环氧丙烯酸酯树脂的合成反应方程式如图
环氧丙烯酸酯树脂是用环氧树脂和丙烯酸在催化剂的作用下经开环酯化而制得。为了得到高光固化速度的环氧丙烯酸酯树脂,要选择高环氧基含量和低粘度的环氧树脂,这样可引入更多的丙烯酸基团。因而双酚A环氧丙烯酸酯一般选用E-51(环氧值为(0.51±0.03)eq/100g)或E-44(环氧值为(0.44±0.03)eq/100g);酚醛环氧树脂选用F-51(环氧值为(0.51±0.03)eq/100g)或F-44(环氧值为(0.51±0.03)eq/100g)。
一般使用叔胺、季铵盐、常用三乙胺、N,N-二甲基苄胺、三甲基苄基氯化铵、三苯基磷、三苯基锑、乙酰丙酮铬、四乙基溴化铵等,用量0.1wt%~3wt%。三乙胺虽然廉价,但催化活性相对较低,产品稳定性稍差;季铵盐催化活性稍强,但成本稍高;三苯基磷、三苯基锑、乙酰丙酮铬催化活性高,产物粘度低,但色泽较深。
丙烯酸和环氧基开环酯化反应是放热反应,需要加入阻聚剂以防止丙烯酸和环氧丙烯酸酯的聚合,常用的阻聚剂为对羟基苯甲烷、对苯二酚、2,5-二甲基对苯二酚、2,6-二叔丁基对苯甲酚等,加入量约为0.01wt%~1wt%。
环氧丙烯酸酯树脂的合成往往伴随副反应,主要有:
后面三个副反应都可以引起树脂发生交联而凝胶,因此反应时控制好反应温度等条件极为重要。
反应监控反应程度通过测定反应体系的酸值来了解;反应结束可以通过产物的碘值测量,了解合成过程中双键的损失;还可以通过产物的环氧值了解残存的环氧基含量。