專利名稱:一種氫化雙酚a環(huán)氧樹脂的制備方法
技術領域:
本發(fā)明涉及環(huán)氧樹脂領域,特別是涉及一種氫化雙酚A環(huán)氧樹脂 的新型制備方法。
背景技術:
通用型環(huán)氧樹脂系指雙酚A型環(huán)氧樹脂,具有優(yōu)異的物理機械強 度、耐化學藥品性、低收縮率等特性,廣泛應用于高新電子信息、核 能源開發(fā)、風力發(fā)電、航空航天、汽車、高速列車、壓力容器、先進 模具、交通運輸、水利、建筑、軍工、遠距離輸變電,遠距離輸送天 然氣,石油鉆探產業(yè)等國民經濟的所有行業(yè)和新興領域,正朝著"系 列化,精細化,無色化、專用化,高純化,綠色環(huán)保化、性價比最大 化"等方向發(fā)展。
雙酚A型環(huán)氧樹脂分子鏈段結構中含有不飽和的苯環(huán),富含雙 鍵,在大氣或紫外線惡劣環(huán)境下容易斷裂,加速制品老化,因此存在 耐候性差的缺點,制約了室外的應用領域。國內失敗的工程案例并不 鮮見。
氫化雙酚A的合成方法為雙酚A在骨架鎳作催化劑的情況下高溫 高壓下進行加氫反應得到。氫化雙酚A環(huán)氧樹脂除具有通用型環(huán)氧樹 脂的性能外,由于苯環(huán)轉變成為飽和六元環(huán),不含雙鍵,克服了不飽 和雙鍵的斷裂缺陷。樹脂固化物具有良好的耐候性,耐電暈,耐漏電 痕跡性,介電強度高,廣泛用于戶外電力、電工行業(yè)。目前國內由于 原料氫化雙酚A受到制約,產品成本價格偏高,氫化雙酚A環(huán)氧樹脂 處于初期開發(fā)及推廣應用階段。
公開資料顯示,日本對于氫化雙酚A環(huán)氧樹脂已經產業(yè)化,國內 江蘇佳發(fā)公司具有中試生產規(guī)模,釆用的合成路線沿襲通用雙酚A型
環(huán)氧樹脂的合成方法。
發(fā)明內容
由于氫化雙酚A的物理性質根本區(qū)別于雙酚A,本發(fā)明的目的是 提供一種新型的,易于工業(yè)化生產的,生產控制方便的氫化雙酚A環(huán) 氧樹脂及其制備方法。
本發(fā)明的氫化雙酴A環(huán)氧樹脂的制備方法,采用氫化雙酴A和表 鹵代醇作為原料,路易斯酸作為開環(huán)催化劑,在30 12(TC下進行醚 化反應,生成氯醇醚,然后加入堿性物質,在40-10(TC下進行閉環(huán) 反應,經過萃取、中和、水洗、過濾、溶劑脫除等后處理工序得到氫 化雙酚A環(huán)氧樹脂,其中,所述的氫化雙酚A和表卣代醇及堿性物質 以及催化劑的摩爾比為l: 1.0-3.0: 1.0-2.0: 0.001 -0.005;優(yōu)選的 摩爾比為l: 1.0 ~ 1.5: 1.0 ~ 1,5: 0.001 —0.003。
本發(fā)明的氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的制備方法,包括如下步驟
(1) 常壓下,控制體系溫度為50 8(TC,將氫化雙酚A溶解于 助溶劑中,加入路易斯酸作為催化劑,滴加表卣代醇,進行開環(huán)醚化 反應,生成卣醇醚,開環(huán)醚化反應溫度為30 120°C,時間為2 10h;
(2) 向(1)的產物中滴加濃度為15 100%的堿性物質進行閉 環(huán)環(huán)氧化反應,閉環(huán)反應溫度為40-10(TC,時間為2 8h;
(3) 將(2)的產物加入主溶劑溶解,經過后處理得到氫化雙酴 A環(huán)氧樹脂。
其中步驟(1)所述的表鹵代醇選自l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷、1-甲 基-l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷、l-溴-2、 3-環(huán)氧丙烷、l-甲基-l-溴-2、 3-環(huán) 氧丙烷等,優(yōu)選l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷。
