胶环氧树脂真空脱泡机

环氧树脂是指分子结构中含有2个或者2个以上环氧基并在适当的化学试剂存在下能形成三维网状固化物的化合物的总称，因其具有良好的力学、粘接强度、绝缘等性能，环氧树脂作为胶粘剂、涂料和复合材料等的树脂基体，广泛应用于水利、交通、机械、电子、家电、汽车及航空航天等领域。 环氧树脂本身是热塑性高分子预聚体，单纯的树脂几乎没有太大的使用价值，只有加入固化剂，使其反应转变为不溶不熔的三维网状结构，方才呈现出一系列的优异性能，因此固化剂的选用对环氧树脂的应用和环氧树脂产品的性能起到非常关键的作用。但对于已经固化的产品，确定其固化剂的类型比较困难，针对这一现实问题，微谱技术胶涂油事业部以分析的角度对环氧树脂、固化剂及固化产物的性能进行深入研究，进而协助客户解决固化剂的选用和搭配问题。[b]一. 环氧树脂[/b] 环氧树脂品种繁多，用途也各不相同，按照化学结构可分为缩水甘油醚型、缩水甘油酯型、缩水甘油胺类。 微谱技术工程师首先搜集市面上的8种不同结构的环氧树脂进行FTIR、[sup]1[/sup]H-NMR、[sup]13[/sup]C-NMR、GC-MS、PGC等的表征，研究不同结构环氧树脂在以上谱图中的区别，结果表明发现不同的环氧树脂在IR、NMR、PGC分析中有非常明显的差异。部分环氧树脂的红外谱图如图1-图4所示。[align=center][img=,636,399]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051339534169_7173_2879355_3.jpg!w636x399.jpg[/img][/align][align=center]图1 双酚A环氧树脂E51的红外谱图[/align] [table=491][tr][td] [align=center]波数 /cm[sup]-1[/sup][/align] [/td][td] [align=center]表现形式[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]1607、1582、1456 [/align] [/td][td] [align=center]苯环—C=C—弯曲振动[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]1510 [/align] [/td][td] [align=center]对位取代苯环—C=C—弯曲振动[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]1362[/align] [/td][td] [align=center]—C(CH[sub]3[/sub])[sub]2[/sub]弯曲振动[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]1245 [/align] [/td][td] [align=center]脂肪芳香醚C-O-C反对称伸缩[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]1107、1036[/align] [/td][td] [align=center]对位取代苯环=CH面内变形[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]971、916、772[/align] [/td][td] [align=center]端基环氧环[/align] [/td][/tr][tr][td] [align=center]831[/align] [/td][td] [align=center]对位取代苯环=CH面外变形[/align] [/td][/tr][/table][align=center][img=,690,275]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051340579999_4569_2879355_3.jpg!w690x275.jpg[/img][/align][align=center]图2 双酚A环氧树脂E51和双酚F环氧树脂的红外对比谱图[/align] 对比双酚F环氧树脂和双酚A环氧树脂（E51）：两者的区别主要甲基和亚甲基出峰，双酚F环氧树脂出峰为1452cm[sup]-1[/sup]、1432cm[sup]-1[/sup]、1345cm[sup]-1[/sup]，而双酚A出峰为1455cm[sup]-1[/sup]、[color=red]1413cm[sup]-1[/sup][/color][color=red]、[/color][color=red]1384cm[sup]-1[/sup][/color][color=red]、[/color][color=red]1362cm[sup]-1[/sup][/color][color=red]、[/color]1346cm[sup]-1[/sup]。