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一种双酚A型环氧树脂的制备方法.pdf

  • 上传人:柴****2
  • 文档编号:9179970
  • 上传时间:2021-02-13
  • 格式:PDF
  • 页数:6
  • 大小:413.75KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201510632890.2

    申请日:

    20150929

    公开号:

    CN106554480B

    公开日:

    20190122

    当前法律状态:

    有效性:

    有效

    法律详情:

    IPC分类号:

    C08G59/06

    主分类号:

    C08G59/06

    申请人:

    中国石油化工股份有限公司

    发明人:

    王新龙,李婧婧,周江明,邓海波,翟秋霞,徐玉霞

    地址:

    100728 北京市朝阳区朝阳门北大街22号

    优先权:

    CN201510632890A

    专利代理机构:

    长沙市融智专利事务所

    代理人:

    魏娟;刘擎天

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    内容摘要

    本本发明公开了一种双酚A型环氧树脂的制备方法,将双酚A、环氧氯丙烷、助剂按照双酚A和环氧氯丙烷的摩尔比为1:2‑10,助剂为双酚A质量的0.05‑5%,在氮气保护下,搅拌使其完全溶解;再向其中加入固体碱,加入的碱与双酚A的摩尔比为2‑3:1,反应;过滤;将滤液静置分层,除去水层后减压蒸馏,得到产物。该制备方法简单、整个制备过程中产生的刺激性气味少、产生的废水相对现有技术大大减少,有利于环保。

    权利要求书

    1.一种双酚A型环氧树脂的制备方法,其特征在于,将双酚A、环氧氯丙烷、助剂按照双酚A和环氧氯丙烷的摩尔比为1:2-10,助剂为双酚A质量的0.05-5%,在氮气保护下,搅拌使其完全溶解;再向其中加入固体碱,加入的碱与双酚A的摩尔比为2-3:1,在常温至60℃反应;过滤;将滤液静置分层,除去水层后减压蒸馏,得到产物;其中,所述的助剂为四丁基溴化铵、四丁基硫酸氢铵、四丁基氯化铵、四乙基溴化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、苄基三乙基氯化铵、甲基三辛基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵的一种或几种。 2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的碱为氢氧化钾、氢氧化钠、中的一种或几种。 3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述反应时间为1-6h。 4.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,减压蒸馏后进一步过滤,包装。 5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,减压蒸馏过程中的温度范围为80-95℃。 6.根据权利要求1或2或5所述的制备方法,其特征在于,将双酚A、环氧氯丙烷、助剂按照双酚A和环氧氯丙烷的摩尔比为1:5,助剂苄基三乙基氯化铵为双酚A质量的1%,在氮气保护下,搅拌使其完全溶解;再向其中加入固体碱,加入的碱与双酚A的摩尔比为2.5:1,在40℃反应;过滤;将滤液静置分层,除去水层后减压蒸馏,得到产物。

    说明书

    技术领域

    本发明涉及一种双酚A型环氧树脂的制备方法。

    背景技术

    双酚A型环氧树脂作为环氧树脂中最通用的代表品种,其固化物具备很多优良特性,如粘结强度高、收缩率低、耐化学品性和电绝缘性好等,在涂料、粘合剂、复合材料、纺织和建筑材料等国民经济各个领域有着广泛的应用。双酚A型环氧树脂其化学结构式为:

    式中n=0~1.8为液体环氧树脂。

    在现有的技术中,利用双酚A(BPA)和环氧氯丙烷(ECH)生成双酚A型液体环氧树脂一般包括预反应、反应、精制、脱溶剂等过程。具体工艺为:第一步:BPA、过量的ECH和少量NaOH溶液,在45-65℃温度条件下进行预反应1-3h生成双酚A氯代醇体;第二步:在温度55-70℃和负压条件下,以一定流速加入NaOH溶液,进行反应,反应生成的水和体系中的ECH气体不断的被排出釜外,ECH气体经冷凝器冷凝回流到反应釜继续参与反应,直至反应结束,一般耗时2-6h。第三步:在负压条件下,蒸出水和过量ECH得到粗环氧树脂;第四步:在70-100℃温度条件下,第三次加入NaOH溶液,对粗环氧树脂进行精制反应,除去残存在粗树脂上的可水解氯,反应时间为1-3h。第五步:用有机溶剂进行萃取,并用水进行水洗至中性。第六步:在负压条件下脱除树脂中的有机溶剂得到产品。

    现有技术存在以下缺点:

    1.现有工艺过程共进行三次加碱反应,反应步骤多,时间长,工艺复杂。

    2.现有工艺采用液碱反应,碱的浓度在10-50%之间,含水量高;尤其后处理的水洗过程耗费大量的水,从而产生大量的废水,通常每生产1吨环氧树脂可产生废水1.84吨,易造成水污染。