步驟(1)所述的助溶劑有芳烴如苯,甲苯,二甲苯,氯化苯 等;酮類如甲基異丁基酮,甲乙酮,環(huán)己酮等;醇類如正丁醇,異 丙醇等,根據(jù)來源和溶解度參數(shù)比較,合適的溶劑為甲苯,甲基異 丁基酮,優(yōu)選溶劑為甲苯。用量為氫化雙酚A投料量的0.1 1.0倍
步驟(1)所述路易斯酸為三氟化硼乙醚或SnCl4。催化劑用量
范圍為氫化雙酚A的摩爾比的0.001 -0.005,優(yōu)選用量為0.001-0.003。
步驟(1)所述的l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷的加入方式有一次性加入 和滴加兩種。由于l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷與氫化雙酚A在催化劑作用 下的反應為劇烈的放熱反應,因此合適的方式為滴加,滴加過程中 釆用冷卻措施移走反應放熱。
步驟(1)所述的開環(huán)醚化反應必須在一定溫度、 一定時間內才 能完成反應。合適的工藝參數(shù)為溫度30-12(TC,時間2 10h,優(yōu) 選工藝參數(shù)為溫度50 8(TC,時間3 5h。
步驟(1)所述的表卣代醇用量至少是氫化雙酚A摩爾數(shù)的1 倍以上,才能充分保證羥基反應完全。過量的表卣代醇對產物質量 沒有壞處,但同樣無本質的改善作用,相反需要增加回收過量的表 鹵代醇工序。合適的投料比例為l: 1.0-3.0(摩爾比),優(yōu)選用量比 例為1: 1.0—1.5。
步驟(2)所述的堿性物質為無機堿如NaOH、 KOH等;有 機堿如甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鉀、乙醇鈉、叔丁醇鉀、叔丁醇鈉、 叔戊醇鉀、叔戊醇鈉等,乙二醇、聚乙二醇的鉀、鈉鹽也可利用。 堿濃度為15-100%。從工藝的操控性和安全性、原料的來源性等考 慮,合適的原料為NaOH水溶液,濃度范圍為15~50%,優(yōu)選的濃 度范圍為30~40%。
步驟(2)所述的堿性物質的加入方式釆用滴加方式。由于閉環(huán) 反應為劇烈的放熱反應,若堿性物質一次性加入,易發(fā)生暴聚反應, 嚴重影響目標產物質量。因此合適的方式為滴加方式,滴加過程中 釆用冷卻措施移走反應放熱。
步驟(2)所述的閉環(huán)反應必須達到一定溫度、 一定時間才能保 證閉環(huán)反應的完成,確保產物具有較高的環(huán)氧值和低的可水解氯含
量。合適的工藝參數(shù)為溫度40 10(TC,時間2 8h,優(yōu)選工藝參數(shù) 為溫度70~80°C,時間2~4h。
步驟(2 )所述的適量的堿性物質用量至少是氫化雙酚A摩爾數(shù) 的l倍以上,才能充分保證閉環(huán)反應完全。過多的堿性物質的存在 對產物質量起到劣化作用,造成分子之間的部分交聯(lián)。合適的用量 比例為1: 1.0 — 2.0,優(yōu)選用量比例為1: 1.0-1.5。
步驟(3)所述的產物系指含有生成鹽、過量堿、水、環(huán)氧樹脂 及其它少量副產物如老化樹脂等的混合物。
步驟(3)所述的主溶劑指惰性的,溶解度參數(shù)與環(huán)氧樹脂接近 的有機物。適合作為溶劑的物質有芳烴如苯、甲苯、二甲苯、氯 化苯或其混合物等;酮類如甲基異丁基酮、甲乙酮、環(huán)己酮或其混 合物等;醇類如正丁醇、異丙醇或其混合物等,根據(jù)來源和溶解度 參數(shù)比較,合適的溶劑為甲苯,甲基異丁基酮,優(yōu)選溶劑為甲苯。
步驟(3 )所述的主溶劑用量為氫化雙酚A投料量的3 ~ 6倍(重 量比)。
步驟(3 )所述的溶解,合適的工藝參數(shù)為溶解溫度30 ~ IO(TC , 時間0.5~2h,優(yōu)選工藝參數(shù)為溶解溫度80~ IOO'C,時間0.5- l.Oh。
