双酚A型环氧乙烯基酯树脂的合成及性能研究

合成及性能研究

陆士平王天堂

（上海富晨化工有限公司，上海200235）

摘要: 合成了标准型的环氧乙烯基酯树脂，对其性能进行了表征

关键词: 乙烯基酯树脂，环氧乙烯基酯树脂

1．前言

国外标准型的环氧乙烯基酯树脂是由双酚A型环氧树脂与甲基丙烯酸反应后溶于苯乙烯中的热固性树脂。这类树脂的典型牌号有：Derakane－411；Hetron 922；Atlac 430；Norpol Dion 9100；日本昭和的Ripoxy R－806等。该类树脂由于具有较好的韧性和耐腐蚀（尤其耐碱）性，正在逐步取代脆性的双酚A－富马酸型耐腐蚀树脂，是一种综合性能优良的高级耐蚀树脂。国内目前已有的双酚A 型环氧乙烯基酯树脂，由于原材料（主要是环氧树脂）方面的原因，一直采用改性的手段（如异氰酸酯改性、富马酸改性等）来改善乙烯基酯树脂的工艺性能和力学性能，但往往不能同时满足乙烯基酯树脂好的韧性和耐蚀（尤其耐碱）性。我们从材料的宏观性能是其微观结构的反映这一基本原理出发、设计和合成了这种标准型的双酚A型环氧乙烯基酯树脂并对其性能进行了表征，同时同国外产品进行了性能对比。

2．合成和性能测试

2.1树脂的合成：采用一定环氧当量的双酚A型环氧树脂和甲基丙烯酸在催化剂和阻聚剂存在下，于90～130℃反应2－4h，当酸值＜10以下时，终止反应、冷却并溶于苯乙烯单体中待测。该树脂取名为FuChem-879。

2.2试样的检测：

2.2.1 树脂的常规指标检测按国标要求进行。

2.2.2 树脂浇铸体的力学性能检测按国标要求进行。

2.2.3 树脂浇铸体的耐碱性试验按国标要求进行。

2.2.4 树脂浇铸体的耐腐蚀性试验按国标要求进行。

3．结果与讨论

为便于对比，我们选用了Dow化学公司的Derakane－411和富马酸改性的乙烯基酯树脂同时检测。

3.1 树脂常规性能的检测

项 目 FuChem-879 Dow－411 富马酸改性VE

粘度Pa S（25℃） 0.40 0.42 0.40 酸值mg KOH/g 4.90 3.75 10 苯乙烯含量％ 43 42 40 凝胶时间*min（25℃） 16.30 20 20 80℃凝胶时间**min

固化时间min 放热峰温度℃

12.05 14.20 177

10 12.50 178

13 14.50 198

*

2%MEKP；4%异辛酸钴液； **

1%BPO.

很明显，879树脂的反应活性比富马酸改性VE 来得低，而同Dow－411相近。

3.2 树脂浇铸体力学性能检测

FuChem-879树脂的分子结构示意如下：

C =C -C -O -[-C -C -C -O -

-C - -O -]n -C -C -C -O -C -C =C

O C

H 3 C O H C 3C O

ASTM法测试的典型值与采用中国GB法的测试结果在部分项目上（如拉伸、延伸率）存在差别，原因在于试样尺寸及制作方法不同。

3.3 树脂浇铸体耐碱性试验

在10%NaOH沸腾状态下，按10h、50h、100h期令。

879树脂Dow-411 富马酸改性VE 重量变化率％ +0.36 +0.32 +0.34 10h

巴氏硬度保留率％ 81.70 82.30 85

试样外观 表 面 光 泽、 无 变 化

重量变化率％ +0.88 +0.20 +0.85 50h

巴氏硬度保留率％ 75 76.70 70

试样外观 表面光泽、无变化 表面微量乳化现象

重量变化率％ +0.92 +0.15 +0.34 100h

巴氏硬度保留率％ 70 70 60

试样外观 表面光泽、无变化 表面有乳化现象

FuChem-879树脂和Dow-411都通过了100h试验，而富马酸改性VE在50h 时表面有乳化现象。

分子结构设计表明，FuChem-879树脂比富马酸改性VE酯基含量低。而树脂的化学侵蚀是通过酯基的水解或未反应的不饱和双键在氧化或卤化时裂解而发生的，FuChem-879树脂的环氧骨架上的酯基的缺乏和其两端酯基周围被甲基的保护，阻碍水和碱对酯基的水解，因此它比富马酸改性VE表现出优良的耐碱性。

3.4 树脂浇铸体的耐腐蚀性能

耐腐蚀试验表明，FuChem-879树脂可在下列范围内安全使用。

介质 浓度% 推荐使用温度℃介质 浓度%推荐使用温度℃

37 70 盐酸

20

100 硫酸铜

电解液 All

100

10 65 氢氟酸

*

20

40 硫酸镍

电解液 All

100

铬酸 20 65 50 100 硫酸锌

电解液 All

100 硫酸

70 80 湿氯气*100 100 5

65 双氧水 35 60

20

50

5

80 柠檬酸 All 100 10 80 10

80 氢氧

化钠

*

50

95 次氯酸

20

65 尿素 50 65 磷酸

100 100 次氯酸钠*15 80 25

100 氟化氢（汽）

All 80 50 80 氨水 20 65 醋酸

75

65

甲醇

10

65

有*者使用前，请同我们联系；如选用未列入表中的化学介质，请来电咨询。

4．结论

FuChem-879标准型双酚A 环氧乙烯基酯树脂较好地兼顾了韧性和耐蚀（尤其耐碱）性，对改善FRP 的抗渗漏，提高FRP 产品性能具有特色，其性能已同国外产品相当，具竞争力。

Composition & related property research of Bis-A epoxy vinyl ester resin

Lu shiping Wang Tiantang

(Shanghai Fuchen Chemicals Corp., Shanghai 200235, P.R.China)

Abstract: some features of Bis-A standard epoxy vinyl ester resin are discussed. Keyword: vinyl ester resin, epoxy vinyl ester resin