合树脂的制备及应用

摘要：本文讲述了什么是螯合树脂，螯合树脂的制备与合成，螯合树脂的分类以及螯合树脂的应用

关键词：螯合树脂、合成、应用、制备、

1、螯合树脂

螯合树脂是指含有能够与金属离子形成螯合物的分析功能团的一类树脂状的高聚物。功能中有未成键孤对电子的O、N、S、P、As等原子。这些原子能以孤对电子与金属离子形成配位键, 构成与小分子螯合物相似的稳定结构[1] 。

2、螯合树脂的制备与合成

螯合树脂的合成方法与离子交换树脂相似, 一是有功能基团单体的聚合, 一是高分子骨架改性。后者制备方法简单, 目前采用的较多, 但其反应效率和产品中功能基的含量受到母体物理和化学结构的限制; 单体聚合法制备的树脂功能基分布均匀并且含量高, 采用该法制备树脂的关键是选择合适的树脂成型工艺, 制备粒径均匀、比表面积大、溶胀性能和机械强度好的树脂。此外, 也有采用物理改性或化学接枝的手段,在基体上复合新的树脂相, 制备复合吸附材料的报道,该法为提高树脂的使用性能提供了一种新途径。

2.1 配位原子为氮的螯合树脂

含氮的功能基主要包括胺、胍、偶氮\杂环以及席夫碱、硫脲等。Jermakowicz等[2]将丙烯腈与对氯甲基苯乙烯的共聚物与三(2-氨乙基)胺反应制备了树脂D4, D4对Au、Pt、Pd 的吸附容量分别为190,245和280mg/g,高于Fe、Cu和N i的吸附容量。李彦锋等[3]以糠醛与二乙烯三胺反应制得了含有Schiff碱基、氨基及大共轭P键的氮配位螯合树脂, 树脂对Au、Pt、Pd(II)的吸附容量分别达到478.0、263.7和19.5mg/g。

2.2 配位原子为硫的螯合树脂

在含硫螯合树脂结构中, 硫原子主要以巯基、硫醚、二硫羧酸、磺酸基、硫脲等形式存在。Iglesias等[4]采用商业化的巯基聚苯乙烯树脂GT-73吸附Au和Pd ,在盐酸介质中树脂对Au和Pd的吸附容量分别可达0.58 和0.262mmol/g,在硝酸介质中树脂对Pd的吸附容量为0.35mmol/g。Sn chez等[5]合成了5种含硫磷双键的大孔螯合树脂,树脂4对Au和Pd 的吸附容量最大,分别为6.50和0.70mmol/g。

2. 3 配位原子为混合原子的螯合树脂

2.3.1 N-O 型

Hainey 等[6]采用甲基丙烯酸缩水甘油酯与丙烯酸酯交联,再分别与乙二胺、二乙烯三胺或三乙烯四胺等反应,制备了一系列同时含有胺基、酯基和羟基的多功能基树脂,对

[Au(CN)2]- 、[Cu(CN)2 ]- 、[Co(CN )6 ] 3- 、[Ni(CN)4] 2+ 的吸附结果表明, 树脂对[Au(CN)2] - 的吸附容量最大,吸附选择性最好。ShiminDing等[7] 用壳聚糖和N,N.-二烯丙基二苯18-冠6-冠醚合成出氨基冠醚壳聚糖CTSDC,CTSDC对Pd(II) 和Ag(I) 的吸附容量分别为248.1和157.8mg/g,吸附速率很快,1h内即可达到吸附平衡。

2.3.2 S-O 型

董绮功等[8]用从稻壳中提取的纤维素与环硫氯丙烷反应合成了聚硫醚型纤维素PTEC, PTEC对Ag(I)和Hg的吸附容量分别为24.92 和66.80mg/g,对Pb(II)的吸附容量仅为

0.15mg/g。Qu Rongjun等[9]采用氯球与2-巯基乙醇反应,生成聚硫醚树脂PVBS,再将PVBS 氧化成聚亚砜树脂PVBSO,PVBS和PVBSO对Au的吸附容量分别为1.48和1.53mmol/g,对

Pd( II)的吸附容量分别为0.34和2.38mmol/g。

2.3.3 S-N型

张超灿等[10]以石英砂为核,合成了一类核-壳型巯基胺螯合树脂,树脂对Cu(II)、

Zn(II)、Mg(II)或Cd(II)存在的条件下,对Au和Ag(I)的吸附容量分别为5.42和5.26 mmo l/g。Caihua Ni等[11]将硫脲与甲醛直接在水溶液中反应,一步合成了交联的硫脲树脂,树脂对Au、Ag(I)的吸附容量分别为6.95和13.1mmol/g,在稀溶液中对Au、Ag(I)的吸附率接近100%。Asem[12]以双硫脲和甲醛为原料,按不同摩尔比合成了一系列硫脲树脂,双硫脲和甲醛按2B1缩聚合成的树脂R4对Au和Ag(I)的吸附效果最佳,其饱和吸附容量分别为3. 63和8.25mmol/g。将R4树脂用于定影液中Ag(I)的回收,回收率接近100%,优于商业化的树脂Dowex-2x-50。Zbigniew等[13] 比较了硫脲螯合树脂LewatitTP214、异硫脲螯合树脂PuroliteS920以及阳离子交换树脂CheliteS与DuoliteGT 73对Pd(II)的吸附性能,结果表明,几种树脂与Pd（II)的亲和性顺序为Lewatit TP214>Purolite S920>CheliteS>Duo liteGT73。伍喜庆等[14]以硫脲和甲醛为主要原料在活性炭上聚合,制得的改性活性炭在含有重金属离子Cu(II)、Ni(II)和Zn(II)的混合溶液中对Au的吸附率和吸附选择性,都比一般活性炭强得多。

2.3.4 S-N-O型

Emre等[15]采用三聚氰胺-甲醛-硫脲树脂MFT从溶液中分离Pd(II),MFT对Pd-Cu和

Pd-Zn的分离因子分别可达83202和82950,说明MFT能从贱金属中分离富集Pd( II)。刘春萍等[16]将线形环氧酚醛树脂与苯基硫脲发生开环加成,合成了负载苯基硫脲的酚醛型螯合树脂F44-PTU,用树脂处理实验室含银废液,银的回收率可达93.8%。WangShuai等[17]以双异硫氰酸酯与多乙烯多胺进行聚加成反应制得烷氧羰基硫脲树脂ATR,ATR对Au、Ag(I)、Cu(II)、Zn(II )、Fe、Ca(II)和Mg(II)的吸附容量分别为4.65,4.40, 0.40, 0.90, 0.86, 0.0080和0.016mmol/g,吸附后可采用含盐酸1.0mol/L、硫脲质量浓度10%的溶液洗脱。王帅[18]分别以活性炭纤维布和聚酯无纺布为基体,采用浸渍法制备了2 种聚酯基硫脲树脂

复合吸附材料ACFC-PD1和PET-PD1,ACFCPD1和PET-PD1对Au的吸附容量分别为4.85和4.23mmol/g,与纯PD1树脂的吸附容量基本相当,而吸附速率高于PD1树脂。

3、螯合树脂的分类

3.1 按母体不同分类

根据高分子的母体不同，可以分为天然高分子类，聚苯乙烯类，聚丙烯酸类，聚乙烯醇类等，其中聚苯乙烯类是应用最广泛的鳌合树脂母体骨架，但是交联聚苯乙烯等为疏水性骨架，引入鳌合基团后特别是疏水性基团后会使得所合成的树脂的疏水性变得更强，不利于树脂对溶液中的金属离子的吸附，而酚醛树脂由于其形成交联体系过程中会形成一定量的醚键，这些醚键的氧原子可以与水分子形成强烈的氢键，从而使树脂表现出一定的亲水性。但酚醛树脂保留有游离的酚羟基，很容易被氧化成醛类，从而导致树脂的化学和物理稳定性下降。

3.2 按螯合基团的位置不同分类

根据螯合基团(功能基)的位置的不同分为主链型螯合树脂和侧链型螯合树脂，后来又合成出螯合基团既包含在主链中也包含在侧链中，提高了其亲水性，解决了母体骨架的疏水性对树脂在水溶液中的吸附很不利的问题。