[align=center][img=,690,252]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051341262329_4547_2879355_3.jpg!w690x252.jpg[/img][/align][align=center]图3 双酚A环氧树脂E51和双酚F环氧树脂的红外对比谱图[/align] 酚醛环氧树脂的特征吸收峰与双酚A环氧树脂E51类似，区别在于1141 cm[sup]-1[/sup]和756 cm[sup]-1[/sup]附近的吸收。[align=center][img=,690,272]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051341546879_4899_2879355_3.jpg!w690x272.jpg[/img][/align][align=center]图4 双酚A环氧树脂E51和酚醛环氧树脂的红外对比谱图[/align] 邻甲酚环氧树脂的特征吸收峰与酚醛环氧树脂的区别在于1478cm[sup]-1[/sup]、1131cm[sup]-1[/sup]、859 cm[sup]-1[/sup]附近的吸收。[b]二. 固化剂[/b] 微谱技术工程师还表征了数种显在型（胺类、酸酐、聚硫醇等）和潜伏型（改性胺、改性咪唑、酰肼类固化剂），通过FTIR、[sup]1[/sup]H-NMR、[sup]13[/sup]C-NMR、GC-MS、PGC等谱图寻找特征出峰，锁定特征片段信息，进而准确确定每一种特定的固化剂类型。部分红外测试谱图如图5所示。[align=center][img=,539,387]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051342420291_7519_2879355_3.jpg!w539x387.jpg[/img][/align][align=center][img=,539,395]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/07/201807051343077271_2806_2879355_3.jpg!w539x395.jpg[/img][/align][align=center]图5 部分固化剂的FTIR测试谱图[/align] 环氧固化剂使用过程中并不单单选用一种，绝大部分会选用多种不同类型的固化剂复配，有些还需要通过一定的反应预聚，从而达到优异的综合性能要求。为此特定合成了集中不同的固化剂，研究了改性固化剂中各组分的配比和谱图表征计算结果差异，从而对分析结果进行校正。 至此，我们已经介绍了微谱技术在环氧树脂、固化剂方面的红外剖析积累的部分信息，您是否期待微谱技术在环氧树脂、固化剂方面的核磁剖析积累呢？又是否好奇微谱技术在固化产物方面的分析实力呢？那就敬请关注我们的下一期精彩分享吧！[list][*]声明：本文资料为“上海微谱化工技术服务有限公司”编辑，未经允许不得私自转载。否则我司将保留追究其法律责任的权利。[/list]

[align=center]不同环氧树脂对水稻叶片超微结构的影响[/align][align=center]吴佳楠[url=#footnote_1]1[/url][font=times new roman][size=13px]，张丽娜[/size][/font][font=times new roman][sup][size=13px]2[/size][/sup][/font][/align][align=center]（中国农业科学院 作物科学研究所 重大平台中心，北京 100089）[/align]摘要：树脂包埋是制备超薄切片前的关键一步，良好的包埋效果是保证超微结构真实的保证，不同的包埋剂根据其自身特点对样品包埋过程产生不同的影响。本文以水稻超微结构为例，对比实验室常用的两种环氧树脂spurr和epon812的包埋效果，发现spurr的包埋效果整体上要优于epon812，但是在干燥的环境下，epon812包埋效果较好。关键词：树脂；spurr；epon812；水稻叶片实验室常用环氧树脂spurr和epon812均可以用于制备水稻叶片超薄切片，其中spurr树脂的流动性好、黏度小，常用于植物组织的包埋；epon812由于黏度大、易吸潮，较少的用于植物组织。但因为epon812具有高度反差和良好的切割性能，在保证环境湿度的前提下，epon812也可以用于植物组织的渗透包埋。本文以水稻叶片为例，通过相同的样品制备流程，对比spurr和epon812在不同环境条件下的包埋效果，spurr树脂的整体包埋效果，如切片的平整度和衬度要优于epon812，但是在干燥环境中epon812包埋的样品，其切片的平整度和衬度要优于spurr，并且在切片的时候无需采用氯仿薰片，即可获得平整的超薄切片。1[font=宋体] 实验方法[/font]1.1取材取新鲜的水稻叶片，蒸馏水清洗表面杂质，用干净的双面刀片切成1mm[sup]3[/sup]大小的组织块，立即投入2.5%戊二醛+4%多聚甲醛固定液中抽真空固定24h[font=calibri][sup][1][/sup][/font]。1.2清洗、脱水固定完成的水稻叶片经0.1mol PB清洗后采用30%、50%、70%、90%、100%、100%丙酮依次脱水10min。1.3树脂渗透分别配置spurr和epon812树脂，具体配方见表1和表2。