脂環(huán)族環(huán)氧化物由不飽和脂環(huán)族化合物經(jīng)過(guò)有機(jī)酸氧化而制得的,它是一種環(huán)氧基直接連在脂環(huán)上的化合物。環(huán)氧化聚烯烴的合成原理基本上和脂環(huán)族環(huán)氧化合物相同,系環(huán)氧基直接連在碳鏈上。由于這類(lèi)化合物上環(huán)氧基結(jié)構(gòu)不同于上述各種樹(shù)脂的縮水甘油基,因此它們的固化反應(yīng)也有其特殊性。這兩類(lèi)環(huán)氧化物上的環(huán)氧基不缺電子,不易受親核試劑的進(jìn)攻,因此胺類(lèi)不能使它們固化。又因?yàn)榉肿咏Y(jié)構(gòu)中沒(méi)有羥基存在,酸酐的固化反應(yīng)也進(jìn)行得非常慢,一旦加入少量醇類(lèi)立即促進(jìn)其反應(yīng)。 這類(lèi)環(huán)氧化合物中沒(méi)有苯環(huán),2個(gè)環(huán)氧基之間的距離又非常近,固化產(chǎn)物的交聯(lián)度很高,因此此雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂有高的耐熱性、耐候性和電性能,但脂環(huán)族環(huán)氧化物固化產(chǎn)物脆性大、耐冷熱沖擊性能差是一大缺點(diǎn)。 主要的脂環(huán)族環(huán)氧化物結(jié)構(gòu)和技術(shù)指標(biāo)(見(jiàn)表3-1,表3-2)如下。 (1)ZH206環(huán)氧化合物 化學(xué)名稱(chēng):二氧化乙烯基環(huán)己烯 結(jié)構(gòu)式: U.C.C.同品種牌號(hào)Unox Ep206 (2)ZH207環(huán)氧化合物 化學(xué)名稱(chēng):二氧化雙環(huán)戊二烯 結(jié)構(gòu)式: U.C.C.同品種牌號(hào)Unox Ep207 (3)ZH92-21環(huán)氧化合物 化學(xué)名稱(chēng):3,4-環(huán)氧基環(huán)己甲酸-3′,4′-環(huán)氧基環(huán)己甲酯 結(jié)構(gòu)式: (4)ZH68-01環(huán)氧化合物 化學(xué)名稱(chēng):3,4-環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己甲酸-3′,4′-環(huán)氧基-6-甲基環(huán)己甲酯 結(jié)構(gòu)式: U.C.C.同品種牌號(hào)Unox Ep201 (5)ZH269環(huán)氧化合物 化學(xué)名稱(chēng):二氧化二戊烯 結(jié)構(gòu)式: U.C.C.同品種牌號(hào)Unox Ep269 (6)ZH300 結(jié)構(gòu)式: U.C.C.同品種牌號(hào)ERRA-0300 (7)ZH400 化學(xué)名稱(chēng):二氧化雙環(huán)戊基醚 結(jié)構(gòu)式: U.C.C.同品種牌號(hào):ERRA-0400 一、二氧化雙環(huán)戊二烯 (一)二氧化雙環(huán)戊二烯的合成 二氧化雙環(huán)戊二烯由雙環(huán)戊二烯和過(guò)氧化乙酸反應(yīng)而制得: 過(guò)氧化乙酸的制備有兩種方法。 (1)乙酸和雙氧水反應(yīng)制過(guò)氧化乙酸例如:冰醋酸與雙氧水在1%H2SO4催化下反應(yīng): 其典型組成(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為:過(guò)氧化乙酸含量35%~40%;乙酸含量40%~45%;水12%~14%;H2O23%~6%。 (2)乙醛氣相氧化制得純的過(guò)氧化乙酸 純的過(guò)氧化乙酸的性質(zhì):熔點(diǎn)0.1℃,沸點(diǎn)105℃;相對(duì)密度d1541.226;在110℃時(shí)激烈分解,室溫時(shí)較穩(wěn)定,貯存時(shí)需添加焦磷酸鈉穩(wěn)定劑。 (3)環(huán)氧化反應(yīng)制環(huán)氧化乙酸烯烴的環(huán)氧化機(jī)理如下: (4)典型的二氧化雙環(huán)戊二烯的制法在反應(yīng)器中裝置電動(dòng)攪拌、溫度計(jì)、回流冷凝器和滴液漏斗。先投入95g雙環(huán)戊二烯(熔點(diǎn):31.5℃),加熱到40℃,加入20g乙酸鈉,在攪拌下滴加236g預(yù)制好的過(guò)氧化乙酸[過(guò)氧化乙酸含量40%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))]反應(yīng)溫度控制在40~50℃,約在2h內(nèi)加完。再加入35.5g酸酐,在40~45℃下再維持1.5h,過(guò)濾去除液體(主要是乙酸水溶液),固體用10%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的NaOH水溶液中和至pH=6.5~7,用500L水洗滌多次,再在室溫下真空干燥成白色固體,可制得103g產(chǎn)物[得率82.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))]產(chǎn)物熔點(diǎn)181.7℃,環(huán)氧值為1.22mol/100g。 |