1. 研究目的与意义
由于环氧树脂具有粘接、防腐蚀、成型性和热稳定性等性能，在机械、热、电气和耐化学药品性方面的性能非常优越，所以它可也作为涂料、胶黏剂和成型材料，并在电气、电子、光学机械、工程技术、土木建筑及文体用品制造等领域中的到广泛的应用。其主要应用形式为：涂料、胶黏剂、成型材料等。
环氧树脂是应用最广泛的热固性树脂之一，目前全球每年的产量在200万吨左右，其中双酚a环氧树脂占到85% 以上。双酚a环氧树脂主要由双酚a和环氧氯丙烷2种原料制备而成。尽管生物基环氧氯丙烷（由生物基甘油得到）已经实现产业化，并且产量也越来越大 ，但是67% 以上的双酚a目前完全依赖于石化资源。同时已有研究报道，双酚a对生命体的健康存在极大的威胁 。因此，双酚a类环氧树脂已经被世界多个国家禁止用于与食品及人体接触。开发可替代双酚a环氧树脂的环境友好型树脂显得意义重大。
环氧树脂因具有卓越的性能而早已被人们熟知并被应用在诸多领域 ，其中采用双酚 a 型环氧树脂包封发光二极管(led)就是一个很重要的应用领域。普通双酚a 型环氧树脂固化物在紫外线长期照射下易变色， 导致透明性、绝缘性、强度等指标大幅度下降 ，不能满足 led 进一步发展对其封装材料的高性能要求。国内学者付绍云等。曾采用均相沉淀法制备了粒径为 27 nm 的纳米 zno ，并将 0.07%zno 添加于普通双酚 a 环氧树脂中用于封装 led，在保持其可见光高透明性的同时又对紫外光有良好的屏蔽效果， 而且其 led 使用寿命提高了 178%。但是， 普通双酚 a 型环氧树脂耐候性能、耐紫外性能差的根本原因是分子链上存在大量不饱和双键 -苯环。从分子结构考虑 ，如果为提高耐候性能 、耐紫外性能把分子主链上的苯环换成脂肪链， 就会大大降低其固化物的力学性能和耐热性能;如果把环氧树脂分子链上的苯环直接氢化 ，则有可能会将环氧基打开 ，还必须使用昂贵的重金属催化剂和危险的加压设备。因此， 我们尝试采用氢化双酚 a 和环氧氯丙烷直接合成一种耐候性能优良的环氧树脂 氢化双酚 a 型环氧树脂。实验中 ，采用一种自制改性季铵代替传统酸性催化剂与 naoh 配合使用。氢化双酚 a 型环氧树脂是一种分子中不含双键的环氧树脂，同时， 其固化物的性能同双酚 a 型环氧树脂相近，因此， 氢化双酚 a 型环氧树脂有望替代普通双酚a 型环氧树脂应用于 led 及其他有耐气候、耐紫外要求的电子器件包封中。
2. 国内外研究现状分析
瑞士和美国在1930年首次合成了环氧树脂，随后在1947年又实现工业化生产，至今已有60多年的历史。我国自1958年开始对环氧树脂进行了研究，并以很快的速度投入了工业生产，至今已在全国各地蓬勃发展，除生产普通的双酚a-环氧氯丙烷型环氧树脂外，也生产各种类型的新型环氧树脂，以满足国防建设及国家经济各部门的急需。常见的环氧树脂主要有两种类型，一是双酚a缩水甘油醚型环氧树脂。通常被称为双酚a环氧树脂，占环氧树脂总产量的90％；另一种是高官能度环氧树脂(分子中具有2个以上环氧基)。双酚a型环氧树脂具有良好的物理机械性能、耐热化学药品性、电气绝缘性能且原料易得、成本低、几乎能满足各种使用要求，所以在我国的产量约占环氧树脂总产量的90％。被广泛应用于涂料、胶粘剂、玻璃钢、层压板、电子浇铸、灌封、包封等领域，对国民经济发展起着极其重要的作用。
1891年，德国人lindmann用对苯二酚和环氧氯丙烷反应，缩聚成树脂并用酸酐将其固化，但在当时它的实用价值并没有被揭示。1909年，俄国化学家prileschajew用过氧化苯甲醚和烯烃反应得到环氧化合物[4,5,6]。19世纪末20世纪初的这两个重大发现为其后的环氧树脂发展奠定了基础，至今这两种反应仍是环氧树脂的主要合成途径[1,2]。