采用丙酮：树脂为1：1和1:3的比例配置spurr和epon812的树脂渗透液，每个梯度渗透12小时。纯树脂渗透2次，每次24小时树脂渗透过程需辅助旋转装置，保证渗透完全[font=calibri][sup][2][/sup][/font]。[align=center]表1 spurr树脂配方[/align][table][tr][td][align=center]树脂单体[/align][/td][td][align=center]质量（g）[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]ERL-4221[/align][/td][td][align=center]10[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]DER-736[/align][/td][td][align=center]4[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]NSA[/align][/td][td][align=center]26[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]DMAE[/align][/td][td][align=center]0.4ml[/align][/td][/tr][/table][align=center]表2 epon812树脂配方（Luft配方，1961）[/align][table][tr][td][/td][td][align=center]树脂单体[/align][/td][td][align=center]质量（ml）[/align][/td][/tr][tr][td=1,2][align=center]A液[/align][/td][td][align=center]Epon812[/align][/td][td][align=center]62[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]DDSA[/align][/td][td][align=center]100[/align][/td][/tr][tr][td=1,2][align=center]B液[/align][/td][td][align=center]Epon812[/align][/td][td][align=center]100[/align][/td][/tr][tr][td][align=center]MNA[/align][/td][td][align=center]89[/align][/td][/tr][tr][td=3,1][align=center]根据湿度将A和B液在使用前混合：[/align][align=center]夏季A:B=1:4；冬季A:B=1:9[/align][align=center]混合后滴加催化剂DMP-30[/align][/td][/tr][/table]1.4包埋聚合spurr和epon812渗透的水稻组织均采用包埋板包埋（包埋板使用之前需在70℃烘箱中过夜，去除微滴水分），其中spurr70℃聚合48h，epon812 40℃聚合6h后60℃聚合42h。1.5切片染色观察聚合好的叶片经超薄切片机切片70nm，捞于铜网上干燥后染色，于HT7700透射电子显微镜下观察，记录实验结果。2 实验结果与讨论2.1干燥环境下两种环氧树脂渗透的水稻叶片及叶绿体[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310311528566275_9449_3446098_3.jpg[/img][/align][align=center]图1 干燥环境（北京4、5月份）下spurr树脂和epon812树脂渗透的水稻叶片和叶绿体[/align][align=center]a和b为spurr树脂渗透包埋的水稻叶片及叶绿体；[/align][align=center]c和d为epon812树脂渗透包埋的水稻叶片及叶绿体[/align]图1为干燥环境下spurr树脂和epon812树脂渗透的水稻叶片及叶绿体，从图中可以看出，干燥环境下，两种环氧树脂渗透的水稻叶片切片的平整度和均一性良好，细胞结构清晰、细胞膜完整，叶绿体类囊体层次清晰；且epon812树脂渗透的水稻叶片及叶绿体的衬度较高。2.2干燥环境下两种环氧树脂渗透的水稻叶片及叶绿体[align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310311528566912_7299_3446098_3.jpg[/img][/align][align=center]图2 潮湿环境（北京6、7月份）下spurr树脂和epon812树脂渗透的水稻叶片和叶绿体[/align][align=center]a和b为spurr树脂渗透包埋的水稻叶片及叶绿体；[/align][align=center]c和d为epon812树脂渗透包埋的水稻叶片及叶绿体[/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310311528570282_501_3446098_3.jpg[/img][/align][align=center]图3 潮湿环境（北京6、7月份）下epon812树脂渗透的水稻叶片和叶绿体[/align]图2为潮湿环境下spurr树脂和epon812树脂渗透的水稻叶片及叶绿体，从图中可以看出，潮湿环境下，spurr树脂渗透的水稻叶片及叶绿体结构完整、清晰，叶绿体类囊体层次清晰。