3.3 按树脂骨架结构不同分类

根据树脂骨架结构的不同，可把离子交换树脂分为凝胶型、大孔型和载体型，其中凝胶型适用于吸附无机离子，不能吸附大分子有机物质，而大孔型内部孔隙又多又大，离子交换速度快于凝胶型，对有机大分子物质较易吸附与交换，载体型以球型硅胶或玻璃球等非活性材料为载体，能承受较高的压力。

3.4 按软硬酸碱理论分类

螯合过程属于广义的酸碱反应。软硬酸碱的理论对螯合树脂的合成和应用有一定的指导

作用。根据树脂的组成和应用范围，利用软硬酸碱理论，晏良增[19]等提出了螯合树脂的分类方法。在螯合过程中，提供电子对的螯合树脂，是Lewis 碱，叫作螯合阳树脂；在螯合

过程中，接受电子对的螯合树脂，是Lewis 酸，叫作螯合阴树脂。其中，中间型的螯合树

脂可吸附范围较广，和对应的软硬酸碱均可以吸附。

3.5 按官能团分类

功能基中存在着具有未成键孤对电子的O、N、S、P、As 等原子。不同功能基对不同金属离子的螯合效应不同。一般所用的配位基是将这些配位基的复数固有的多座配位子导入高分子基体即是螯合树脂。然而性能良好的螯合树脂必需对螯合基团的特定空间配置及螯合基团在空间不受立体障碍等给予满足。按照官能团的分类现在被普遍采用，见表1。

此外，还可根据配位原子的种类将其分为含氮型、含氧型、含硫型、含砷型、含磷型性及混合型等，其中以含氮型、含氧型、含硫型螯合树脂为最常见。

4、螯合树脂的应用

随着研究的深入, 螯合树脂可以更好地应用于以下领域.

4. 1 饮用水净化

螫合树脂在制备超纯水方面的应用占了很大的比例, 微电子工业、半导体工业以至原子能工业都需要使用超纯水. 将氨基膦酸树脂与Al3+ 、Fe3+ 的配合物用于饮水除氟的试验, 发现F- 的平均去除率为72%~ 78%, 因此为高氟水地区人民的身体健康带来了福音[20]. 含8羟基喹啉的螯合树脂可用于弱酸性水体中重金属离子的富集与分离分析.

4. 2 环境保护

聚合物树脂可作为混合型吸附剂处理污水[21].采用高分子有机螯合剂与废水中的多种金属离子发生螯合反应, 可生成稳定且不溶于水的金属螯合物从而除去废水中的重金属离子,使处理水达到国家废水排放标准. 采用重金属螯合剂(EP110) 处理印制电路板含铜废水,

克服了传统化学处理法的缺点, 沉淀物稳定性高, 处理水中的铜含量远低于传统方法, 特别是对低铜含量废水的处理, 处理费用低, 有很好的应用前景[22].

4. 3 湿法冶金

螯合树脂可以提炼贵金属铂、钯、铑、钌、铱、锇以及金和银[23]. Emre Birinci等制备的一种硫脲树脂可以提取贵金属钯[24].

4. 4 催化剂

傅米瑛等制备的亚氨基二乙酸螯合树脂可以提取稀土元素铕[25],还有研究表明氨基膦酸树脂可以提取稀土元素铈、镝、镱[26] .

4. 5 医药卫生

已有人用HA 树脂作为吸附剂,考察了其对有机磷农药的吸附性能,效果良好,吸附率在90% 以上,吸附速率也较快,且血液相容性好,可望用于临床血流灌流,抢救重症有机磷农药中毒患者.大孔螯合树脂还可以处理中药中重金属过量的污染,并可分离、提取各种抗生素及分离提纯中草药[27] .

4. 6 食品

耿建暖等通过将丙烯腈(AN)和丙烯酸(AA)共接枝制备纤维材料,实验中发现该螯合纤维可有效地去除苹果汁中的有毒有害的物质如Cu2+、Pb2+ ,对Cu2+ 、Pb2+ 和As3+的饱和吸附量分别为1.39、0.965、0.079 mmol/ g, 去除率可达到80% 以上[28],这是研究的最新领域.

5、总结

随着金属化学在生态系统、农业和人类的安全卫生中变得日益重要，重金属的污染问题也受到了广泛的关注。去除重金属离子的方法有沉淀法、离子交换法、吸附法等，通常在考虑了污水中重金属离子浓度和处理系统成本的基础上再来选择污水处理的方法。其中，离子交换树脂在化学分析中的应用已经超过50年，现在去除重金属离子主要是通过离子交换而达到的。而螯合交换已成为从水溶液中去除重金属离子的最普遍的方法之一。螯合树脂是在离子交换树脂基础上发展起来的专门能与金属离子形成螯合物的树脂，适用于从多种金属离子共存体系中对特定离子进行选择吸附。在过去的10年中，合成了许多新的螯合树脂.

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水性环氧树脂的制备方法

水性环氧树脂的制备方法 转载于[url]https://www.docsj.com/doc/a511726180.html,[/url] 水性环氧树脂通常是指环氧树脂以微粒、液滴或胶体形式分散于水相中所形成的乳液、水分散体或水溶液，三者之间的区别在于环氧树脂分散相的粒径不同。根据制备方法的不同，环氧树脂水性化有以下四种方法：机械法、化学改性法、相反转法和固化剂乳化法等。 1）机械法 机械法即直接乳化法，可用球磨机、胶体磨、均氏器等将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末，然后加入乳化剂水溶液，再通过机械搅拌将粒子分散于水中;或将环氧树脂和乳化剂混合，加热到适当的温度，在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液。用机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单，所需乳化剂用量较少，但乳液中环氧树脂分散相微粒尺寸较大，粒子形状不规则且尺寸分布较宽，所配得的乳液稳定性差，粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象，并且该乳液的成膜性能也欠佳。当然提高搅拌分散时的温度可以促进乳化剂分子在环氧树脂微粒表面更为有效地吸附，使得环氧树脂微粒能较为稳定地分散在水相中。 2）化学改性法 化学改性法又称自乳化法，即将一些亲水性的基团引入到环氧树脂分子链上，或嵌段或接枝，使环氧树脂获得自乳化的性质，当这种改性聚合物加水进行乳化时，疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒，离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面，由于带有同种电荷而相互排斥，只要满足一定的动力学条件，就可形成稳定的水性环氧树脂乳液，这是化学改性法制备水性环氧树脂的基本原理。根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同，化学改性法制备的水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。 a、阴离子型 通过适当的方法在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸等功能性基团，中和成盐后的环氧树脂就具备了水可分散的性质。常用的改性方法有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法。功能性单体扩链法是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反应，在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团，中和成盐后就可分散在水相中。自由基接枝改性法是利用双酚A环氧树脂分子链中的亚甲基活性较大，在过氧化物作用下易于形成自由基，能与乙烯基单体共聚，可将丙烯酸、马来酸酐等单体接枝到环氧树脂分子链中，再中和成盐后就可制得能自乳化的环氧树脂。 b、阳离子型 含胺基的化合物与环氧树脂反应生成含叔胺或季胺碱的环氧树脂，再加入挥发性有机一元弱酸如醋酸中和得到阳离子型的水性环氧树脂。这类改性后的环氧树脂在实际中应用较少，这是因为水性环氧固化剂通常是含有胺基的碱性化合物，两个组分混合后，体系容易出现破乳和分层现象而影响该体系的使用性能。 c、非离子型 一般多在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团，同时保证每个改性环氧树脂分子中有两个或两个以上环氧基，所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如用分子量为4000～20000的双环氧端基乳化剂与环氧当量为190的双酚Ａ环氧树脂和双酚Ａ混合，以三苯基膦化氢为催化剂进行反应，可制得含亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链端的环氧树脂，该树脂不用外加乳化剂便可溶于水，且耐水性增强。另外，这种方法制得的粒子较细，通常为纳米级，前面两种方法制得的粒子较大，通常为微米级。从此意义上讲，化学法虽然制备步骤多，成本高，但在某些方面具有实际意义。 在环氧树脂链上引入亲水性聚氧乙烯基团，同时保证每个改性环氧树脂分子上有两个或两个以上环氧基，所得的改性环氧树脂不用外加乳化剂即能自分散于水中形成乳液。如先用聚氧乙烯二醇、聚氧丙烯二醇和环氧树脂反应，形成端基为环氧基的加成物，利用此加成物和环氧当量为190的双酚A环氧树脂和双酚A混合，以三苯基磷为催化剂进行反应，可得到含有亲水性聚氧乙烯、聚氧丙烯链段的环氧树脂。这种环氧树脂不用外加乳化剂即可溶于水中，且由于亲水链段包含在环氧树脂分子中，因而增强了涂膜的耐水性。并且在引入聚氧化乙烯、氧化丙烯链段后，交联固化的网链分子量有所提高，交联密度下降，形成的涂膜有一定的增韧作用。 3)相反转法 相反转是一种制备高分子量环氧树脂乳液较为有效的方法，II型水性环氧树脂涂料体系所用的乳液通常采用相反转方法制备。相反转原指多组分体系（如油/水/乳化剂）中的连续相在一定条件下相互转化的过程，如在油/水/乳化剂体系中，其连续相由水相向油相（或从油相向水相）的转变，在连续相转变区，体系的界面张力最低，因而分散相的尺寸最小。通常的制备方法是在高剪切力条件下先将乳化剂与环氧树脂均匀混合，随后在一定的剪切条件下缓慢地向体系中加入水，随着加水量的增加，整个体系逐步由油包水型转变为水包油型，形成均匀稳定的水可稀释体系。乳化过程通常在常温下进行，对于固态环氧树脂，往往需要借助于少量溶剂和加热使环氧树脂粘度降低后再进行乳化。