步驟(3)所述的后處理工序指環(huán)氧樹脂溶液-鹽水混合物的萃 取、中和、水洗、過濾、蒸餾脫溶劑等步驟。
其中萃取指通過靜止、分層,油水分離,分去下層鹽水層,得 到環(huán)氧樹脂溶液。
中和指釆用弱酸性物質中和殘留在環(huán)氧樹脂溶液中的少量堿。 適合作為中和劑的物質包括弱有機酸如甲酸,乙酸,草酸,梓檬酸, 蘋果酸,丙烯酸等,無機物如磷酸,磷酸氫鈉,磷酸二氫鈉等,注 意禁用強酸,否則破壞環(huán)氧基團。合適的酸為乙酸。乙酸的加入方 式為配制成一定濃度的水溶液,逐漸加入,隨時釆用pH試紙檢驗直 到pH<7。其中水洗指釆用蒸餾水進行噴淋水洗,目的在于除去溶
液中含有的少量鹽份。
過濾指釆用助濾劑進行過濾,除去溶液中的固體雜質和不溶物。 適用的助濾劑包括酸性白土、硅藻土、活性炭、高嶺土等,優(yōu)選硅
藻土。過濾機械釆用過濾面積為0.5m2的實驗室用的水平葉片過濾 機。
蒸餾脫溶劑指在加熱條件下,通過蒸餾方式分離溶劑和環(huán)氧樹 脂。首先常壓升溫蒸餾,當溫度超過溶劑沸點10-2(TC時,開啟真 空系統(tǒng),進行負壓蒸餾,當體系內溫度超過溶劑沸點40 8(TC,真 空度為-0.09MPa,完成蒸餾工序。釆用油洛方式提供熱量。真空系 統(tǒng)由水環(huán)式真空泵或滑閥式真空泵或蒸汽噴射泵提供,實驗室可采 用小型的旋片式真空泵。
采用本發(fā)明的方法獲得的氫化雙酚A環(huán)氧樹脂技術特性參數(shù)
為
(1) 外觀無色至淡黃色透明粘稠液體,
(2) 環(huán)氧當量(eq/100g): 220-250,
(3) 可水解氯含量(ppm): <400,
(4) 無機氯含量(ppm): <100,
(5) 粘度(mPas, 25。C): 2500-6000。
具體分析測試方法參見GB/T13657-92《通用型環(huán)氧樹脂標準》。 本發(fā)明氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的新型制備方法的優(yōu)點在于①釆用 不同于通常意義上通用型環(huán)氧樹脂的合成工藝,打破表卣代醇過量使 用的陳舊工藝桎梏,嚴格按照化學計量配比。②創(chuàng)新釆用路易斯酸作 為催化劑,開環(huán)與閉環(huán)反應分開單獨進行,完全摒棄過量的表卣代醇 回收工藝,制備過程簡單、簡化,得到的產品性能與進口類似。③添 加合適的助溶劑參與反應體系,有效改善傳熱、傳質及能量傳遞,提 高反應效率。④環(huán)氧樹脂收率明顯高于通常工藝,產品成本有效降低, 為進一步的推廣應用打下了基礎。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。 實施例1
在一個裝備有水浴加熱裝置,攪拌器,溫度計,冷凝器,平衡
漏斗的2000ml四口燒瓶中,加入200g氫化雙酚A和助溶劑甲苯 lOOg,啟動攪拌,水洛升溫到60°C,加入l.Og催化劑三氟化硼乙醚。 通過平衡漏斗滴加180g l-氯-2、 3-環(huán)氧丙垸進行醚化反應,反應時 間為5h,溫度為7(TC。滴加過程中不斷觀察體系溫度變化情況,調 整滴加速度,并釆取合適的冷卻措施。再通過平衡漏斗滴加150g30% 的NaOH水溶液,反應時間為3h,溫度為8(TC。達到工藝時間后加 入1200g的主溶劑甲苯,適當升溫,進行溶解,溶解溫度為50'C, 時間0.5h。停止攪拌,靜止,分去下層水層及鹽分,加入乙酸中和 到pl^7。釆用200g左右的蒸餾水進行噴淋水洗,放掉下層水層, 重復水洗3次。釆用水平葉片過濾機進行過濾,得到清晰透明的過 濾液體,油洛加熱條件下,蒸餾脫出溶劑甲苯,得到300g氫化雙酚 A環(huán)氧樹脂。
產物技術指標
(1) 外觀無色至淡黃色透明粘稠液體
(2) 環(huán)氧當量(叫/100g): 218