而图2中epon812树脂渗透的水稻叶片及叶绿体结构模糊，衬度明显下降；在图3中可以看到叶片呈现“磨砂玻璃”状形态，提示严重吸潮。2.3讨论从实验结果中我们发现，spurr树脂在干燥（本文选择的是北京4.5月份）和潮湿（本文选择的是北京6、7月份）的环境中均能获得良好的切片效果，切片的平整度和均一性较高，切片衬度良好。这是因为spurr树脂的黏度较低（60CPS）[font=calibri][sup][3][/sup][/font]，对于有细胞壁限制的植物细胞较友好，容易渗透；而且不易吸潮，即使环境潮湿，也可以获得良好的细胞结构。epon812树脂在潮湿环境下（北京6、7月份）渗透的组织,其切片平整度和衬度较差。主要在于epon812配方中使用的NMA和DDSA均为酸酐，极容易吸潮[font=calibri][sup][4][/sup][/font]，而且催化剂DMP-30可以溶于水，尤其是相对湿度在35%以上的环境，会将水分子引入已脱水的组织中，导致组织渗透聚合不良，影响交联反应的均一度和完整度[font=calibri][sup][5][/sup][/font]，最终降低切片质量。树脂受到水分子的干扰，切片会呈现出一种被“磨砂玻璃”覆盖的状态，显示出细胞结构模糊不清，对比度下降；树脂渗透不良，会造成细胞结构出现空洞并造成切片的整体支撑度不均一，致使切片出现长条形的褶皱。此外，吸潮的epon812树脂发脆，切片修块时，容易崩断或呈现粉末状态，严重影响切片操作。但是在干燥环境下（北京4.5月份），spurr和epon812树脂渗透的组织切片平整度无较大差异，并且epon812的衬度要优于spurr，这主要是因为epon812分子量和黏度均较大，可以提高切片的整体支撑度，并且epon812中包含两种酸酐成分，与环氧集团的交联反应优于spurr。Epon812树脂的此种特性也决定切片时，epon812不用采用氯仿薰片即可获得平整的切片，减少了氯仿的使用，节约了切片时间[font=calibri][sup][6][/sup][/font]。3 结论本文对比组织切片中常用的两种环氧树脂在水稻叶片的渗透和包埋效果，发现在保证环境湿度的情况下可以可以优先考虑使用epon812树脂，但是对于密度较高、结构坚硬的组织或者环境湿度较大的情况下，则优先考虑spurr树脂。也有文章指出，可以将两者进行混合使用，根据组织的特点选择不同的比例进行渗透聚合，也可以很好的正好两种树脂的优点[font=calibri][sup][3][/sup][/font]。参考文献：黄吉雷,伦璇,刘传荷.水稻叶片透射电镜制样方法探讨[J].电子显微学报, 2018, 37(4):4..曹媛,陈家宝,殷亚方.通过改良超薄切片制样法观察汉代饱水考古木材细胞壁的超微构造[J].电子显微学报, 2022(003):041.杨慧,金良韵,姬曼,等.不同树脂对特殊生物样品包埋效果的比较[J].分析仪器, 2019(5):46-51.吴丽莉,颜永碧,陆月良.使用Epon-812包埋剂的体会[J].解剖学杂志, 1998, 21(06):521.刘庆宏,何幼英.不同湿度下Epon812,Epon618对电镜制样的影响[J].临床与实验病理学杂志, 2015, 31(7):824-825.[color=#333333]Finck.H.Epoxy resin in electron microscopy.J Biophys Biochem Cytol,1960,7(2):27-30[/color][url=#footnote_back_1]1[/url] [font=calibri][size=12px]1作者介绍：吴佳楠，[/size][/font][size=12px]（[/size][size=12px]1989-[/size][size=12px]），女（汉族），河北石家庄人，工程师[/size][size=12px].[/size][size=12px] [/size][size=12px]E-mail[/size][size=12px]：[/size][size=12px]wujianan1989@126.com[/size][font=calibri]2[/font][font=calibri][size=12px]通讯作者：张丽娜，[/size][/font][size=12px]女（汉族），辽宁丹东人，副研究员[/size][size=12px].[/size][size=12px] [/size][size=12px]E-mail[/size][size=12px]：[/size][size=12px]zhanglina@caas.cn[/size][font='Times New Roman'][color=#333333] [/color][/font]