水溶性丙烯酸树脂固体胶的研制

水溶性丙烯酸树脂固体胶的研制 以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和甲基丙烯酸为单体，采用乳液聚合法制得了丙烯酸树脂。当甲基丙烯酸的用量占总单体量的40%以上时，经碱中和得到完全溶于水的丙烯酸树脂。以水溶性丙烯酸树脂为胶粘剂原料制得了固体胶，探讨了固体胶的硬度与硬脂酸钠浓度、水溶性丙烯酸酯树脂浓度的关系。在灌装温度为85 ℃时，水溶性丙烯酸树脂固体胶的黏度仅为聚乙烯吡咯烷酮固体胶黏度的1/3。制得的固体胶经测试符合企标要求。 标签：水溶性丙烯酸树脂；固体胶；黏度；硬度 固体文具胶（简称固体胶）具有原料易得、制造简单、保存期长、便于携带、使用方便和粘接牢固等特点，近年来已逐渐代替传统的液体文具胶和浆糊，具有广阔的市场应用前景。 固体文具胶通常有4个主要成分：胶粘剂、赋形剂、溶剂和保湿剂。此外还可以加入各种添加剂，如填料、香料、作色剂和改性剂等。其中关键成分是胶粘剂。随着研究的不断深入和发展，出现了聚乙烯吡咯烷酮固体胶[1～3]、聚乙烯醇固体胶[4～7]、水性聚氨酯乳液固体胶[8～9]、淀粉醚固体胶[10]和水性环氧树脂固体胶[11]。 目前市售的固体胶主要有2类，一类是聚乙烯醇固体胶，这类胶具有价格便宜、胶液黏度小及容易灌装等优点，但存在含游离甲醛、固含量较低和容易收缩等不足之处；另一类是聚乙烯吡咯烷酮固体胶，这类胶具有不含甲醛、固含量较高、不易收缩以及粘接性较好等特点，但具有价格贵、胶液黏度大和不易灌装等缺陷。 本研究以水溶性丙烯酸树脂为主体材料生产固体胶，通过优化软硬单体和功能性单体的比例，利用功能性单体—COOH进行中和，生成了—COONa，改善了固体胶的收缩性；优化了固体胶的配方和生产工艺，降低了固体胶高温灌装时的黏度，提高了生产效率，次品率随之降低。 1 实验部分 1.1 实验原料 甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸，工业级，上海华谊丙烯酸有限公司；反应性乳化剂（COPS-1），工业级，罗地亚公司；过硫酸钾，分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司；硬脂酸、甘油，工业级，杭州油脂化工有限公司；氢氧化钠，工业级，新疆天业（集团）有限公司；防腐剂（Promex20D），工业级，英国普隆化学股份有限公司。 1.2 实验仪器

水性环氧树脂的制备与性能研究

水性环氧树脂的制备与性能研究 李进，张良均，童身毅，唐进伟 (武汉工程大学化工与制药学院湖北省新型反应器与绿色化学工艺重点实验室，武汉430074) 慧聪涂料网讯：摘要：采用中等相对分子质量环氧树脂与聚醚反应，合成了非离子环氧树脂乳化剂，再结合相反转技术，制备水性环氧树脂乳液。讨论了乳化剂的用量对乳液粒径和稳定性的影响；研究了乳化剂、环氧固化剂用量与涂膜吸水率、凝胶含量、机械性能之间的关系。 关键词：环氧树脂；水性环氧树脂；相反转技术 0.引言 环氧树脂固化物具有优异的物理化学性能，尤其以优良的耐水性、耐化学品性、极佳的粘附性能而广泛应用于涂料领域[1]。现在，人们在追求涂料高性能的同时，对于节约资源、保护生态环境越来越重视，研究开发水性环氧涂料已经成为涂料工业发展的一大趋势，具有广阔的前景。转相乳化法是制备高分子聚合物水基化微粒体系的有效方法[2]，但制备乳胶粒径小且分布均匀、稳定性好的乳液体系受许多因素影响，其中乳化剂的影响最为重要。近年来，对于非离子型乳化剂及其合成乳液的报道已经很多[3-7]，本文利用环氧基团的高反应活性，在Lewis酸的催化作用下，与亲水性的聚乙二醇进行亲核加成反应，合成了具有两亲性同时又带有与油相成分完全相同组分的高分子乳化剂，同时对在乳化剂用量不同的条件下乳液的粒径和稳定性进行了考察，并且研究了乳化剂的用量、AB-HGF固化剂用量与涂膜吸水率、凝胶含量、机械性能之间的关系。 1.实验部分 1.1原材料 双酚A型环氧树脂：江苏三木集团；聚醚：分析纯，上海化学试剂公司；乙二醇丁醚：化学纯，天津东天正精细化学试剂厂；三氟化硼乙醚络合物：化学纯，国药集团化学试剂有限公司；AB-HGF水性环氧固化剂：浙江安邦新材料发展有限公司。 1.2环氧树脂乳化剂的合成 在干燥氮气保护下，将脱水的聚醚和环氧树脂按环氧基与羟基物质的量的比为1∶1.0～1.2的比例加到装有温度计、搅拌装置和回流冷凝器的四口烧瓶中，搅拌下，升温至80～90℃使原料熔化，搅拌混匀，滴加催化剂三氟化硼乙醚络合物，在90～110℃下反应5～6h，出料，室温冷却即得乳化剂EP-S。 1.3水性环氧乳液的制备 采用转相乳化法，将环氧树脂溶于一定量的乙二醇丁醚中，再一定比例加入上述合成的乳化剂EP-S，然后使用高速乳化机在转速为3000r/min下乳化，乳化温度60～75℃，乳化同时滴加蒸馏水直至体系的黏度突然下降。此时体系由油包水转变为水包油(用电导率的变化表征)，高速乳化一定时间，制得稳定的水分散环氧乳液。 1.4涂膜的制备 将制备好的水性环氧树脂乳液和AB-HGF水性环氧固化剂按照一定的比例混合，滴加少量消泡剂，搅拌均匀，用涂布器将其涂布于预处理过的马口铁板上，室温固化。 1.5分析与测试 乳液黏度的测定：NDJ-79型旋转式黏度计测定；乳液分散相粒子粒径(简称粒径)分布测定：JL-1155型激光粒度分布测试仪测定；乳液离心稳定性测定：将一定量的乳液装入离心机配套试管，用800型离心沉淀器，在3000r/min下旋转一定时间，观察是否分层进行评定；固化物的热失重分析：DuPont-951热重分析仪测定。 1.5.1漆膜干燥时间测定 将适当的AB-HGF固化剂按照一定的配比加到环氧树脂乳液体系中，搅拌均匀成固化混合