直到1930年，瑞士的pierre castan和美国的s.o.greenlee通过研究发现有机多胺能使上述树脂固化并显示出很高的黏结强度，这才引起人们的重视。1934年，德国人schlack用胺类化合物使含有至少两个环氧基团的化合物聚合制得高分子聚合物，并作为德国专利发表。1936年，castan生产了琥珀色环氧氯丙烷双酚a树脂，并同邻苯二甲酸酐反应生产出用于浇铸和模塑制品的具有工业性意义的热固性制品。1939年，greenlee也生产出高分子质量双酚 a 环氧氯丙烷树脂并用于高级热固性涂料。1947年，美国的devoe-raynolds公司完成了环氧树脂第一次具有工业价值的制造。不久，瑞士的ciba（汽巴）公司，美国的shell（壳牌）和dow（道）公司开始了环氧树脂的工业化生产和应用开发工作[3,4]。到20世纪50年代，环氧树脂已经在电气、建筑、浇铸、涂料和胶黏剂各个领域广泛应用，于是环氧树脂作为一个潜力行业迅速的发展起来。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：聚醚多元醇是主链含有醚键(ROR)，端基或侧基含有大于2个羟基(OH)的低聚物。通常是以低分子量多元醇、多元胺或含活泼氢的化合物为起始剂，与氧化烯烃在催化剂作用下开环聚合而成。聚醚多元醇的应用广泛，主要用于制作洗涤剂、消泡剂、赋形剂、乳化剂、抗静电剂、润湿剂、分散剂、破乳剂。该类烷氧基化产品由于分子链末端活性羟基的存在，会出现诸多缺点，如不耐酸碱和高温、用作表面活性剂时易产生较多的泡沫、羟基的存在影响烯基的反应，最终导致产品质量的下降及不稳定。因此，世界各国相继开发了一批功能性烷氧基化产品，其中较重要的就有封端聚醚。封端指的是聚醚上的羟基通过各种有机小分子化合物进行醚化或酯化反应，羟基上的活泼氢被各种短链的烷基、芳烷基或酯基取代。聚醚的基本性质不变，只是增加了某些新性能。
课题研究的环氧基封端聚醚采用一步法。聚醚多元醇在路易斯酸的作用下，它可与环氧氯丙烷反应，开环形成α-氯醇，这种α-氯醇可在碱的作用下进一步反应，脱除氯化氢关环形成环氧基。以不同种类醇为起始剂获得的小分子聚醚多元醇为原料，与环氧氯丙烷一步开闭环制备环氧树脂。考察反应工艺参数：投料量、反应温度、时间、催化剂用量等对反应效果的影响，同时对产物进行理化性质的分析与表征。第1周 了解实验用原材料及产品的物化性质、毒性及消防知识，熟悉实验操作，阅读一定量的近期有关文献，并进行总结整理综述，完成开题报告。测定不同比例下半纤维素和环氧乙烷的羟值。（测定方法：1 称取样品(按561/估计经值计算量)，准确至0.1 mg，置于酷化瓶中(不能让试样与瓶颈接触)。2 用移液管吸取25 mL邻苯二甲酸配毗吮溶液加到称有样品的酣化瓶中，摆动瓶子，使样品溶解。接卜空戈冷凝管并用毗咤封口，把瓶子放入 115士2℃油浴中回流 1 h;回流过程中摇动醋化瓶 1- 2 次，油浴的液面需浸过醋化瓶 一半3 回流 I h 后，从油浴中取出醋化瓶，冷却到室温，用10 mL 毗吮逐滴均匀冲洗冷凝管，然后取下冷凝管。加入约0.5 mL 酚酞指示液，用。(NaOH)= 1 mol/L 氢氧化钠标准溶液滴定至粉红色并保持15 s不褪为终点）
4. 研究创新点
该课题研究方向在国内外还很少有人尝试，在不同烷氧基产品的环氧化领域，该研究成果既能够提高废物的再利用价值，又能减轻企业废处理的经济压力，并为企业增加经济收入。而产品也为无毒害得环境友好型产品。