    此外,在专利文献200410024371.X公开了一种一步加碱反应合成低分子双酚A型环氧树脂的合成工艺。其特征是将双酚A、环氧氯丙烷和极性溶剂混合,加热反应,反应结束后减压蒸馏出极性溶剂、水和过量的环氧氯丙烷,再加入甲苯等溶剂搅拌均匀后过滤脱盐,再脱溶剂。该反应虽然比较简单,但是过量的环氧氯丙烷与水和极性溶剂同时被蒸馏出来,分离可能比较困难。而且,因为后处理加入甲苯等有机溶剂,给生产过程带来危害,也使产品因为溶剂的微量残留带来气味。

    发明内容

    本发明针对现有技术中的上述不足,目的在于提供一种工艺简单、环保、安全性高、易分离、废水产生量相对现有技术大大减少、整个制备过程中刺激性气味少,得到的产品质量符合现实要求的双酚A型环氧树脂的制备方法。

    本发明的技术方案在于提供一种双酚A型环氧树脂的制备方法,将双酚A、环氧氯丙烷、助剂按照双酚A和环氧氯丙烷的摩尔比为1:2-10,助剂为双酚A质量的0.05-5%,在氮气保护下,搅拌使其完全溶解;再向其中加入固体碱,加入的碱与双酚A的摩尔比为2-3:1,在常温至60℃反应;过滤;将滤液静置分层,除去水层后减压蒸馏,得到产物;

    其中,所述的助剂为四丁基溴化铵、四丁基硫酸氢铵、四丁基氯化铵、四乙基溴化铵、双十八烷基二甲基氯化铵、卞基三甲基氯化铵、卞基三乙基氯化铵、甲基三辛基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵、三烷基甲基氯化铵中的一种或几种。

    所述的碱优选为氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾中的一种或几种。

    所述反应时间优选为1-6h。

    减压蒸馏后优选进一步过滤,包装。

    减压蒸馏过程中的温度范围优选为80-95℃。

    较为优选的方案为:

    将双酚A、环氧氯丙烷、助剂按照双酚A和环氧氯丙烷的摩尔比为1:5,助剂苄基三乙基氯化铵为双酚A质量的1%,在氮气保护下,搅拌使其完全溶解;再向其中加入固体碱加入,加入的碱与双酚A的摩尔比为2.5:1,在40℃反应;过滤;将滤液静置分层,除去水层后减压蒸馏,得到产物。

    通过上述优选的方案,能够综合得到质量更高的产物,且产生废水量少,反应温度低,安全性高,控制平稳。

    本发明的有益效果:

    虽然双酚A型环氧树脂的制备在现有技术中的研究较多,属于一项较为成熟的工艺,但随着国家对废水排放标准的提高,以及工人对工作环境的要求越来越高,现有的工艺已经不能满足生产的要求,存在整个制备过程中刺激性气味大,工艺冗长,产生的废水大量排放等问题。

    且为了解决上述问题,现有技术也做了大量的探索,但均未获得好的效果,本发明的发明人经过大量的实验研究,通过综合控制制备过程中的步骤以及各个参数、助剂等,提供了一种工艺简单、环保、安全性高、易分离、废水产生量相对现有技术大大减少、整个制备过程中刺激性气味少,得到的产品质量符合现实要求的双酚A型环氧树脂的制备方法。

    本发明的制备方法简单,仅包括一次加碱反应,且本发明的整个反应过程中反应温度低,安全性高,控制平稳,在整个制备过程中,所产生的刺激性气味少,除了所需使用的反应原料以外,不使用其它有机溶剂,产物中也无有机溶剂的残留。不仅如此,本发明所产生的废水少,整个工艺过程中无外来水的加入,只有反应本身有少量水的产生,根据理论计算,生产一吨双酚A液体环氧树脂产生废水0.1059吨,有利于环保。

    具体实施方式

    以下实施例旨在进一步说明本发明,而不是限制本发明保护的范围。

    (1)反应:将双酚A和环氧氯丙烷按照摩尔比1:2-10的比例加入到反应釜中,加入双酚A质量的0.05-5%的助剂,在氮气保护下,搅拌使其完全溶解;将固体碱加入到反应釜中,碱与双酚A的摩尔比为2-3:1,在常温至60℃的条件下,反应1-6h;

    (2)过滤:将反应体系中形成的固体物质过滤掉;

    (3)分液:将经过过滤后的母液静置分层后,除掉水层;

    (4)脱环氧氯丙烷:在减压蒸馏的条件下,除去未反应的环氧氯丙烷,得到粗产品环氧树脂。

    (5)过滤,包装,得到产品。

    实施例

    表1

    由上述实施例1-5可知,本发明制备得到的双酚A型环氧树脂的质量符合当前市场要求,纯度较高,有机氯含量低,均能满足当前的使用要求。不仅如此,本发明相对传统工艺的废水量大大减少,传统工艺产生的废水量差不多为1.84吨/吨产品,而本发明的制备方法产生的废水量最多为0.1059吨/吨产品。

    且实施例1-5的整个制备过程中所产生的刺激性气味很少,工人的工作环境较好。

    关 键  词:
    一种 环氧树脂 制备 方法
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