水性丙烯酸树脂的合成和应用CE10P

基于Cardura TM E10P水性丙烯酸树脂的合成和应用 王丰万，邓子明，王位，阮军 （迈图化工企业管理（上海）有限公司，上海201203） 摘要：介绍了基于Cardura TM E10P水性丙烯酸树脂的合成和应用，从聚合物制备的相关因素，组成、制备工艺、性能检测等多个方面进行了阐述，同时测试了其相应的固化条件和最终涂料的性能。 关键词：Cardura TM E10P；水性丙烯酸树脂；合成；应用； Abstract：Introduction to the synthesis and application of Cardura TM E10P waterborne acrylic resin with polymer manufacturing conditions, composition, preparation process and properties tests, at the same time, the curing conditions and final coating properties have been evaluated. Key words: Cardura TM E10P; Waterborne acrylic resin; Synthesis; Application; 0 引言 丙烯酸树脂可以为汽车用清漆提供基料。溶剂型树脂满足汽车涂料的需要已经很久了。出于减少有机挥发物的需要，我们已经在研究如何提高树脂的固体份。出于同样的原因，水性基料已经在底漆和底色漆的生产中得到广泛的运用。但是对于面漆，仍然还处于完善阶段。作为水性体系，其中最关键的一个因素是如何使水性体系达到与溶剂型体系相同的性能。这就需要我们非常小心地控制水性基料制作时的各种参数。 现在的丙烯酸酯类清漆主要通过丙烯酸树脂上的羟基与氨基或者异氰酸酯反应固化。而使丙烯酸树脂获得羟基的方法之一是将叔碳酸缩水甘油酯—Cardura TM E10P 这个含有很大侧链的单官能团环氧引入丙烯酸树脂。Cardura E10P 的结构如下： Cardura E10P 可以利用分子上的环氧基团与羧酸反应，如丙烯酸及甲基丙烯酸，从而将叔碳酸缩水甘油酯的结构引入到丙烯酸聚合物中，同时产生一定比例的伯羟基和仲羟基。 Cardura E10P在水性丙烯酸树脂中的作用： （1）C ardura E10P可以利用空间位阻效应保护交联的化学键减少水解，这样就能够非常有效地改善耐酸性和耐化学品性； （2）C ardura E10P改性水性丙烯酸树脂具有更高的光泽； （3）C ardura E10P改性水性丙烯酸树脂中可以使用更少量的助溶剂； （4）C ardura E10P为生产水性丙烯酸树脂提供了方便。Cardura E10P能够作为反应初始阶段的起始溶剂（底料），然后再作为聚合物的一部分，这样就可以减少移去溶剂这个步骤。 1 基于Cardura E10P的水性丙烯酸树脂的合成 1.1水性体系的选择 水性涂料的基料根据其存在形式可以大致被分为两类：聚合物分散体和聚合物乳液。聚合物分散体往往是首先在某些助溶剂中聚合，然后再分散在水中(有时候我们也称这类分散

酚醛树脂合成原理

酚醛树脂是由酚类化合物(如苯酚、甲酚、二甲酚、间苯二酚、叔丁酚、双酚A等)与醛类化合物(如甲醛、乙醛、多聚甲醛、糠醛等)在碱性或酸性催化剂作用下，经加成缩聚反应制得的树脂统称为酚醛树脂。酚与醛的反应是比较复杂的，由于苯酚与甲醛的摩尔比，所用催化剂的不同，加成与缩聚反应的速度和生成物也有差异。 一、碱性催化剂的反应 很多无机碱和有机碱都可用作碱性催化剂，常用的有氢氧化钠、氢氧化钡、氢氧化铵、氢氧化钙、乙胺等。1mol(有时高达2.5mol)甲醛在碱性催化剂条件下，加成反应占优势，而缩合反应进行较慢，生成的初期树脂为甲阶酚醛树脂，主要反应历程如下： 1、加成反应(羟甲基化) 苯酚与甲醛首先进行加成反应，生成1~3羟甲基苯酚 2、缩合反应(亚甲基化) 羟甲基酚进一步缩合形成初期树脂或称热固性酚醛树(resols)、甲阶树脂(A-stage resins)、一步树脂。 (1)、苯酚与羟甲基酚进行反应生成二(羟苯基甲烷) (2)、羟甲基酚之间进行反应 (3)、苯酚或羟甲基与二聚体或多聚体进行反应，多聚体之间进行反应。 二、酸性催化剂的反应 酸性催化剂是较强的酸，包括无机酸和有机酸，常用的有盐酸、硫酸、草酸、苯磺酸、石油磺酸、氯代醋酸等。在酸性催化反应中，一般采均用苯酚与甲醛的摩尔比大于1：0.9，生成的羟甲基与酚核的缩合速度远远超过甲醛与苯酚的加成速度，得到的树脂呈线型结构，是可熔的。因此称为热塑性酚醛树脂(novolak)或线型酚醛树脂。反应历程如下： 酸性催化下甲醛被活化亚甲基化反应速度大于羟甲基化反应速度生成线型热塑性酚醛树脂。 (1)、甲醛与水结合可形成亚甲基二醇(HOCH2OH)，在酸性介质中，亚甲基二醇生成羟甲基正离子；(+CH2OH)羟甲基正离子在苯酚的邻位和对位上进行亲电取代反应，生成邻羟甲基苯酚和对羟甲基苯酚

双酚A型环氧树脂的合成及复合材料制备(精)

双酚 A 型环氧树脂的合成及复合材料制备 姓名:贾训祥 学号:0840605115 专业:高分子材料与工程一、实验目的: 1. 了解逐步聚合预聚体的合成方法和环氧树脂的实验室制法。 2. 了解环氧树脂复合材料的制备方法。 3. 掌握复合材料样条的制备与其力学性能的测试过程。 二、实验原理: 环氧树脂是指那些分子中至少含有两个反应性的环氧基团的树脂化合物。环氧树脂经固化后有许多突出的优异性能, 如对各种材料特别是对金属的粘着力很强, 有卓越的耐化学腐蚀性,力学强度很高,电绝缘性好,耐腐蚀,等等。此外,环氧树脂可以在相当宽的温度范围内固化, 而且固化时体积收缩很小。环氧树脂的上述优异特性使它有着许多非常重要的用途。广泛用于粘合剂(万能胶 ,涂料、复合材料等方面。 合成环氧树脂的方法大致可分两类。一类是用含有环氧基团的化合物(如环氧氯丙烷或经化学处理后能生成环氧基的化合物(如 1.3-二氯丙醇和二元以上的酚(醇聚合而得。另一类是使含有双键的聚合物(如聚丁二烯或小分子(如二环戊二烯环氧化而得。双酚 A 型环氧树脂是环氧树脂中产量最大,使用最广的一个品种,它是由双酚 A 和环氧氯丙烷在氢氧化钠存在下反应生成的:

原料配比不同,反应条件不同(如反应介质,温度和加料顺序 ,可制得不同软化点, 不同分子量的环氧树脂。式中 n 一般在 0到 25之间。根据相对分子质量大小,环氧树脂可以分成各种型号。一般低相对分子质量环氧树脂的 n 平均值小于 2、软化点低于 50℃, 也称为软环氧树脂; 中等相对分子质量环氧树脂的 n 值在 2~5之间、软化点在 50℃~95℃之间; 而 n 大于 5的树脂(软化点在 100℃以上称为高分子量树脂。相对分子质量对软化点的影响见图 1。 图 1 在环氧树脂的结构中有羟基(>CH-OH 、醚基(-O -和极为活泼的环氧基存在。羟基、醚基有高度的极性, 使环氧分子与相邻界面产生了较强的分子间作用力, 而环氧基团则与介质表面, 特别是金属表面上的游离键起反应, 形成化学键。因而, 环

