에폭시 수지의 제조 방법

에폭시 수지는 코팅에서 전자, 접착제 및 건축 자재에 이르기까지 다양한 산업에서 널리 사용되는 매우 다양한 폴리머입니다. 우수한 접착력, 내 화학성 및 기계적 강도와 같은 독특한 특성은 현대 제조에 없어서는 안될 필수 요소입니다. 이 기사에서는에폭시 수지의 제조 방법, 관련된 각 단계와 프로세스를 분해합니다.

1.에폭시 수지의 기본 화학

탐험하기 전에에폭시 수지의 제조 방법화학 구조를 이해하는 것이 중요합니다. 에폭시 수지는 전형적으로 에피클로로히드린과 비스페놀-A (BPA) 의 반응에 의해 생성되어, 비스페놀-A (DGEBA) 의 디글리시딜 에테르를 생성한다. 이것은 가장 일반적인 유형의 에폭시 수지입니다. 에폭시 구조의 코어는 에폭사이드기로, 다른 분자와 강한 화학 결합을 형성하기 위해 쉽게 개방되는 매우 반응성이 높은 3 원 고리로, 에폭시 수지가 접착제 및 코팅으로서 특히 효과적이다.

2.Epichlorohydrin과 Bisphenol-A 사이의 반응

가장 널리 사용되는 것 중 하나에폭시 수지의 제조 방법사이의 반응입니다에피클로로히드린(ECH) 및비스페놀-A(BPA). 이 공정은 종종 알칼리성 조건, 전형적으로 수산화나트륨을 촉매로 사용하여 수행된다. 기본 단계는 다음과 같습니다.

• 1 단계: BPA를 사용한 ECH의 반응: 알칼리 촉매의 존재하에, ECH는 BPA와 반응하여 에폭시 수지 전구체를 형성한다.
• 2 단계: 에폭시 반지 형성: BPA 상의 수산기는 ECH로부터의 염소 원자와 반응하여 새로운 에폭사이드 기를 형성하고 부산물로서 염화나트륨을 방출한다.
• 3 단계: 중합: 생성 된 생성물 인 DGEBA는 다른 ECH 분자와 추가로 반응하여 다양한 분자량 및 수지 점도를 생성 할 수 있습니다.

이 방법은 반응 조건을 조정함으로써 수지 분자량, 점도 및 기타 특성을 조절할 수 있다. DGEBA 에폭시 수지는 다용도 성 및 우수한 기계적 특성으로 인해 상업적으로 가장 중요합니다.

3.노볼락 에폭시 수지

또 다른 방법은노볼락 수지. 노볼락 에폭시 수지는 에피클로로히드린을 페놀-포름알데히드 수지 인 노볼락과 반응시켜 제조한다. 이 반응은 전형적으로 유사한 알칼리성 조건하에서 일어난다. Novolac 기반 에폭시 수지는 더 높은 가교 밀도를 제공하여 열 및 화학적 저항성을 향상시킵니다. 이러한 향상된 특성으로 인해 노볼락 에폭시는 일반적으로 반도체 캡슐화 및 보호 코팅과 같은 고성능 응용 분야에서 사용됩니다.

4.시클로 지방족 에폭시 수지

시클로지방족 에폭시 수지는 에폭시드와 시클로지방족 화합물의 반응에 의해 제조된 또 다른 특화된 유형의 에폭시 수지이다. 이 수지는 UV 복사 및 풍화에 대한 내성이 뛰어나므로 실외 응용 분야에 이상적입니다. 제조 방법은 전형적으로 고리형 알켄과 과산의 반응을 수반하여, 시클로지방족 고리에 직접 에폭사이드 기를 생성한다. 이들 에폭시는 또한 개선된 전기적 특성을 나타내므로, 전기 절연 재료에 적합하다.

5.수정 된 에폭시 수지

많은 응용에서, 변형된 에폭시 수지는 그들의 향상된 성능 특성으로 인해 바람직하다. 여기에는 기본 에폭시 수지를 다른 물질과 혼합하는 것이 포함됩니다.플렉시빌라이저,강인제또는 반응성 희석제. 이러한 개질제는 수지의 점도, 내충격성 및 유연성을 변화시켜 광범위한 용도에 적합하게 할 수 있다.

• 유연제: 접착 특성을 손상시키지 않고 수지의 유연성을 높이기 위해 사용됩니다.
• 억제: 경화 된 에폭시의 내충격성과 인성을 향상시킵니다.
• 반응성 희석제: 에폭시 수지의 점도를 낮추어 전반적인 화학 구조를 손상시키지 않고 쉽게 적용 할 수 있습니다.

6.에폭시 수지 경화

동안에폭시 수지의 제조 방법주로 베이스 수지의 합성에 초점을 맞추고, 경화는 에폭시 수지 적용에서 중요한 단계이다. 에폭시 수지는 일반적으로 경화제와 같은 경화제를 사용하여 경화됩니다.아민,무수물또는페놀 화합물. 경화 공정은 액체 수지를 고체 가교 열경화성 중합체로 변형시킨다.

• 아민 스: 종종 에폭시 그룹과 반응하는 능력을 위해 경화제로 사용되어 우수한 기계적 특성을 가진 고도로 교차 결합 된 중합체를 생성합니다.
• 무수물: 열 안정성과 내 화학성을 제공하는 고온 응용 분야에서 사용됩니다.
• 페놀 화합물: 높은 내열성이 요구되는 특정 특수 응용 분야에서 사용됩니다.

경화는 수지를 고화시킬뿐만 아니라 기계적 강도, 내화학성 및 내구성을 향상시킵니다.

결론

에폭시 수지의 제조 방법최종 제품의 원하는 특성 및 용도에 따라 다릅니다. Epichlorohydrin과 bisphenol-A 사이의 고전적인 반응에서 novolac 및 cycloalipatic epoxies의 제조에 이르기까지 각 방법은 고유 한 이점을 제공합니다. 합성 공정을 신중하게 제어하고 다른 첨가제로 수지를 수정함으로써 제조업체는 전자 제품에서 항공 우주에 이르는 산업의 특정 요구를 충족시키기 위해 에폭시 수지를 조정할 수 있습니다. 이러한 제조 방법을 이해하는 것은 광범위한 응용 분야에 걸쳐 에폭시 수지 성능을 최적화하는 데 필수적입니다.