双酚A型液体环氧树脂的生产工艺刍议

余登祥 孙祥 李莉

摘  要：双酚A型环氧树脂具有很高的透明度，在环氧树脂中是产量最大、应用最为广泛的品种。本文对双酚A型液体环氧树脂的一步法、二步法两种生产工艺进行简要评述，并针对两种生产工艺的不同进行对比分析，两种工艺方法各有优劣，需根据不同情况选择合适的生产工艺。

关键词：环氧树脂;双酚A型环氧树脂;液体环氧树脂

引言：

双酚A型液体环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠（碱性催化剂）条件下发生反应生成的一种材料。因双酚A型液体环氧树脂的应用广泛，其需求量逐渐增加，这对双酚A型环氧树脂的生产工艺提出了更大的要求，如何在现有生产工艺中提升产品品质与产量，具有十分重要的实践意义。

一、双酚A型液体环氧树脂生产工艺评述

现阶段，双酚A型液体环氧树脂主要有两种生产工艺，一种是一步法，主要分为一次加碱法、二次加碱法，另一种是二步法，二步法又可以分为间歇法和连续法^[1]。

（一）一步法工艺评述

目前，国内产量最大的E-44环氧树脂则是在一步法生产工艺下合成生产的，一步法工艺合成双酚A型环氧树脂是双酚A和环氧氯丙烷直接在氢氧化钠的作用下进行缩聚，同时展开开环和闭环反应，再经过一定的处理工序，得到液体双酚A型环氧树脂。在进行一步法合成双酚A型环氧树脂时，应尽可能选择高反应活性的催化剂，合成工艺的化学反应属于相转移感应，适合一步法工艺合成的催化剂中，效果较为理想的为氯化铵、四乙基氯化铵和四甲基氨氯化铵等。为使生产工艺的顺利进行，选在溶解参数时应选择与树脂接近的溶剂，在反应过程中要求溶剂具有适合的沸点及挥发性。为了避免在反应过程中出现软化点上升级快导致出现结锅现象，在合适的生产控制条件下进行，如醚化反应和闭环反应及后处理反应，这样能够降低能耗并减少污染，在一定程度上提高產品质量。

在七十年代，无锡树脂厂在一次加减法的基础上进行改进，通过一二次用碱量重新分配，提出二次加碱法，与一次加碱法相比，二次加碱法大大缩短了生产周期，提高了生产效率，液碱及环氧氯丙烷用量减少，节约了合成成本，提高了经济效益，相对于一次加碱法而言，是一次质的提升。

（二）二步法工艺评述

二步法合成工艺是由双酚A和环氧氯丙烷在季铵盐的作用下，通过加成反应先生成中间体，再经过氢氧化钠的作用下进行闭环反应，进而形成双酚A型环氧树脂，进行二步法时，开环反应和闭环反应分别进行。

为完善双酚A型环氧树脂的生产工艺，提升其用途，在化学反应时通过控制原材料质量来降低环氧树脂的色泽，对于双酚A型环氧树脂而言，浅色甚至是无色更能凸显其作用，原材料的质量与成品颜色的深浅有紧密联系，所以在成本可控的情况下，应尽量选择高质量材料。在反应过程中，环氧氯丙烷的消耗量直接影响了双酚A型环氧树脂的生产成本，在生产工艺中，应注意回收过量的环氧氯丙烷，节约成本，环氧氯丙烷在水中时间越长，其水解损失就越大，成本就越高，故而在双酚A型环氧树脂的生产工艺中应着重予以环氧氯丙烷的回收工作，逐渐完善工艺细节，降低环氧氯丙烷的消耗。为了降低能耗提高产量，在进行双酚A型环氧树脂生产时，应注意抑制反应过程中的副反应，氯具有两种形式，有机氯喝无机氯，在环氧树脂成品中，无机氯以晶体形式存在，而反应中因有机氯对树脂的形成具有较大的影响，在二步法中，易皂化氯容易使树脂支链化，容易引起交联结锅的现象^[2]。在双酚A型环氧树脂的生产工艺中，仍有很多需要注意需要改进的地方，为推进我国材料产业的发展，对于双酚A性液体环氧树脂的生产工艺仍有很多需要研究探讨的方向。

二、双酚A型液体环氧树脂的两种生产工艺对比

在双酚A型液体环氧树脂的生产工艺中，一步法和二步法各有优劣。一步法主要是因为开环反应和闭环反应是在同一反应条件下同时进行，二步法则是开环反应与闭环反应分开进行，需要第一步进行反应形成中间体，第二部在氢氧化钠的催化下进行闭环反应。

双酚A型液体环氧树脂在进行一步法合成制备高相分子质量树脂时，处理难度较大，并且在合成时，反应在水中呈乳状液状态，运用一步法得到的双酚A型环氧树脂有机氯含量较高，不易得到环氧值高且软化点高的成品。相较于一步法而言，二步法具有反应周期较短，操作稳定的优势，得到的双酚A型液体环氧树脂质量更高，树脂收率更高。所以经过分析，二步法的优势更为显著，在双酚A型液体环氧树脂的众多生产工艺中，应该得到重视，并加大研究力度，争取得到二步法新的突破。

结语：

综上所述，双酚A型液体环氧树脂的生产工艺主要主要有一步法、二步法两种，两种生产方法都有其需要改进提升的地方，现阶段的两种生产工艺，二步法的优势较为显著，具有生产周期短、易操作的特点，因此研究力度可以适当向二步法偏移，以期能够加快双酚A型环氧树脂的生产工艺突破。

参考文献

[1]  张明，陈明清，倪忠斌.四氨酯化合物的合成及其对液体双酚A环氧树脂的流变控制及固化性能的影响[J].塑料工业，2020，48（01）：137-141+156.

[2]  徐磊. 聚砜增韧改性环氧树脂及其层间增韧液体成型碳纤维复合材料的研究[D].东华大学，2019.

作者简介：余登祥（1985年4月）男，江苏仪征，汉族，助理工程师，大专，从事环氧树脂生产。