(3) 可水解氯含量(ppm): 2化
(4) 無機氯含量(ppm): 20
(5 )粘度(mPas, 25。C ): 3800。 實施例2
在一個裝備有水浴加熱裝置,攪拌器,溫度計,冷凝器,平衡 漏斗的2000ml四口燒瓶中,加入200g氫化雙酚A和助溶劑二甲苯 lOOg,啟動攪拌,水洛升溫到8(TC,加入催化劑SnCl41.0g。通過平 衡漏斗滴加250gl-氯-2、3-環(huán)氧丙烷進行醚化反應,反應時間為4.5h,
溫度為9(TC。滴加過程中不斷觀察體系溫度變化情況,調整滴加速
度,并釆取合適的冷卻措施。再通過平衡漏斗滴加180g30n/。的KOH 水溶液,反應時間為3.5h,溫度為60°C。達到工藝時間后加入1200g 的主溶劑甲苯,適當升溫,進行溶解,溶解溫度為5(TC,時間0.5h。 停止攪拌,靜止,分去下層水層及鹽分,加入乙酸中和到pH:7。釆 用200g左右的蒸餾水進行噴淋水洗,放掉下層水層,重復水洗3次。 釆用水平葉片過濾機進行過濾,得到清晰透明的過濾液體,油洛加 熱條件下,蒸餾脫出溶劑甲苯,得到310g氫化雙酚A環(huán)氧樹脂。 產物技術指標
(1) 外觀無色至淡黃色透明粘稠液體
(2) 環(huán)氧當量(eq/100g): 214
(3) 可水解氯含量(ppm): 198
(4) 無機氯含量(ppm): 20
(5) 粘度(mPas, 25。C ): 3700 實施例3
在一個裝備有水洛加熱裝置,攪拌器,溫度計,冷凝器,平衡 漏斗的2000ml四口燒瓶中,加入200g氫化雙酚A和甲基異丁基酮 100g,啟動攪拌,水洛升溫到6(TC,加入l.Og催化劑三氟化硼乙醚。 通過平衡漏斗滴加180g l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷進行醚化反應,反應時 間為5h,溫度為IO(TC。滴加過程中不斷觀察體系溫度變化情況, 調整滴加速度,并釆取合適的冷卻措施。再通過平衡漏斗滴加150g 30。/。的NaOH水溶液,反應時間為3h,溫度為5(TC。達到工藝時間 后加入1200g的溶劑甲基異丁基酮,適當升溫,進行溶解,溶解溫 度為50。C,時間0.5h。停止攪拌,靜止,分去下層水層及鹽分,加 入乙酸中和到p1^7。釆用200g左右的蒸餾水進行噴淋水洗,放掉 下層水層,重復水洗3次。釆用水平葉片過濾機進行過濾,得到清 晰透明的過濾液體,油浴加熱條件下,蒸餾脫出溶劑甲苯,得到301g
氫化雙酚A環(huán)氧樹脂。 產物技術指標
(1) 外觀無色至淡黃色透明粘稠液體
(2) 環(huán)氧當量(eq/100g): 220
(3) 可水解氯含量(ppm): 232
(4) 無機氯含量(ppm): 8
(5) 粘度(mPas, 25。C ): 4000。 實施例4
在一個裝備有水洛加熱裝置,攪拌器,溫度計,冷凝器,平衡 漏斗的2000ml四口燒瓶中,加入200g氫化雙酚A和助甲苯50g, 啟動攪拌,水洛升溫到60。C,加入1.0g催化劑三氟化硼乙醚。通過 平衡漏斗滴加180g l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷進行醚化反應,反應時間為 5h,溫度為9(TC。滴加過程中不斷觀察體系溫度變化情況,調整滴 加速度,并采取合適的冷卻措施。再通過平衡漏斗滴加150g30。/。的 叔丁醇鈉反應時間為3h,溫度為80°C。達到工藝時間后加入1200g 的主溶劑甲苯,適當升溫,進行溶解,溶解溫度為50°C,時間0.5h。 停止攪拌,靜止,分去下層水層及鹽分,加入乙酸中和到pH-7。釆 用200g左右的蒸餾水進行噴淋水洗,放掉下層水層,重復水洗3次。 采用水平葉片過濾機進行過濾,得到清晰透明的過濾液體,油洛加 熱條件下,蒸餾脫出溶劑甲苯,得到290g氫化雙酚A環(huán)氧樹脂。
產物技術指標
(1) 外觀無色至淡黃色透明粘稠液體
