Из чего делают эпоксидную смолу? - коротко
Для производства эпоксидной смолы используют эпихлоргидрин, получаемый из пропилена, а также диолы, диоксифенолы и бисфенолы, которые вступают в реакцию полимеризации. В качестве отвердителей добавляются амины, кислотные ангидриды и полиэфирные смолы, формируя готовый материал.
Из чего делают эпоксидную смолу? - развернуто
Эпоксидные смолы получают в результате реакций, в которых центральными компонентами выступают эпихлоргидрин и диоксифенолы. Основу любого эпоксидного продукта составляет эпихлоргидрин — жидкость с двумя реакционноспособными хлор- и гидроксильными группами, способная образовывать эпоксидные кольца. Наиболее часто используемым диоксифенолом является бисфенол А, однако в зависимости от требуемых свойств могут применяться бисфенол F, бисфенол S, а также более экзотические диоксифенолы, обладающие повышенной термостойкостью или гибкостью.
В процессе синтеза эпихлоргидрин реагирует с диоксифенолом в присутствии щелочного катализатора (обычно гидроксида натрия или калия). Результатом является образование эпоксидной группы, присоединённой к ароматическому кольцу диоксифенола. Получаемый продукт называется эпоксидным предполимером (или резином). Далее предполимер может быть модифицирован различными добавками:
- Отвердители – амины, анилиновые соединения, полиэфирные или полиамидные отвердители, которые инициируют отверждение и формируют трёхмерную сеть.
- Растворители – ацетон, этиловый эфир, метилэтилкетон, позволяющие регулировать вязкость и удобство нанесения.
- Пластификаторы и гибкие модификаторы – полибутиленгликоли, фталаты, эпоксидные смолы с алифатическими сегментами, обеспечивающие повышенную эластичность готового продукта.
- Наполнители – диоксид кремния, алюминий‑оксид, стеклянные волокна, карбид кремния; они усиливают механическую прочность, термостойкость и износостойкость.
- Ускорители отверждения – малые количества перекисей или органических кислот, ускоряющие реакцию полимеризации при низких температурах.
После добавления отвердителя начинается реакция отверждения, в ходе которой эпоксидные кольца открываются и образуют ковалентные связи с аминными или другими реакционноспособными группами. Эта реакция приводит к формированию прочной трёхмерной сетки, которая определяет окончательные свойства смолы: прочность, адгезию, химическую стойкость и теплопроводность.
Таким образом, эпоксидную смолу формируют из эпихлоргидрина, диоксифенолов и широкого спектра вспомогательных компонентов, каждый из которых вносит свою коррективу в структуру и характеристики конечного продукта. Комбинирование различных отвердителей, наполнителей и модификаторов позволяет получать материалы, подходящие как для высокоточных электронных соединений, так и для строительных, автомобильных и морских применений.