水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆研制_闫福安

文章编号:10044736(2003)02000603 水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆研制 闫福安 1,2 ,官文超 1 (1.华中科技大学化学系,湖北武汉430074;2.武汉化工学院化工与制药学院,湖北武汉430073) 摘　要:由甲基丙烯酸甲酯(M M A)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸β羟乙酯(HEA)和甲基丙烯酸(M A A)为单体,通过自由基溶液共聚合合成了丙烯酸酯四元共聚物,以二甲基乙醇胺(DM A E)中和制得了丙烯酸酯共聚物水溶液.该树脂同六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂(HM M M )复配成的烘漆具有优秀性能.讨论了工艺条件对水溶胶性质及涂膜性能的影响. 关键词:水性丙烯酸树脂;合成;六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂;烘漆 中图分类号:T Q 433.4+ 32 文献标识码:A 收稿日期:20030312 基金项目:国家自然科学基金资助项目(20074012) 作者简介:闫福安(1964),男,河南人,博士生,副教授,主要从事水性功能高分子的研究与开发. 0　引　言 丙烯酸树脂是一种优秀的涂料树脂,由其配制的塑料漆、聚氨酯漆、氨基烘漆近年来发展很快[1] .但常规的丙烯酸树脂是溶剂型的,随着其施工、应用,有大量的芳烃、酯或酮类溶剂进入大气,造成严重的环境污染. 现在,世界各国的环保法规日益严格,人们的环保意识也日益加强,因此,涂料的“高固体化、粉末化、辐射可固化及水性化”趋势愈来愈明朗,该“四化”标志着涂料的发展方向.由于粉末涂料、辐射可固化涂料因施工工艺特殊,其应用受到一定条件的限制;高固体份涂料由于理论、技术水平的制约,其发展也比较缓慢.近年来,水性涂料树脂合成用功能单体发展很快,已有大量的水性单体投放市场,因此水性涂料成为涂料工业中发展最快的环保产品,在美、欧发达国家水性漆已经占到涂料产量的一半左右,而且发展势头迅猛.近年来,我们对水性醇酸[2]、水性聚酯[3]及水性聚氨酯树脂[4]的合成进行了一些研究工作,本文主要介绍水性丙烯酸树脂的合成及其氨基烘漆的研制,由其在工业涂料方面取代溶剂型相关产品,具有重要意义. 1　实验部分 1.1　实验原料及处理 甲基丙烯酸甲酯(M M A)、丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸β羟乙酯(HEA)和甲基丙烯酸(M AA)均为化学纯,N 2气氛下,在对苯二酚(M AA 用 CuCl)存在下减压蒸馏后使用;过氧化苯甲酰(BPO)为分析纯,经重结晶后使用;巯基乙醇(链转移剂)、丙二醇丁醚、二甲基乙醇胺(DM AE )均为化学纯,直接使用;六甲醇醚化三聚氰胺甲醛树脂(HMM M;固含量≥97%,mass ratio),工业品(美国,氰特工业公司),直接使用.1.2　丙烯酸酯共聚物的合成原理 丙烯酸酯共聚物的合成原理[5]可用图1所示的聚合反应方程式表示. 1.3　丙烯酸酯共聚物的合成工艺 在装有搅拌装置、冷凝器、温度计和恒压滴液漏斗的四口反应瓶中,加入一定量的溶剂;将单体(单体以80%固含量计,mass ratio )、引发剂、链转移剂配成混合溶液,取1/3加入四口瓶;N 2保护下,在80℃下进行溶液共聚合;另外2/3单体溶液加入恒压滴液漏斗,同时滴加,约2h 滴完,继续反应2h,得到淡黄色透明丙烯酸酯共聚物粘稠溶液.降温至60℃,强烈搅拌下,按一定中和度滴加二甲基乙醇胺中和,然后滴加蒸馏水,调节固含量为40%,即得到淡黄色透明丙烯酸酯共聚物水溶液. 1.4　产品技术指标 外观 淡黄色半透明水溶液固体含量/% 40pH 值 7.0～7.5粘度(涂4杯)/s 70～100 羟值(每克固体树脂中KOH 毫克数) 100 1.5　水性丙烯酸氨基烘漆的配制 1.5.1　实验配方　以水性丙烯酸树脂和HMM M 第25卷第2期 武　汉　化　工　学　院　学　报 V o l.25　N o.2　2003年6月 J .　W uhan Inst.　Chem.　Tech. Jun.　2003

螯合树脂

以N为配位原子的螯合树脂的研究进展 caspar 螯合树脂也称高分子螯合剂，是离子交换树脂的一种特殊类型。其高分子骨架上的螯合功能基团能够与金属离子发生配位，螯合物形成时，配位原子有两个或两个以上，形成闭合的环状，并且在一定的条件下，可以将螯合的金属离子脱除。螯合树脂的主要用途为金属离子的浓缩与富集。 螯合树脂相对于其他类型的螯合剂有如下优点：(1)相比于小分子螯合剂，螯合树脂制备简单，价格较低，且由于比表面积较大，使其吸附容量较大，机械性能较好，耐溶剂性较好且易脱附。(2)对有离子交换树脂来说，由于螯合树脂功能基团与金属离子之间既有离子键作用，又有配位键作用，因而螯合树脂与金属的结合强度越高，且配位具有一定的选择性。 螯合树脂的其他特点如下表所示： 表1，关于螯合树脂的其他特点 一般情况下，螯合树脂的分类方式按功能基团或高分子基体的不同进行。分类情况如下所示： ①按照功能基团的的配位原子的不同可以分为：含氮型、含氧型、含硫型、

含砷型、含磷型及多种配位原子共有的混合型。 ②按照功能基的位置不同可以分为：主链型、侧链型及功能基同时存在于主链与侧链的情况。 ③按照高分子基体的来源不同可以分为：人工合成高分子材料如交联聚苯乙烯类、聚丙烯酸类、聚乙烯醇类；天然高分子材料如甲壳质类、淀粉类、纤维素类等。 本文的主要介绍对象为以N为配位原子的螯合树脂。以N为配位原子的螯合树脂是最常见的螯合树脂之一，含氮的功能基团也是最早被应用的功能基团。1935年，英国的Adams和Holmes发现了关于酚醛树脂和苯胺甲醛树脂的离子交换性能，这是发现的第一种离子交换树脂也是最早的功能高分子材料，材料中的氨基即起到了交换阴离子的作用。1959年，陶氏化学公司开始在市场上出售螯合树脂Dowox A-1，标志着实验室中进行检测用的螯合树脂开始市场化。该螯合树脂的功能基团便是含N的功能基团亚胺醋酸。 N原子含有孤对电子且原子体积小，与金属离子具有很强的键合能力。根据软硬酸碱理论，作为配体原子的N原子具有Lewis碱的特性，即电子给体的特性。因而可以提供孤对电子与具有Lewis酸特性的金属提供的空轨道结合。所以可以预测：N原子易于碱土金属与Cu2+、Ag+、Hg2+、Pt2+、Au+、Cd2+、Pd2+、Hg2+及MO等发生配位作用及选择性吸附。 含N的功能基主要包括多胺类（乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等）、酰肼、肟、Schiff碱（席夫碱）、羟肟酸、草酰胺、杂环、偶氮等类型。功能基主要以伯胺或仲胺的形式与金属离子发生螯合。 下面将以基体的区别为依据介绍以N为配位原子的螯合树脂的研究进展情况。 1苯乙烯系 对聚苯乙烯类树脂进行螯合功能化时，最常用的方法为氯甲基化法，其他改性方法如：Mannich胺化法，硝化反应法，酰胺甲基化法等均可对苯乙烯类共聚物进行改性，但由于化学反应效率较低应用不太广泛。 通过氯甲基化法，对交联的大孔氯甲基化聚苯乙烯进行直接胺化，即可得到多胺类螯合树脂。螯合树脂结构如下： 具体改性方法有如下几种方式：

