[發(fā)明專利]高鄰位異構體含量的雙酚F的制備方法

有效

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• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102070409A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設計）人: 陳明;蔣超
• 申請（專利權）人: 藍星化工新材料股份有限公司無錫樹脂廠
• 主分類號: C07C39/16
• 分類號: C07C39/16;C07C37/20
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌

技術領域

本發(fā)明涉及一種雙酚F的制備方法，特別涉及高鄰位異構體含量的雙酚F的制備方法。

背景技術

雙酚F（BPF）雙酚F的化學名稱是4，4′-二羥基二苯基甲烷，是一種重要的化工中間體。由苯酚和甲醛縮合而成，結構式如下：

由于反應原料的特性，雙酚F很難得到較高純度的產品，經常是與2，4-二羥基二苯基甲烷和2，2′-二羥基二苯基甲烷同時存在。因其化學結構特性，在合成環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯以及作為酚醛樹脂的改性劑和穩(wěn)定劑時，所得產品的耐熱性、耐濕性、絕緣性、加工性及注射澆注性能均遠優(yōu)于以雙酚A為原料制成的同類產品。以合成環(huán)氧樹脂為例，雙酚F環(huán)氧樹脂的粘度只有雙酚A環(huán)氧樹脂粘度的1/4～1/7，所以其在使用過程中可以少加溶劑或稀釋劑，從而簡化了工藝并減少了對環(huán)境造成的污染。雙酚F的生產在國外已經形成規(guī)模。以日本環(huán)氧樹脂行業(yè)為例，雙酚F等非雙酚A環(huán)氧樹脂產量已經達到總產量的25%，而且比例仍在增加。所以雙酚F具有較好的開發(fā)和應用前景。而雙酚F的生產在國內尚屬空白，即使有文獻專利的發(fā)表，但其2，2′-位異構體的比例仍然偏低。

雙酚F三種異構體的組成比例對合成雙酚F環(huán)氧樹脂的物理機械化學性能有較大的影響。在雙酚F三種異構體中2，2′-的活性最高，適當提高2，2′-異構體量的比例，可使固化速度加快，從而提高勞動效率。但是當2，2′-異構體的比例過高，固化速度過快，容易使得固化不完全，從而影響產品的物理機械性能，普遍認為2，2′-異構體的含量在6%～25%較好。據US5654382及WO9702306介紹，提高2，2′-及2，4-異構體的比例，可使雙酚F環(huán)氧樹脂具有更低的熔融粘度和溶液粘度，更好的韌性和成膜性，但遺憾的是US5654382及WO9702306并沒有提出具體的提高2，2′-及2，4-異構體的比例的方法。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提出一種高鄰位異構體含量雙酚F的制備方法，以解決現有雙酚F制備方法得到的雙酚F中鄰位異構體含量低，所合成雙酚F環(huán)氧樹脂固化速度慢以及樹脂易結晶等缺點。

本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種高鄰位異構體含量的雙酚F的制備方法，該方法包括以下步驟：?

a、苯酚與甲醛在催化劑的作用下采用兩步法工藝合成雙酚F，第一步是苯酚在熔融狀態(tài)下通過磷酸調節(jié)使其pH值為2～3，加熱到70℃±2℃溫度下然后加入的甲醛，其甲醛滴加時間控制為1.0～1.5h，然后保持溫度反應1.5～2.0h；第二步將第一步的反應液控制溫度為60℃±2℃，然后向反應液中加入催化劑磷酸及甲醛，其甲醛滴加時間控制為30min，然后保持溫度反應2.0～2.5h；上述兩步法工藝都是在N₂保護下進行反應；

所述苯酚與全部甲醛的摩爾比為12：1～25：1；第一步所加入的甲醛的量占全部甲醛量的70%～80%；第二步反應中加入的磷酸與苯酚的質量比為9～18：50；

b、將有機相和磷酸相通過靜置分層分離；

c、中和有機相并去鹽，其pH值不能超過7；

d、減壓回收苯酚，其溫度不能超過195℃，得到雙酚F產品。

本發(fā)明的產品可以采用高效液相色譜（HPLC）測定其純度和組成。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明原材料易得、工藝操作相對簡單易行，可以穩(wěn)定得到2，2′-異構體的比例為9%—20%及2，4-異構體的比例為42%—46%，純度為90%以上的雙酚F產品。

具體實施方式

本發(fā)明所述的實例是對本發(fā)明的說明而不能限制本發(fā)明，在與本發(fā)明相當的含義和范圍內的任何改變和調整，都應認為是在本發(fā)明的范圍內。

實施例1

在1000ml的三口瓶中加入540g熔融苯酚，并通氮氣保護。開啟攪拌，并用質量濃度為65%的磷酸調節(jié)pH值為2，并加熱升溫至70℃，并將20g質量濃度為37.2%甲醛溶液在1h內滴加完畢，并在70℃下反應1.5h；然后向反應液中加入100g質量濃度為65%的磷酸溶液，并把溫度維持在60℃，將6g質量濃度為37.2%甲醛溶液在30min內滴加完畢，并維持在60℃左右反應2h，結束反應。然后將反應液置于分液漏斗中，靜置分層，分離出下層的磷酸相；然后用5%的氫氧化鈉溶液中和有機相，使得有機相的pH值為5；減壓蒸餾除去苯酚，至溫度為190℃，即得到雙酚F產品。（上述各種溶液的濃度均為質量百分比含量。）

表1?實施例1的目標產品的組成分析

實施例2