(2) 環(huán)氧當量(eq/100g): 225
(3) 可水解氯含量(ppm): 298
(4) 無機氯含量(ppm): 6
(5) 粘度(mPas, 25°C ): 3650。實施例5
在一個裝備有水洛加熱裝置,攪拌器,溫度計,冷凝器,平衡 漏斗的2000ml四口燒瓶中,加入200g氫化雙酚A和助甲基異丁基 酮50g,啟動攪拌,水洛升溫到60。C,加入1.0g催化劑三氟化硼乙 醚。通過平衡漏斗滴加180g l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷進行醚化反應,反 應時間為5h,溫度為90°C。滴加過程中不斷觀察體系溫度變化情況, 調整滴加速度,并采取合適的冷卻措施。再通過平衡漏斗滴加150g 30。/。的NaOH水溶液,反應時間為3h,溫度為40'C。達到工藝時間 后加入1200g的主溶劑甲基異丁基酮,適當升溫,進行溶解,溶解 溫度為5(TC,時間0.5h。停止攪拌,靜止,分去下層水層及鹽分, 加入乙酸中和到pH-7。采用200g左右的蒸餾水進行噴淋水洗,放 掉下層水層,重復水洗3次。釆用水平葉片過濾機進行過濾,得到 清晰透明的過濾液體,油洛加熱條件下,蒸餾脫出溶劑甲苯,得到 292g氫化雙酚A環(huán)氧樹脂。
產物技術指標
(1) 外觀無色至淡黃色透明粘稠液體
(2) 環(huán)氧當量(eq/100g): 228
(3) 可水解氯含量(ppm): 243
(4) 無機氯含量(ppm): 20
(5) 粘度(mPas, 25°C ): 3480。 實施例6
在一個裝備有水浴加熱裝置,攪拌器,溫度計,冷凝器,平衡 漏斗的2000ml四口燒瓶中,加入200g氫化雙酚A和助溶劑甲苯50g, 啟動攪拌,水洛升溫到70'C,加入催化劑SnCl41.0g。通過平衡漏斗 滴加250g l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷進行醚化反應,反應時間為4.5h,溫 度為8(TC。滴加過程中不斷觀察體系溫度變化情況,調整滴加速度, 并釆取合適的冷卻措施。再通過平衡漏斗滴加150g 30。/。的KOH水溶液,反應時間為3.5h,溫度為80°C。達到工藝時間后加入lOOOg 的主溶劑甲苯,適當升溫,進行溶解,溶解溫度為5(TC,時間0.5h。 停止攪拌,靜止,分去下層水層及鹽分,加入乙酸中和到?11=7。釆 用200g左右的蒸餾水進行噴淋水洗,放掉下層水層,重復水洗3次。 釆用水平葉片過濾機進行過濾,得到清晰透明的過濾液體,油洛加 熱條件下,蒸餾脫出溶劑甲苯,得到298g氫化雙酚A環(huán)氧樹脂。 產物技術指標
(1) 外觀無色至淡黃色透明粘稠液體
(2) 環(huán)氧當量(eq/100g): 215
(3) 可水解氯含量(ppm): 210
(4) 無機氯含量(ppm): 20
(5) 粘度(mPas, 25°C ): 3350。 實施例7
在一個裝備有水洛加熱裝置,攪拌器,溫度計,冷凝器,平衡 漏斗的2000ml四口燒瓶中,加入200g氫化雙酚A和助溶劑甲基異 丁基酮100g,啟動攪拌,水洛升溫到70。C,加入催化劑SnCU1.0g。 通過平衡漏斗滴加250g l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷進行醚化反應,反應時 間為4.5h,溫度為7(TC。滴加過程中不斷觀察體系溫度變化情況, 調整滴加速度,并釆取合適的冷卻措施。再通過平衡漏斗滴加150g 30。/。的NaOH水溶液,反應時間為3.5h,溫度為6(TC。達到工藝時 間后加入600g的主溶劑甲基異丁基酮,適當升溫,進行溶解,溶解 溫度為5(TC,時間0.5h。停止攪拌,靜止,分去下層水層及鹽分, 加入乙酸中和到pH:7。釆用200g左右的蒸餾水進行噴淋水洗,放 掉下層水層,重復水洗3次。釆用水平葉片過濾機進行過濾,得到 清晰透明的過濾液體,油洛加熱條件下,蒸餾脫出溶劑甲苯,得到 301g氫化雙酚A環(huán)氧樹脂。 產物技術指標
