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光固化树脂界的“流量担当”
发布时间：
2025-01-10 17:01
上期我们介绍了光固化行业中用量最大的树脂是环氧丙烯酸酯，而环氧丙烯酸酯中最为常用、用量最大的是双酚A环氧丙烯酸酯。
双酚A环氧丙烯酸酯是由双酚A环氧树脂和丙烯酸反应而制得。其中双酚A环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷在碱性条件下反应生成的，通过控制两个原材料的配比和反应条件，可以得到不同聚合度的双酚A环氧树脂，其聚合度越高，分子量越大，环氧值越小。
如图所示，通式中的n代表聚合度，n值一般在0-25之间；一般低相对分子质量环氧树脂的n平均值小于2，其软化点低于50℃；中等相对分子质量的环氧树脂的n值在2-5之间，软化点在50-95℃之间；而n值大于5的被称为高相对分子质量树脂，软化点在100℃以上。而商品化的双酚A环氧树脂的n值可以在0-12之间，但是为了得到高固化速度的双酚A环氧丙烯酸酯，通常要选择高环氧基含量和低粘度的双酚A环氧树脂，这样可以引入更多的丙烯酸酯基团，因此大多数情况下使用n≈0的低相对分子质量的双酚A环氧树脂型号。比如常见的国内型号有E-51（环氧值为0.51±0.03eq/100g）或E-44（环氧值为0.44±0.03eq/100g）。
双酚A环氧树脂中的环氧基与丙烯酸在催化剂作用下开环酯化的过程是放热反应，一般是将环氧树脂升温值80℃左右，滴加丙烯酸、催化剂和阻聚剂的混合物，待反应大半后，逐步升温至100-120℃，使反应完全，取样检测酸值，待酸值降至目标值以下后，降温出料。由于双酚A环氧丙烯酸酯在低温时粘度较大，通常会加入20%的UV单体（TPGDA、TMPTA）进行稀释降粘，以方便后期投料使用。
在双酚A环氧丙烯酸酯反应过程前期，为了促进反应过程，一般会加入催化剂，常用的催化剂有叔胺、季胺盐；比如三乙胺、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。三乙胺虽然廉价易得，但是催化活性相对较低，产品稳定性稍差；季铵盐虽然催化活性稍强，但是成本稍高；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。
由于双酚A环氧丙烯酸酯的反应温度较高，为防止加热过程丙烯酸（酯）聚合，必须要加入一定量的阻聚剂，常用的阻聚剂有对苯二酚、甲基氢醌、对甲氧基苯酚等。
以上就是双酚A环氧丙烯酸酯的合成反应过程。
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