环氧树脂制备

环氧树脂制备 作者：佚名文章来源：本站原创点击数：81 更新时间：2007-1-26 21:20:04 二、环氧树脂制备 制造环氧树脂的原料很多，但不外乎下例二大类：一是分子中具有环氧基团或是在反应过程中能够生成环氧基团的化合物。另一是含有多元羟基的化合物。通常见到的环氧树脂是以环氧氯丙烷和双酚A为原料而制得。 1、环氧氯丙烷—双酚A型树脂的制备： 由于投料量的不同，投料的先后顺序不同，制得的环氧树脂分子量也有高低之分，在常温下的聚集态也有液、固之分。618、6101、634系低分子量的液态树脂，601、604系中分子量的固体树脂，607、609系高分子量的固体树脂。 ①低分子量环氧树脂的制备： 双酚A 1克分子 环氧氯丙烷 2-6克分子 NaOH(30%) 2-2.4克分子 操作步骤如下： 将双酚A和环氧氯丙烷在搅拌下混合，使双酚A溶解，然后将所需投入的碱量控制在一定的温度滴加到混合物中，滴完第一次碱以后维持反应，维持毕回收环氧氯丙烷，回收毕，将其余的碱滴加到反应液中，再维持，然后吸入适量的苯，使树脂液溶解，搅拌后静止分层。将上层的树脂苯溶液反入分水锅，搅拌，加热，维持，静止，放去盐脚，然后再搅拌，加热使树脂苯溶液沸腾回流，不时地将带出的水除去，至无水泡出现，再维持回流，然后冷却，静止，压滤。将压滤液放至脱苯锅中，先常压脱苯，再减压脱苯，至无苯液出来为止，制得淡黄色的液体树脂。 ②中等分子量环氧树脂的制备： 双酚A 1克分子 环氧氯丙烷 1.5-2克分子 NaOH(30%) 1.6-2.2克分子 操作步骤如下： 将双酚A和液碱、水投入反应锅，加热搅拌，维持，使双酚A全部溶解，然后冷却，将环氧氯丙烷加入，放热维持，再升温维持，抽水样滴定,直至耗用HCl量不变,即为反应终点,反应毕搅拌仃止，吸去水层，再加水洗涤数次，然后常压脱水，再减压脱水，至软化点达要求止，冷下后即为固体树脂。 ③高分子量的环氧树脂： 中等分子量环氧树脂 100 计算量双酚A （Q=W[E1-E2]/[0.8771+E2]） 式中: Q---加的双酚A量 W---用的中等分子量环氧树脂的量 E1---用的中等分子量环氧树脂的环氧值 E2---所需制备的高分子量环氧树脂的环氧值 操作步骤如下： 将中等分子量环氧树脂投入锅内,升温,熔化开搅拌,加入双酚A,在一定的温度反应即可制得. 2、环氧氯丙烷—醇类环氧树脂： 由于使用的醇类不同，制得的树脂的性能也不同，目前国内有甘油环氧树脂（662）、乙二醇环氧树脂（669）、氯代甘油环氧树脂（600、630）、丁醇环氧树脂（660）、聚乙二醇环氧树脂（6690）等。醇类 1克分子 环氧氯丙烷 1-3克分子

水性环氧树脂合成工艺

水性环氧树脂合成工艺 姓名：吴世杰 学号：S1511W0716 环氧树脂因为杰出的机械性能，良好的耐热性和绝缘性被应用于我们生活的方方面面，小到罐用涂料，防腐蚀涂料，工业地坪涂料，水泥添加剂和混凝土封闭底漆，大到核设施，航空工业粘合剂，无不存在着环氧树脂的身影。环氧最早可追溯至1909年俄国化学家Prileschajew 用过氧化苯甲醚和烯烃反应生成环氧化合物，这是人类第一次合成环氧树脂，环氧树脂的单体中至少有一个含有环氧基团的化合物，环氧化合物的通式可表示如下： 本人研究的课题是水性环氧树脂，环氧树脂是一种热固性高分子材料，水性环氧树脂是指环氧树脂以微粒或液滴的形式分散在以水为连续相的分散介质中而配得的稳定分散体系。环氧树脂具有物理机械、电绝缘、耐化学品和粘结等方面的优异性能，作为涂料、胶粘剂、层压材料等被广泛应用于国民经济的各个领域。但由于常用的环氧树脂在使用过程中大多必须使用芳香烃及酮类等有机溶剂来溶解，有机溶剂又具有许多不利于储运和施工的缺点，如易燃、易爆、有毒、污染环境等。随着社会的进步和人们对环境质量要求的不断提高以及各国环保标准、法规的不断完善，不含或少含可挥发性有机物(VOC)与空气有害污染物(HAP)的环境友好绿色化学品及材料受到广泛关注，环保型的水性环氧树脂便应运而生，并且越来越受到人们的重视，得到迅速发展。 水性环氧树脂可分为水乳型环氧树脂胶液（环氧树脂水乳液）和水溶型环氧树脂胶液（环氧树脂水溶液）两大类。水乳型环氧树脂胶液包含两层意思，一是将本身不溶于水的环氧树脂在乳化剂作用下，借助于高速搅拌等机械手段使环氧树脂以微粒形式分散在水中，形成稳定的水乳液；二是在环氧树脂的分子结构中引入各种强亲水性基团，使之具有水溶性或自乳化功能。水溶型环氧树脂胶液是使新制备的环氧树脂自身具有水溶性。 水性环氧树脂不仅具有一般溶剂型环氧树脂的优点，如极高的附着力、固化涂膜的耐腐蚀性、耐化学药品性能、涂膜收缩率小、硬度高、耐磨性好、电气绝缘性能优异等，而且不含有机溶剂或挥发性有机化合物含量较低，不会造成空气污染，能很好地满足人们对环境保护及安全生产的迫切要求。同时以水作为分散介质，价格低廉、无气味、不燃，大大提高了储存、运输和使用过程中的安全性。水性环氧树脂不仅是一种环保型材料，而且具有施工性好，可在室温和潮湿的环境中固化，有合理的固化

酚醛树脂与缩聚反应(20200911005212)

酚醛树脂与缩聚反应 酚醛树脂是世界上人工合成的第一类树脂材料，它具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，而且由于它原料易得，合成方便，目前仍被广泛应用。在高中教材里，酚醛树脂作为缩聚反应的典例，阐述了单体分子聚合成高分子的一种形式。与加聚反应不同，单体分子在发生缩聚反应时，生成的不仅仅是高分子化合物，还有小分子物质（如水）生成。也正是因为单体间缩去小分子物质，才成为有机物彼此连接成链状或体型的直接诱因。 一、酚醛树脂的生成和缩聚反应原理 缩聚反应是指单体间相互反应，生成高分子化合物同时生成小分子的聚合反应。酚醛树脂是由苯酚和甲醛在催化剂条件下缩聚而成。反应机理是苯酚羟基邻位上的两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上的氧原子结合为水分子，其余部分连接起来成为高分子化合物一一酚醛树脂。反应的方程式可以表示为： 如果采用不同的催化剂，苯酚羟基对位上的氢原子也可以和甲醛进行缩聚，使分子链之间发生交联，生成体型酚醛树脂，如图： I OH CHs OH 》CH厂。-CH厂 Qi—CH厂 『 P由 OH OH 体型酚醛树脂绝缘性很好，是用作电木的原料。另外，以玻璃纤维作骨架，以酚醛树脂为肌肉，组合固化制成复合材料即玻璃钢。 、脲醛树脂的制备 在教材244页选做实验上，尿素晶体和甲醛溶液在盐酸做催化剂的条件下反应制取脲醛树 脂。反应原理为：

反应中尿素分子中氨基上两个氢原子比较活泼，与甲醛醛基上氧原子结合生成水分 子，其余部分相互连接为高分子化合物脲醛树脂，此反应原理与酚醛树脂的生成极为相 似。 实验操作很简单，只需用力振荡试管 3分钟（使尿素晶体和甲醛溶液充分接触发生 反应），试管中即有白色粘稠固体生成，白色固体可溶于正丁醇等有机溶剂。 脲醛树脂通常可作为密度板的粘胶剂。 三、知识的延伸 还有其他类似的缩聚反应，如糠醛可以代替甲醛和苯酚生成糠醛树脂，反应原理直 接迁移过来即可。反应原理可以表示为： HC —CH 」亠“対 || I ） 傕化剂 HC 苯酚羟基邻位上两个活泼氢原子与糠醛分子醛基上氧原子结合生成水， 其余部分生 成高分子化合物。糠醛树脂现在在工业上大多用于玩具制造。 缩聚反应是高中化学重要的有机反应类型之一，酚醛树脂的生成是该类型反应重要 的应用示例，举一反三，希望同学们深刻理解反应实质，为接下来学习羧酸和醇通过酯 化反应缩聚生成聚酯，理解氨基酸分子间缩合生成多肽和蛋白质打下很好的基础。 H

