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环氧丙烯酸&乙烯基:同而有异
2016-12-09 09:19:38  作者:中国环氧网/中国环氧树脂行业在线  来源:www.epoxy-e.cn  文字:【】【】【

    【中国环氧网(中国环氧树脂行业在线)www.epoxy-e.cn】2016年12月9日讯:环氧丙烯酸酯树脂和环氧乙烯基酯树脂,都是环氧树脂的衍生产品,作为环氧体系中功能独特的一支,相互之间既有密切关系又有明显区别。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家称之为“同而有异”,弄清弄透其关系对更好地发展它们有重要意义。出现在20世纪30、40年代的不饱和聚酯与20世纪60年代初出现的乙烯基酯区别很大,乙烯基酯的聚合物不再是多元酸或酐与多元醇的产物,主链上不会存在重复的酯基,端基也不是羧基或羟基而是乙烯酯基。乙烯基酯(VinylEster)的定义是:一个聚酯的端基含乙烯酯基,端基中间的聚合物主链是环氧树脂的母体。乙烯基酯的生成一般是由不饱和一元酸(如丙烯酸、甲基丙烯酸等)与环氧树脂反应,故又可称之为不饱和环氧树脂(Unsaturated Epoxy Resin)。


    这类化合物从分子结构的组成可以得知,它本身具有不饱和聚酯的某些特点但同时又严格区分于不饱和聚酯,这类材料因端基中乙烯酯基结构的出现,使树脂的活性点处在端基位置。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家表示,乙烯基酯的命名意义在于:一是突出了高分子材料的概念,官能团为端基的乙烯基酯,很多重要的反应就发生在这里;二是全新的物质体系,生成的乙烯基酯确与环氧树脂性质发生了根本变化;三是乙烯基酯大类的形成具有丰富的内涵,包括了许多新的品种。“乙烯基酯树脂”是在乙烯基酯中加入苯乙烯等交联剂后,形成的一类重要新型树脂材料体系,可见乙烯基酯树脂是通过含烯键的不饱和单羧酸、环氧化合物等加成聚合制得的一种带有不饱和端基的热固型树脂,其中的不饱和端基恰为乙烯酯基。


    乙烯基酯树脂的概念最早出现在20世纪50年代末、60年代初,美国人鲍恩(Bowen)在牙科医疗中为了找寻一种质地坚硬、强度较高且能牢固粘结牙齿的树脂,将丙烯酸与甲基丙烯酸缩水甘油酯分别和双酚A反应,用所得的双官能树脂进一步交联成聚合物。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家表示,直到现在齿科材料品种有了较大发展,紫外光固化技术等已有较多应用,但乙烯基酯树脂在牙齿治疗中仍具有特别重要的意义。同期费凯特(Fekete et a1)在研究电绝缘及耐腐蚀设备材料时,用丙烯酸端基进行均聚并和单体共聚,制得了乙烯基酯和聚酯的混合模塑料。


    这一点对广泛开拓乙烯基酯树脂的应用领域意义重大,近年来乙烯基酯树脂的重要应用就是制作整体玻璃钢耐腐蚀设备、设备耐腐蚀衬里以及工业建筑地面防护工程耐腐蚀涂料及鳞片树脂等。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,比尔登(Bearden)在研究丙烯酸多烷基酯聚合物时,将几种乙烯基不饱和化合物与二环氧化物反应,得到二与四官能度的不饱和树脂,这些树脂可溶解于苯乙烯单体中并用金属模具成型。他还进一步发现了将这些极活泼的树脂稳定的方法,可以装桶运输而不致在桶中固化,以后在适当催化下又能迅速并完全固化,这是比尔登对高分子材料工业的巨大贡献,这一稳定系统是使树脂走上工业化生产与应用的关键。


    随即这种树脂被推广应用于电气绝缘、结构材料等领域,用该树脂制做的绝缘板具有优良的机械与电气性能。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,1964年美国Shell化学公司开发了一种名为Epocryl的双酚A型环氧乙烯基酯树脂,最早的商品应用之一是用Epocryl树脂E-11-5-SO制造德克萨斯州某化学公司的涤气器烟囱。1966年陶氏化学公司(Dow Chemical)经过自己工厂发展项目的扩大使用试验后将该树脂引入美国市场,商标名为Der-akane*环氧乙烯基酯树脂,并先后开发了双酚A环氧乙烯基酯树脂(Derakane-411)和酚醛环氧乙烯基酯树脂(Derakane-470)。1965年日本昭和高分子株式会社利用引进技术开发了名为Ripoxy的环氧丙烯酸树脂。


    国内则由华东理工大学在20世纪70年代初,率先研制成功丙烯酸环氧酯树脂(AE-1)、甲基丙烯酸环氧酯树脂(ME-44、ME-51)、反丁烯二酸改性的乙烯基酯树脂(MFE-2)、以酚醛环氧为基础的甲基丙烯酸改性乙烯基酯树脂(W2-1)。中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍说:上世纪70年代末、80年代初,上海新华树脂厂研制成功了丙烯酸改性的乙烯基酯树脂(3200#)。由此可见环氧丙烯酸酯及环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酸环氧酯及丙烯酸环氧酯树脂、乙烯基酯及乙烯基酯树脂,甚至包括不饱和环氧树脂,它们所表述的是化学组成相同或相似的同一类结构,只是对于相同的分子结构采取的表述方法不同而已。这就是高分子聚合物不同于一般有机化合物的区别所在。高分子聚合物很难采用有机化学的命名原则将其详细结构表达完整,只能表述其中最具代表性的一部分。


    环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酸环氧酯树脂,强调的重点是组成分子结构的两大化学物质,即环氧树脂与丙烯酸(甲基丙烯酸)等不饱和一元酸,运用有机化学的基本观点侧重于对分子主链的表达;而乙烯基酯树脂,强调的重点在于对分子结构中活性点一乙烯酯端基的表达,运用了高分子化学的观点,根据端基的化学结构特点来定义其名称,而不饱和环氧树脂则表达了含有乙烯酯基部分的环氧树脂这种特殊结构。事实上环氧丙烯酸酯及其树脂、丙烯酸环氧酯及其树脂、乙烯基酯及其树脂、不饱和环氧树脂,无论采用哪种表述方法严格地讲,它们都已经不属于环氧树脂的范畴,放在环氧体系中是把乙烯基酯树脂的内容作为环氧树脂应用性的延伸。据中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,把这种分子结构称之为环氧丙烯酸类所要表达的基本意思是:分子中既有丙烯酸成分又有其他含丙烯酸结构的取代物或同系物成分,这就是乙烯基酯树脂最典型的构造。


    中国环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍说,现在对乙烯基酯树脂的研究工作很多,其合成方法主要是通过不饱和一元酸与低分子聚合物分子链中的活性点进行反应,引进不饱和双键,使分子两端各具有一不饱和双键。目前已经工业化、应用较普遍的常见乙烯基酯树脂的骨架聚合物为环氧树脂,包括双酚A的二缩水甘油醚或其更复杂的同系物、四溴双酚A的二缩水甘油醚、酚醛环氧树脂以及二环氧化聚氧化丙烯等。常用的不饱和酸为甲基丙烯酸、丙烯酸,也有用苯基丙烯酸和丁烯酸的。由于可选用一系列不同的低分子聚合物作为骨架与一系列不同类型的不饱和酸进行反应,因此可合成的乙烯基酯树脂类型有许多,并且性能各异。


(本站记者)






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