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一种四官能度环氧树脂的合成工艺研究(材料科学与工程)

来源:wenku163.com  资料编号:WK1634675  文件类型:  资料等级: %D7%CA%C1%CF%B1%E0%BA%C5%A3%BAWK1634675
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摘要
本文介绍了环氧树脂的基本发展和最新研究动向,利用4,4’-二氨基二苯基甲烷(MDA),环氧氯丙烷(ECH)等为原料,合成一种四官能度的环氧树脂,具体进行了以下几个方面的研究:
1、利用正交试验研究环氧值与实验条件之间的联系。得到的结果为:配比(MDA: ECH)对结果造成的影响最大,其次依次为合成反应温度、合成反应时间,闭环时碱浓度对结果造成的影响最小。
2、最佳工艺为:配比(MDA: ECH) 1:6,合成反应温度80°C,合成反应时间7h,闭环时碱浓度30%。
3、闭环过程中不加丙酮合成的环保型树脂的环氧值偏低,但可以通过增加闭环时间(4小时左右),达到与加了丙酮的产物相当的环氧值。
4、生产一吨AG-80环氧树脂所需原料成本约39510元,而无丙酮合成环氧树脂法的成本是33600元,可省下5910元。
关键词: 4,4’-二氨基二苯基甲烷;环氧氯丙烷;盐酸丙酮法
 
Synthesis of a four-functional epoxy resin
Abstract
This article describes the basic development and the latest research trends of epoxy resin. By using 4,4 '- diamino diphenyl methane (MDA) and epichlorohydrin (ECH) as raw materials, a four-functional epoxy resin was synthesized. In this article, some research works were carried out as the following aspects.

〖资料来源:毕业设计(论文)网 http://www.WENKU163.com〗

1. The relationship between epoxy value and experimental conditions was studied using orthogonal test. The results showed that the mole ratio (MDA: ECH) was the most profound effect, followed by reaction temperature, reaction time, and NaOH concentration.
2. The optimum procedure is as follows: the ratio (MDA: ECH) is 1:6, reaction temperature is 80 °C, reaction time is 7h, NaOH concentration is 30 wt%.
3.the epoxy value of environmentally friendly  resin without adding acetone in closed-loop process is low,however, by increasing the closed-loop time (about 4 hours), we can obtain equivalent epoxy value compared with the product of adding acetone
4、The  raw materials cost of producing a ton of AG-80 epoxy resin is ahout 39,510 yuan,but the cost of synthesising  epoxy resin without acetone is 33,600 yuan,then it can save 5,910 yuan.
Key words: 4,4 '- diamino diphenyl methane;Epichlorohydrin;Hydrochloric acid acetone 

本课题研究的目的及内容
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在早期的环氧树脂合成过程中,受反应条件等因素的影响使得环氧值比较小,并且由于在制备过程中添加了溶剂及其它有毒物,因此不少环氧树脂因此“有毒”,难以满足环保要求。本课题的主要内容是合成一种四官能度的环保型环氧树脂[3]。
本课题研究内容主要包括:一是设计正交试验[4],通过改变不同的实验条件,如反应物配比、反应温度、反应时间和碱浓度等,确定实验最佳配方;二是运用盐酸丙酮法,测定样品的环氧值[5];三是研究加碱过程中溶剂丙酮的加与不加对产品环氧值的影响;四是比较两种合成方法的成本。

本实验利用4,4’-二氨基二苯基甲烷,环氧氯丙烷等为原料,合成一种四官能度的环氧树脂,并采用盐酸-丙酮法测定合成的AG-80环氧树脂的环氧值为0.85×10-2mol/g,而理论环氧值为0.95×10-2mol/g,即4,4’-二氨基二苯基甲烷四缩水甘油胺的环氧值为0.95×10-2mol/g,合成产物的环氧值与理论值相差仅有10.5%。
通过本次实验,得出以下结论:
1、利用正交试验研究环氧值与实验条件之间的联系。得到的结果为:在变化的水平范围内,配比(MDA:环氧氯丙烷)对结果造成的影响最大,其次依次为合成反应温度、合成反应时间,闭环时碱浓度对结果造成的影响最小。 〖资料来源:WENKU163.COM 毕业设计(论文)网〗
2、最佳工艺为:配比(MDA:环氧氯丙烷):1:6,合成反应温度:80°C,合成反应时间:7h,闭环时碱浓度:30%。
3、闭环过程中不加丙酮合成的环保型树脂的环氧值偏低,但可以通过增加闭环时间(4小时左右),达到与加了丙酮的产物相当的环氧值。
4、生产一吨AG-80环氧树脂所需原料成本约39510元,而无丙酮合成环氧树脂法的成本是33600元,可省下5910元。
总的来说,与传统的环氧树脂相比,自制AG-80环氧树脂具有其无可比拟的优点。随着人类环保意识增强,无毒树脂将会越来越广泛的应用于人类的生产生活之中。

目录      14000字
1 绪论    1
1.1环氧树脂基本概念    1
1.2环氧树脂基本特性    1
1.3环氧树脂的类型分类    3
1.3.1缩水甘油醚类环氧树脂    3
1.3.2其它类型环氧树脂    4
1.4环氧树脂应用领域    5
1.4.1在涂料领域    5
1.4.2在复合材料领域    5
1.4.3在粘接剂领域    6
1.5环氧树脂的发展简史    6
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1.6国内环氧树脂行业的发展状况及前景    8
1.7本课题研究的目的及内容    9
2实验部分    10
2.1主要原材料    10
2.2主要设备    10
2.3四官能度环氧树脂的合成    11
2.3.1基本反应原理    11
2.3.2合成环氧树脂实验流程简介    11
2.4性能测试    12
2.4.1测定环氧值    12
2.4.1.1测定环氧值流程简介    12
2.4.1.2盐酸丙酮法的试剂与溶液    12
2.4.1.3盐酸丙酮法的原理    13
2.4.2 红外光谱    13
3 结果与讨论    14
3.1环氧值分析    14
3.1.1正交试验表数据直观分析(以环氧值为试验结果)    15
3.1.1.1指标的求和与均值分析    16
3.1.1.2极差分析    16
3.1.2正交试验表数据方差分析(以环氧值为试验结果)    16
3.1.2.1方差计算    16 〖资料来源:毕业设计(论文)网 http://www.WENKU163.com〗
3.1.2.2自由度计算    17
3.1.2.3均方计算    17
3.1.2.4计算F比    18
3.1.2.5方差分析表和显著性检验    18
3.2自制AG-80环氧树脂的红外光谱分析    20
3.3无丙酮法合成环氧树脂分析    20
3.4成本计算    21
4 结论    22
致谢    23
参考文献    24 〖文库163网 HTTP://WWW.WENKU163.COM 咨询QQ:306826066〗

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