(1) 外觀無色至淡黃色透明粘稠液體
(2) 環(huán)氧當量(eq細g): 213
(3) 可水解氯含量(ppm): 143
(4) 無機氯含量(ppm): 6
(5) 粘度(mPas, 25。C ): 2960。 實施例8
在一個裝備有水洛加熱裝置,攪拌器,溫度計,冷凝器,平衡 漏斗的2000ml四口燒瓶中,加入240g氫化雙酚A和助溶劑甲基異 丁基酮30g,啟動攪拌,水浴升溫到50'C,加入催化劑SnCU0.3g。 通過平衡漏斗滴加106g l-甲基-l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷進行醚化反應, 反應時間為4.5h,溫度為30。C。滴加過程中不斷觀察體系溫度變化 情況,調整滴加速度,并采取合適的冷卻措施。再通過平衡漏斗滴 加68g乙醇鈉,反應時間為2h,溫度為10(TC。達到工藝時間后加 入1000g的主溶劑甲基異丁基酮,適當升溫,進行溶解,溶解溫度 為5(TC,時間0.5h。停止攪拌,靜止,分去下層水層及鹽分,加入 乙酸中和到pFK7。釆用200g左右的蒸餾水進行噴淋水洗,放掉下 層水層,重復水洗3次。釆用水平葉片過濾機進行過濾,得到清晰 透明的過濾液體,油浴加熱條件下,蒸餾脫出溶劑甲苯,得到301g 氫化雙酚A環(huán)氧樹脂。
產物技術指標
(1) 外觀無色至淡黃色透明粘稠液體
(2) 環(huán)氧當量(eq/100g): 214
(3) 可水解氯含量(ppm): 142
(4) 無機氯含量(ppm): 6
(5 )粘度(mPas, 25。C ): 2956。 實施例9
在一個裝備有水洛加熱裝置,攪拌器,溫度計,冷凝器,平衡
漏斗的2000ml四口燒瓶中,加入240g氫化雙酚A和助溶劑甲基異 丁基酮240g,啟動攪拌,水洛升溫到8(TC,加入催化劑SnCl41.3g。 通過平衡漏斗滴加450g l-甲基-l-溴-2、 3-環(huán)氧丙烷進行醚化反應, 反應時間為10h,溫度為120'C。滴加過程中不斷觀察體系溫度變化 情況,調整滴加速度,并釆取合適的冷卻措施。再通過平衡漏斗滴 加192g叔丁醇鈉,反應時間為8h,溫度為4(TC。達到工藝時間后 加入720g的主溶劑異丙醇,適當升溫,進行溶解,溶解溫度為50 'C,時間0.5h。停止攪拌,靜止,分去下層水層及鹽分,加入乙酸 中和到pH^7。釆用200g左右的蒸餾水進行噴淋水洗,放掉下層水 層,重復水洗3次。釆用水平葉片過濾機進行過濾,得到清晰透明 的過濾液體,油浴加熱條件下,蒸餾脫出溶劑甲苯,得到301g氫化 雙酚A環(huán)氧樹脂。 產物技術指標
(1) 外觀無色至淡黃色透明粘稠液體
(2) 環(huán)氧當量(eq/100g): 216
(3) 可水解溴含量(ppm): 146
(4) 無機溴含量(ppm): 9
(5) 粘度(mPas, 25。C ): 2962。
權利要求
1.一種氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的制備方法,其特征在于,它采用氫化雙酚A和表鹵代醇作為原料,路易斯酸作為開環(huán)催化劑,在30~120℃下進行醚化反應,生成鹵醇醚,然后加入堿性物質,在40~100℃下進行閉環(huán)反應,最后經后處理得到氫化雙酚A環(huán)氧樹脂,其中,所述的氫化雙酚A、表鹵代醇、堿性物質以及催化劑的摩爾比為11.0~3.01.0~2.00.001~0.005。