水性环氧树脂

三、水性环氧树脂 水性环氧树脂通常是指环氧树脂以微粒、液滴或胶体形式分散于水相中所形成的乳液、水分散体或水溶液，三者之间的区别在于环氧树脂分散相的粒径不同。 环氧树脂的水性化方法： 根据制备方法的不同，环氧树脂水性化有以下四种方法：机械法、化学改性法、相反转法和固化剂乳化法等。 1）机械法 机械法即直接乳化法，可用球磨机、胶体磨、均氏器等将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末，然后加入乳化剂水溶液，再通过机械搅拌将粒子分散于水中; 或将环氧树脂和乳化剂混合，加热到适当的温度，在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液。用机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单，所需乳化剂用量较少，但乳液中环氧树脂分散相微粒尺寸较大，粒子形状不规则且尺寸分布较宽，所配得的乳液稳定性差，粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象，并且该乳液的成膜性能也欠佳。当然提高搅拌分散时的温度可以促进乳化剂分子在环氧树脂微粒表面更为有效地吸附，使得环氧树脂微粒能较为稳定地分散在水相中。 2）化学改性法 化学改性法又称自乳化法，即将一些亲水性的基团引入到环氧树脂分子链上，或嵌段或接枝，使环氧树脂获得自乳化的性质，当这种改

性聚合物加水进行乳化时，疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒，离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面，由于带有同种电荷而相互排斥，只要满足一定的动力学条件，就可形成稳定的水性环氧树脂乳液，这是化学改性法制备水性环氧树脂的基本原理。根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同，化学改性法制备的水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。 a、阴离子型 通过适当的方法在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸等功能性基团，中和成盐后的环氧树脂就具备了水可分散的性质。常用的改性方法有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法。功能性单体扩链法是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反应，在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团，中和成盐后就可分散在水相中。自由基接枝改性法是利用双酚A环氧树脂分子链中的亚甲基活性较大，在过氧化物作用下易于形成自由基，能与乙烯基单体共聚，可将丙烯酸、马来酸酐等单体接枝到环氧树脂分子链中，再中和成盐后就可制得能自乳化的环氧树脂。 b、阳离子型 含胺基的化合物与环氧树脂反应生成含叔胺或季胺碱的环氧树脂，再加入挥发性有机一元弱酸如醋酸中和得到阳离子型的水性环氧树脂。这类改性后的环氧树脂在实际中应用较少，这是因为水性环氧固化剂通常是含有胺基的碱性化合物，两个组分混合后，体系容易出现破乳和分层现象而影响该体系的使用性能。

酚醛树脂合成及应用

高分子科学概论课程论文 论文题目：酚醛树脂的合成及应用 学院：化学与材料科学学院 专业：应用化学 班级： 1 班 姓名：涵 学号：20100635 指导老师：董静

酚醛树脂的合成及应用 摘要：酚醛树脂是一种最经典的人工合成树脂，有近百年的使用史。由于酚醛树脂原料易得，价格低廉，生产工艺和设备简单，而且制品具有优异的机械性能，耐热性、耐寒性、电绝性、尺寸稳定性、成型加工型、阻燃性及低烟雾性。成为工业部门不可缺少的材料，被广泛应用于固结磨具、涂附磨具、摩擦材料、耐火材料以及电木粉、烟花爆竹、铸造等各个领域。本文主要介绍了酚醛树脂的合成及研究，并简单的阐述了酚醛树脂的应用和未来发展趋势。 关键词：酚醛树脂；合成；应用。 1872年德国化学家拜尔（A. Baeyer)首先合成了酚醛树脂，1907年比利时裔美国人贝克兰提出酚醛树脂加热固化法，使酚醛树脂实现工业化生产，1910年德国柏林建成世界第一家合成酚醛树脂的工厂，开创了人类合成高分子化合物的纪元。由于采用酚、醛的种类、催化剂类别、酚与醛的摩尔比的不同可生产出多种多样的酚醛树脂，它包括：线型酚醛树脂、热固性酚醛树脂和油溶性酚醛树脂、水溶性酚醛树脂。主要用于生产压塑粉、层压塑料；制造清漆或绝缘、耐腐蚀涂料；制造日用品、装饰品；制造隔音、隔热材料、人造板、铸造、耐火材料等。 酚醛树脂是世界最早人工合成和工业化生产的一类合成树脂，其原料易得，生产工艺简单，综合性能优良，应用非常广泛，因此研究酚醛树脂的制备方法，具有很高的社会意义和经济价值。 近年来科研人员对酚醛树脂本身的脆性和力学性能进行改进，在下游产品应用新工艺，使酚醛树脂基复合材料有了更大的发展。随着电子产业的迅速成长，高纯度及改性酚醛树脂也在半导体封装材料、印制电路基板材料和光刻胶领域发挥着越来越重要的作用。现代酚醛泡沫反应机理和生产工艺的不断创新，使酚醛泡沫材料应用于民用建筑、采矿等新领域。各种改性酚醛树脂作为增粘、增硬、补强材料，也不断地应用于橡胶工艺的改进中。 酚醛树脂的特点 酚醛树脂是一种以酚类化合物与醛类化合物经缩聚而制得的一大类合成树脂。所用酚类化合物主要是苯酚、其他还可以用甲酚、混合酚、壬基酚、辛基酚、二甲酚、腰果酚、芳烷基酚、双酚A或几种酚的混合物的；所用醛类化合物主要

螯合树脂资料

HYC－500胺基膦酸树脂1．树脂物化指标 出厂型式 Na型 官能团 -NHCH 2PO 3 Na 2 体积交换容量≥ml 含水量 50-60% 湿真密度湿视密度渗磨圆球率≥90% 转型膨胀率（H Na）≤40% 2．选择性顺序： Pb2+ ＞Cu2+＞Fe2+＞Zn2+＞Ca2+ ＞Cd2+＞Ni2+＞Co2+ ＞Sr2+ ＞Ba2+ 3．吸附金属离子适宜的PH值： 4．交换过程（柱法） 根据需要调整流速为5－30倍体积，将料液通过交换柱，重金属离子与Na型树脂上携带的Na+交换，通液至重金属离子泄漏超过指定值，交换过程完成。 5．再生： 交换过程结束后，通5－10％的盐酸或硫酸2－3BV，流速为2BV／小时，通完后浸泡30－60min，水洗至出水PH为左右运行结束。 6．转型 逆流通4％ NaOH 2－4BV。使树脂为Na型，水洗至8－9左右，即可进行下一周期运行。 注：BV为倍树脂体积 HYC－300巯基树脂 一、树脂物化指标： 1．官能团：－SH 2．出厂型式： H型 3．湿视密度：湿真密度： g/ml

4． 体积交换容量：≥ml 二、 选择性顺序： Hg 2+＞Ag +＞Cu 2+＞Pb +＞Cd 2+＞Ni 2+＞Co 2+＞Fe 3+＞Ca 2+＞Na + 三、 使用参考数据： 1． 通液流速：5～20BV/hr 2． 工作交换容量：～ml 3． 再生剂：HNO 3 、HCL 、H 2SO 4 4． 再生剂浓度：1～5 mol/l 5． 再生速度：1～3BV/hr 四、 应用举例： 1． 处理工业废水中汞：汞存在形式：Hg 0 、Hg ＋ 、Hg 2＋及甲基汞。含量5～50PPM ， 以5BV/hr 通过树脂柱，出水含量在5ppb 以下。通液量：120BV ，树脂用于3mol/lHCL 或HNO 3再生。 2． 从照相定影中回收银：将照相定影液（组成：Ag ＝10g/l ，（NH 4）2S 2O 3=150g/l ）以通液速度6m/h 的流速处理时，处理液中银浓度为25ppm 以下。 HYC-100胺基羧酸螯合树脂 HYC-100是一种具有亚氨基二乙酸官能团及非常耐久型的大孔选择性螯合型离子交换树脂。 应用： HYC-100特别适合于阳离子重金属的去除，大孔状树脂结构确保了离子扩散的优越性，从而给予了高效的完全去除性和再生性能。 1．树脂物化指标： 出厂型式： Na 型 体积交换容量：≥ml 含水量： 50-60% 湿真密度： 湿视密度： 转型膨胀率：（H →Na ）30-40% 最高使用温度：85℃ 使用pH 范围：1－14 再生剂：HCL H 2SO 4 (2N －5N)

