PDF《Acrylic-Epoxy Resins》

最后,利用环氧正辛酸酯上残留的 另一个环氧端基与丙烯酸聚酯上的羧基进行第二步酯 化反应.这样,即使丙烯酸聚酯分子上有多个羧基, 但是只有一个环氧基团能与其中的一个羧基酯化,形 成链状结构,而不会环化凝胶. 3.1 二步酯化工艺实现的关键点 二步酯化工艺实现的关键点在于:在第一步酯化 过程中,环氧树脂必须保留近一半未开环的环氧基, 使之能在第二步酯化过程中与丙烯酸聚酯上的羧基发 生环氧基开环酯化反应,生成复合树脂.若第一步酯 化反应时环氧基开环过度,即环氧树脂上的环氧基团 全部开环,则第二步酯化将无法进行,不可能将丙烯 酸聚合物酯化到环氧分子链上去. Figure 1. Variation of EE and Acid Value during the first esterification 图1. 第一步酯化反应的环氧当量与酸值监测结果 因此,在进行第一步酯化反应时,需要选择合适 的催化剂浓度,既要保证适当的反应速率,又要保证 适当的反应程度.经过对催化剂浓度、反应时间等相 关影响因素的探索[10] 后,确定较合适的工艺条件. 图1为以 E-20 为环氧单体,正辛酸为封端剂,二 甲基乙醇胺为催化剂,浓度为反应物总质量的 0.2% 时,反应体系酸值和环氧值随时间的变化.E-20 的环 氧当量(简称 EE)为539,若一酯反应产物保留一半 环氧基团,则反应终点时,体系 EE 增大一倍,即为 1078.从图中可以看出,当EE 值为

1078 时,体系的 酸值正好接近 0,即可以认为在环氧基团开环一半时, 正辛酸反应完全.由此可知,在本实验确定的工艺条 件下,经过第一步酯化反应后,生成的环氧正辛酸单 酯产物上,有一半的环氧端基保持在未开环状态,为 第二步酯化反应提供了充足的接枝位点. 3.2. 第二步酯化反应的接枝成功 Figure 2. GPC outflow curve: (a) epoxy-acrylate resin (b) acrylic polymer (c) epoxy-octanoic ester 图2. GPC 测试结果 (a)改性环氧丙烯酸树脂 (b)聚丙 烯酸酯 (c) 环氧........