2、 根據(jù)權利要求1所述的氫化雙酴A環(huán)氧樹脂的制備方法,其特 征在于,所述的氫化雙酚A、表卣代醇、堿性物質以及催化劑的摩爾 比為l: 1.0—1.5: 1.0 ~ 1.5: 0.001 — 0.003。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的制備方法, 其特征在于,包括如下步驟(1) 在常壓下,控制體系溫度為50 8(TC,將氫化雙酚A溶解 于助溶劑中,加入路易斯酸作為催化劑,滴加表卣代醇,進行開環(huán)醚 化反應,溫度30 120。C,時間2 10h,生成鹵醇醚;(2) 然后向(1)的產物中滴加濃度為15 100%的堿性物質進 行閉環(huán)環(huán)氧化反應,閉環(huán)反應溫度為40 10(TC,時間為2 8h;(3) 將(2)的產物加入主溶劑進行溶解,經后處理得到氫化雙 酚A環(huán)氧樹脂。
4、 根據(jù)權利要求1 3任意一項所述的氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的制備 方法,其特征在于,所述開環(huán)醚化反應溫度為50-8(TC,時間為3~ 5h;所述閉環(huán)反應溫度為70 8(TC,時間為2 4h。
5、 根據(jù)權利要求1 ~ 4任意 一項所述的氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的制 備方法,其特征在于步驟(1)所述的助溶劑選自苯、甲苯、二甲苯、 氯化苯、正丁醇、異丙醇、甲基異丁基酮、甲乙酮或環(huán)己酮,用量為 氫化雙酚A投料量的O.l ~ l.O倍。
6、 根據(jù)權利要求1 ~ 5任意一項所述的氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的制備方法,其特征在于步驟(3)所述的主溶劑選自苯、甲苯、二甲苯、 氯化苯、正丁醇、異丙醇、甲基異丁基酮、甲乙酮或環(huán)己酮,用量為氫化雙酚A投料量的3 6倍。
7、根據(jù)權利要求1 ~ 6任意 一項所述的氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的制 備方法,其特征在于,所述路易斯酸選自三氟化硼乙醚或SnCl4中的 一種或兩種。
8 、根據(jù)權利要求1 ~ 7任意 一 項所述的氫化雙酴A環(huán)氧樹脂的制 備方法,其特征在于,所述的表卣代醇選自l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷、1-甲基-l-氯-2、 3-環(huán)氧丙烷、l-溴-2、 3-環(huán)氧丙烷、1-甲基-1-溴-2或3-環(huán)氧丙垸。
9、 根據(jù)權利要求1-8任意一項所述的氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的制 備方法,其特征在于,所述的堿性物質為無機堿或有機堿,所述堿性 物質的濃度為30~40%。
10、 根據(jù)權利要求l 9任意一項所述的氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的制 備方法,其特征在于,所述的后處理為采用萃取、中和、水洗、過 濾、蒸餾脫溶劑步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的新型制備方法。它采用氫化雙酚A和表鹵代醇作為原料,路易斯酸作為開環(huán)催化劑進行醚化反應,生成鹵醇醚,然后加入堿性物質進行閉環(huán)反應,經過萃取、中和、水洗、過濾、溶劑脫除等后處理工藝得到。本發(fā)明的氫化雙酚A環(huán)氧樹脂的新型制備方法具有工藝簡單,生產周期短,操作方便,生產效率高等優(yōu)點。
文檔編號C08G59/00GK101367908SQ200810223689
公開日2009年2月18日 申請日期2008年10月7日 優(yōu)先權日2008年10月7日
發(fā)明者劉守貴, 宋尚林, 杰 張, 王家貴, 譚周琴 申請人:中昊晨光化工研究院