环氧基的均聚反应

环氧基虽然有极高的反应活性,但是如果没有固化剂､催化剂或有害杂质,其本身是很稳定的｡例如纯的双酚A型环氧树脂即使加热到200℃也不会开环聚合｡所以环氧树脂的存放期很长｡可是环氧树脂在叔胺等路易斯碱或BF3等路易斯酸的催化作用下,环氧基会按离子型聚合反应的历程开环均聚｡

在叔胺作用下,环氧基按阴离子逐步聚合反应历程开环均聚｡这是由于叔胺的N原子外层有一对末共享的电子对,具有亲核性质,是质子接受体｡叔胺中烷基的推电子作用使,具有很强的电负性｡容易攻击环氧基上的Cδ+原子而形成负氧离子｡后者能继续不断地与另一个树脂分子的环氧基开环反应,使分子链增长或交联｡体系中水和醇等给质子基团化合物能促进环氧基的开环反应｡

BF3是环氧树脂的阳离子型催化剂｡由于反应太剧烈,树脂凝胶太快(仅数十秒钟),无法操作,所以通常是与路易斯碱(胺类､醚类等)形成络合物,降低反应活性后使用｡BF3—胺络合物能引发环氧基按阳离子聚合反应历程开环均聚｡聚合历程比较复杂,经基对它影响很大｡对于纯的双酚A型环氧树脂而言,首先在一定温度下BF3胺络合物离解释出H+,H+攻击环氧基开环形成离子结构｡此离子结构连续不断地使其他环氧基活化､开环聚合｡络合胺类的碱性不同则离解温度也不同｡低于此温度时,即使与环氧树脂共存,体系也是很稳定的｡因此可作为潜性固化剂｡

无机碱也是环氧基聚合的催化剂｡因此,环氧树脂中残留的微量碱会显著改变树脂固化体系的正常固化速度及树脂的存放期｡应予以重视｡