一、核心原料准备

1. 环氧氯丙烷（ECH）：含环氧基团的有机化合物，是引入环氧基团的核心单体，由丙烯、氯气等原料合成。

2. 多元酚类化合物：最常用的是双酚 A（BPA），此外还有双酚 F、酚醛树脂等，提供分子主链结构，与环氧氯丙烷反应形成环氧树脂骨架。

二、环氧氯丙烷（ECH）的合成（上游原料制备）

1. 丙烯高温氯化： 丙烯（C₃H₆）与氯气（Cl₂）在高温（约 500℃）下反应，生成烯丙基氯（CH₂=CH-CH₂Cl），同时释放氯化氢（HCl）：\(\text{CH}_2=\text{CH-CH}_3 + \text{Cl}_2 \xrightarrow{500℃} \text{CH}_2=\text{CH-CH}_2\text{Cl} + \text{HCl}\)
2. 次氯酸加成： 烯丙基氯与次氯酸（HClO，由氯气与水反应生成）在低温（约 0-5℃）下加成，生成二氯丙醇（主要是 1,3 - 二氯 - 2 - 丙醇）：\(\text{CH}_2=\text{CH-CH}_2\text{Cl} + \text{HClO} \rightarrow \text{HO-CH}_2\text{-CHCl-CH}_2\text{Cl}\)
3. 环化（脱 HCl）： 二氯丙醇与氢氧化钙（Ca (OH)₂）或氢氧化钠（NaOH）反应，脱去一分子 HCl，形成环氧氯丙烷的三元环氧环结构：\(\text{HO-CH}_2\text{-CHCl-CH}_2\text{Cl} + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{C}_3\text{H}_5\text{OCl（环氧氯丙烷）} + \text{CaCl}_2 + 2\text{H}_2\text{O}\)

三、环氧树脂的核心合成反应（以双酚 A 型为例）

1. 缩合反应（开环与闭环）

• 第一步：开环加成在碱性催化剂（如 NaOH 溶液）作用下，双酚 A 的酚羟基（-OH）攻击环氧氯丙烷的环氧环（三元环张力大，易开环），发生亲核加成反应，形成含氯的中间体：\(\text{BPA（双酚A）} + \text{ECH（环氧氯丙烷）} \xrightarrow{\text{NaOH}} \text{含氯羟基的中间体}\)
• 第二步：闭环反应中间体在 NaOH 作用下脱去一分子 HCl，重新形成环氧环，同时双酚 A 的另一端酚羟基继续与环氧氯丙烷反应，逐步延长分子链：\(\text{含氯中间体} \xrightarrow{\text{NaOH}} \text{带环氧端基的低聚物} + \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}\)

四、反应控制与产物调整

• 若环氧氯丙烷过量（摩尔比远高于双酚 A），产物为低分子量环氧树脂（如 E-51、E-44），环氧值高，适用于涂料、胶粘剂。

• 若双酚 A 比例提高，分子链更长，形成高分子量环氧树脂（如 E-20），环氧值低，适用于模塑料、复合材料。

五、后处理与精制

1. 水洗与中和：用热水洗涤去除盐分和残留 NaOH，调节 pH 至中性。

2. 脱水干燥：通过真空蒸馏或离心分离，去除水分（避免影响产品稳定性）。

3. 脱溶剂与提纯：蒸馏回收未反应的环氧氯丙烷（循环利用），最终得到液态或固态的环氧树脂成品（低分子量为液态，高分子量为固态）。

六、其他类型环氧树脂的生产

• 双酚 F 型：以双酚 F 替代双酚 A，反应更易进行，产物黏度更低，适用于灌封材料。

• 酚醛型环氧树脂：以酚醛树脂与环氧氯丙烷反应，耐热性更优，用于耐高温复合材料。

总结

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