[發(fā)明專利]低粘度雙酚A環(huán)氧樹脂及其生產(chǎn)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710012823.6
• 申請(qǐng)日: 2007-09-12
• 公開（公告）號(hào): CN101117376A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉廣宇;馬樹君;葉玉波;梁景奎;邱鵬;李程;郭樹志;關(guān)宏宇;李福;遲景豐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連齊化化工有限公司
• 主分類號(hào): C08G59/06
• 分類號(hào): C08G59/06
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 畢進(jìn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙酚A環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

雙酚A型環(huán)氧樹脂根據(jù)不同聚合度呈現(xiàn)出不同形態(tài)。當(dāng)雙酚A二縮水甘油醚含量極高時(shí)呈現(xiàn)出低粘度特性。由于其分子內(nèi)羥基含量低，可水解氯及其他雜質(zhì)含量低，與固化劑混配后具有優(yōu)異貯存穩(wěn)定性，耐熱性、電絕緣性優(yōu)于普通環(huán)氧樹脂等特點(diǎn)。特別適應(yīng)電子電氣、復(fù)合材料等方面應(yīng)用?，F(xiàn)有的雙酚A環(huán)氧樹脂合成工藝是多是以雙酚A、環(huán)氧氯丙烷(ECH)及氫氧化鈉(NaOH)在一定條件下反應(yīng)。

雙酚A和ECH的反應(yīng)十分復(fù)雜，其基本反應(yīng)過程中雙酚A和ECH開環(huán)反應(yīng)生成雙酚A氯醇醚，同時(shí)伴有閉環(huán)反應(yīng)：雙酚A氯醇醚閉環(huán)反應(yīng)生成雙酚A縮水甘油醚，最后雙酚A縮水甘油醚鏈增長反應(yīng)生產(chǎn)環(huán)氧樹脂。從該合成反應(yīng)過程看，在開環(huán)反應(yīng)的同時(shí)伴有閉環(huán)反應(yīng)發(fā)生，分子鏈之間的反應(yīng)是造成環(huán)氧樹脂分子量增大以及環(huán)氧值、粘度大的原因。為了制備低分子量、低粘度的環(huán)氧樹脂，應(yīng)盡量避免鏈增長反應(yīng)。

專利號(hào)為200410024371.X的中國發(fā)明專利公開了一種一步加堿反應(yīng)合成低分子雙酚A環(huán)氧樹脂的工藝，該方法采用極性溶劑為反應(yīng)溶劑，有效避免了使用相轉(zhuǎn)移催化劑，不需要水洗脫鹽。并且據(jù)稱產(chǎn)品純度高、粘度小。然而本發(fā)明中未詳細(xì)記載其產(chǎn)品具體參數(shù)，并且該方法無法克服上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種低粘度、高純度的雙酚A環(huán)氧樹脂。

該雙酚A環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量180～184g/eq，粘度11000～12000cps，水解氯150～300ppm，氯離子＜2ppm，鈉離子2ppm，色度(Grander)＜0.5，α-雙醇含量＜2mmol/100g樹脂。

本發(fā)明的另一目的在于提供這種低粘度、高純度的雙酚A環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明所述的低粘度雙酚A環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)方法，包括雙酚A與環(huán)氧氯丙烷在堿催化下的反應(yīng)，其特征在于，在上述反應(yīng)之前，加入了由Na₂CO₃催化的雙酚A與環(huán)氧氯丙烷的預(yù)反應(yīng)；該預(yù)反應(yīng)中，按摩爾比，雙酚A、環(huán)氧氯丙烷及Na₂CO₃的投料比是1∶6～8∶0.12，反應(yīng)溫度60～65℃。

具體地來講，本發(fā)明所述的低粘度雙酚A環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)方法包括如下步驟：

①預(yù)反應(yīng)：雙酚A、環(huán)氧氯丙烷及Na₂CO₃按摩爾比1∶6～8∶0.12混合，在60～65℃溫度條件下反應(yīng)1～3h；

②反應(yīng)：步驟①反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入反應(yīng)釜中，在惰性氣體保護(hù)條件下，絕壓為15～20kPa真空下，于50～55℃溫度下滴加濃度為40～60％的氫氧化鈉溶液，按摩爾比，氫氧化鈉的用量是步驟①中雙酚A用量的1～3倍，反應(yīng)時(shí)保持環(huán)氧氯丙烷回流脫水，反應(yīng)時(shí)間2～5h；

③脫除溶劑環(huán)氧氯丙烷；

④精制反應(yīng)：向脫除環(huán)氧氯丙烷后的粗樹脂中加入甲苯溶劑及氫氧化鈉溶液，在80℃條件下反應(yīng)1～2h，反應(yīng)完成后脫鹽、洗滌，并用H₃PO₄中和，控制樹脂溶液pH值＝7；

⑤脫除反應(yīng)溶劑，過濾得低粘度雙酚A環(huán)氧樹脂。

其中，步驟③的優(yōu)選具體操作方法為：步驟②的反應(yīng)完成后，在溫度120℃，真空度至10kPa條件下，通過蒸餾回收環(huán)氧氯丙烷；殘留的少量環(huán)氧氯丙烷采用釜式蒸發(fā)方式脫除，操作壓力為絕壓0.2～0.5Kpa，操作溫度120～130℃。

其中，步驟⑤的優(yōu)選具體操作方法為：精制后的樹脂溶液使用過濾器過濾后，進(jìn)入降膜蒸發(fā)器脫除大量溶劑，操作壓力為絕壓16Kpa，操作溫度130～150℃；剩余的少量溶劑進(jìn)入兩臺(tái)串聯(lián)的靜態(tài)薄膜蒸發(fā)器進(jìn)一步回收溶劑，操作壓力絕壓0.5kPa，操作溫度170℃，最后經(jīng)過濾得到樹脂產(chǎn)品。

更具體地，本發(fā)明所述的低粘度雙酚A環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)方法包括如下具體步驟：

①預(yù)反應(yīng)：雙酚A、環(huán)氧氯丙烷及Na₂CO₃按摩爾比1∶6～8∶0.12混合，在60～65℃溫度條件下反應(yīng)1～2h；

②反應(yīng)：步驟①反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入反應(yīng)釜中，在惰性氣體保護(hù)條件下，絕壓為15～20kPa真空下，于50～55℃溫度下滴加濃度為40～60％的氫氧化鈉溶液，按摩爾比，氫氧化鈉的用量是步驟①中雙酚A用量的2～2.5倍，反應(yīng)時(shí)保持環(huán)氧氯丙烷回流脫水，反應(yīng)時(shí)間2～4h；