环氧树脂水性化方法

环氧树脂水性化方法 水性环氧树脂通常是指环氧树脂以微粒、液滴或胶体形式分散于水相中所形成的乳液、水分散体或水溶液，三者之间的区别在于环氧树脂分散相的粒径不同。根据制备方法的不同，环氧树脂水性化有以下四种方法：机械法、化学改性法、相反转法和固化剂乳化法等。 1）机械法 机械法即直接乳化法，可用球磨机、胶体磨、均氏器等将固体环氧树脂预先磨成微米级的环氧树脂粉末，然后加入乳化剂水溶液，再通过机械搅拌将粒子分散于水中; 或将环氧树脂和乳化剂混合，加热到适当的温度，在激烈的搅拌下逐渐加入水而形成乳液。用机械法制备水性环氧树脂乳液的优点是工艺简单，所需乳化剂用量较少，但乳液中环氧树脂分散相微粒尺寸较大，粒子形状不规则且尺寸分布较宽，所配得的乳液稳定性差，粒子之间容易相互碰撞而发生凝结现象，并且该乳液的成膜性能也欠佳。当然提高搅拌分散时的温度可以促进乳化剂分子在环氧树脂微粒表面更为有效地吸附，使得环氧树脂微粒能较为稳定地分散在水相中。 2）化学改性法 化学改性法又称自乳化法，即将一些亲水性的基团引入到环氧树脂分子链上，或嵌段或接枝，使环氧树脂获得自乳化的性质，当这种改性聚合物加水进行乳化时，疏水性高聚物分子链就会聚集成微粒，离子基团或极性基团分布在这些微粒的表面，由于带有同种电荷而相互排斥，只要满足一定的动力学条件，就可形成稳定的水性环氧树脂乳液，这是化学改性法制备水性环氧树脂的基本原理。根据引入的具有表面活性作用的亲水基团性质的不同，化学改性法制备的水性环氧树脂乳液可分为阴离子型、阳离子型和非离子型三种。 a、阴离子型 通过适当的方法在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸等功能性基团，中和成盐后的环氧树脂就具备了水可分散的性质。常用的改性方法有功能性单体扩链法和自由基接枝改性法。功能性单体扩链法是利用环氧基与一些低分子扩链剂如氨基酸、氨基苯甲酸、氨基苯磺酸等化合物上的胺基反应，在环氧树脂分子链中引入羧酸、磺酸基团，中和成盐后就可分散在水相中。自由基接枝改性法是利用双酚A环氧树脂分子链中的亚甲基活性较大，在过氧化物作用下易于形成自由基，能与乙烯基单体共聚，可将丙烯酸、马来酸酐等单体接枝到环氧树脂分子链中，再中和成盐后就可制得能自乳化的环氧树脂。 b、阳离子型

水性丙烯酸树脂的制备研究_郑忠伟

36 郑忠伟：水性丙烯酸树脂的制备研究 水性丙烯酸树脂的制备研究 郑忠伟，陈 浩，鲁 宁 （沈阳石蜡化工有限公司，辽宁沈阳110141） 摘 要：本实验采用溶液聚合法，以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸为单体，以正丁醇和水为环保溶剂，过氧化苯甲酰为热引发剂，制得了水性丙烯酸树脂。并改变其中不同组分多次重复实验，得到了不同的试样。进行成膜实验，分别比较其粘度及成膜效果等方面的差异，研究其中各组分对反应的影响，从而得到较理想的配方。 关键词：水性丙烯酸树脂；单体；配方 制备水性涂料用的水溶性丙烯酸树脂有两种方法：丙烯酸酯在溶液中共聚成粘稠状的聚丙烯酸酯，然后部分醇解；丙烯酸酯和含有不饱和双键的羧基、羟基、氨基、酰胺基等单体（如甲基丙烯酸、丙烯酸、顺丁烯二酸酐等）在溶液中共聚成酸性聚合物；加胺中和成盐而获得水溶性，然后加水稀释得到水溶性丙烯酸树脂。这种合成方法最常用。此外树脂侧链上还可通过选用适当单体以引入-OH羟基、-CONH2酰氨基或-O-醚键等亲水基团，以增加树脂的水溶性。中和成盐的丙烯酸树脂能溶于水，但其水溶性并不理想，常常形成乳浊状的液体或黏度很高的溶液，所以必须加入一定比例的亲水性助溶剂来增加树脂的水溶性。 1 实验部分 1.1 主要药品及设备 1.1.1 主要药品 甲基丙烯酸甲酯，分析纯；丙烯酸丁酯，分析纯；丙烯酸羟乙酯，化学纯；丙烯酸，分析纯；正丁醇，分析纯；过氧化苯甲酰，分析纯；29 %氨水，化学纯；氯化亚铜，化学纯；无水硫酸钠，化学纯；氢氧化钠，化学纯；乙醚，分析纯；醇胺，化学纯。 1.1.2 实验仪器 250ml三口瓶，分液漏斗，滴液漏斗，球形冷凝管，真空泵。 1.2 水溶性丙烯酸树脂的合成 1.2.1 药品的提纯 甲基丙烯酸甲酯的提纯：在分液漏斗中加入甲基丙烯酸甲酯 20ml，然后加入等量的10 %的NaOH溶液按常规方法洗涤至液体无色为止。然后用去离子水洗至中性。加入适量无水硫酸钠吸水静置后，过滤。将三口瓶、搅拌器、球形冷凝管、温度计、真空泵组装起来。将洗净的单体置于三口瓶中，加入氯化亚铜0.1g。开泵抽真空，加热搅拌，收集40℃～4l ℃的馏分得到纯净的甲基丙烯酸甲酯。 丙烯酸羟乙酯的提纯：用上述方法减压蒸馏得纯净的丙烯酸羟乙酯。 丙烯酸丁酯的提纯：用10 %的NaOH清洗获得纯净的丙烯酸丁酯。 丙烯酸的提纯：减压蒸馏得纯净的丙烯酸。 1.2.2 聚合过程 将经提纯的适量甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸混合，加入少量过氧化苯甲酰，搅拌均匀得到组分1，装入滴液漏斗；将正丁醇加入三口瓶中，搅拌，加热，升温至大约108℃时，溶剂开始回流，保持恒温110℃左右，开始缓慢滴加组分1，3 小时均匀滴加完毕。滴加完毕后，在回流温度下继续反应3小时后，降温到75℃左右，进行减压蒸馏，脱除回收部分溶剂和未反应的单体。使共聚物组成单体含量> 80 %，得到粘稠状液体。保温 70～80℃加入适量蒸馏水稀释，用29 %的氨水调节PH = 7～7. 5。补充适量蒸馏水，得到透明的水性丙烯酸树脂。将其均匀涂刷于有机玻璃板表面，分别放入真空烘箱中和在常温下各二份干燥，观测其成膜效果。 分别采用不同的丙烯酸用量，不同的中和剂，采用乙醚作溶剂重复上述聚合过程，将得到的水性丙烯酸树脂成膜比较。 2 结果及讨论 2.1 丙烯酸用量对树脂水溶性的影响 一方面，必须均匀地加入足够量的-COOH而获得水溶性；另一方面，-COOH的引入量也直接影响涂的性能。所以，-COOH的引入量必须在满足水溶性前提下加以控制。以下是不同的 AA用量对树脂水性的影响: 2011年第2期 2011年2月 化学工程与装备 Chemical Engineering & Equipment