[發明專利]一種用銨鹽催化合成氫化雙酚A環氧樹脂的方法

無效

• 申請號: 201310238916.6
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN103275303A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 周東山;薛奇;單美娟;王曉亮;朱青;陳葳;江偉;車波
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C08G59/06
• 分類號: C08G59/06;C08G59/68
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 巫士華

技術領域

本發明涉及環氧樹脂制備技術領域。

背景技術

氫化雙酚A型環氧樹脂不僅具有雙酚A型環氧樹脂的性能，同時由于苯環轉變成為飽和六元環，不含雙鍵，克服了不飽和雙鍵易斷裂的缺陷。選取適當的固化劑，制得的環氧樹脂材料具有耐候性良好、介電強度高等特點，可應用于戶外電力等行業。氫化雙酚A環氧樹脂代替雙酚A型環氧樹脂應用于日常生產生活中，亦可降低對人們健康的損害。近年來隨著LED照明技術的發展，其外層封裝材料要求環氧樹脂色澤良好并且保持可見光區高透明性。

目前，中吳晨光化工研究院申請了專利CN101367908B，研究出了一種使用路易斯酸作為催化劑制備氫化雙酚A型環氧樹脂的方法。專利的關鍵步驟是利用路易斯酸通過雙分子親核取代反應（SN2）機理催化表鹵代醇開環，再與氫化雙酚A反應，生成氯醇醚。隨后，與合成雙酚A型環氧樹脂的步驟類似，利用與堿液與氯醇醚發生閉環反應生成氫化雙酚A環氧樹脂。常見的路易斯酸氯化鋁、氯化鐵、三氟化硼、四氯化錫、五氯化鈮以及鑭系元素的三氟甲磺酸鹽等。中國石油化工股份有限公司亦申請了以一種使用路易斯酸作為催化劑制備氫化雙酚A型環氧樹脂的方法的專利CN102766113A。專利CN102766113A指出專利CN101367908B的反應收率不高，需要增加原料預處理過程。有文獻報道使用未公布的自制季銨鹽作為催化劑合成氫化雙酚A環氧樹脂，但該文獻同時指出產品呈現淡黃色，且不能很好的控制產品的顏色。

發明內容

本發明的目的是提供一種用銨鹽催化合成氫化雙酚A環氧樹脂的方法。

本發明制備方法如下：以氫化雙酚A與環氧氯丙烷等表鹵代醇作為原料，同時加入銨鹽催化劑和堿，在30℃～100℃下進行開環醚化反應，得到鹵醇醚；然后在同一反應體系中，繼續加入堿，在20℃～80℃下進行閉環環氧化反應；經過濾、水洗、分離、減壓蒸餾去溶劑等后處理過程得到氫化雙酚A型環氧樹脂。氫化雙酚A與表鹵代醇、銨鹽催化劑、首次加入的堿、繼續加入的堿的摩爾比分別為1:1.0～5.0；1:0.01～0.03；1：1.0～2.0；1:0.1～0.5。

本發明具體步驟如下：

（1）、在常壓下，向反應體系中吹掃干燥空氣，將氫化雙酚A溶解在溶劑中，按比例加入銨鹽催化劑和堿，控制在2～5小時內逐步加入表鹵代醇，進行開環醚化反應生成鹵醇醚，開環醚化反應溫度為30℃～100℃，反應時間為2～15小時；

（2）、向（1）的產物中繼續加入堿進行閉環環氧化反應，閉環反應溫度為20℃～80℃，反應時間為2～8小時；

（3）、向（2）的產物中補加溶劑降低體系粘稠度、充分攪拌，經過濾、水洗、分離、減壓蒸餾去溶劑等后處理得到氫化雙酚A型環氧樹脂。

其中步驟（1）所述的表鹵代醇為環氧氯丙烷、甲基環氧氯丙烷、環氧溴丙烷、甲基環氧溴丙烷等。

步驟（1）、（3）中所述溶劑為：醚類如1、4-二氧六環等；芳香烴類如苯、甲苯、二甲苯、氯苯等；酮類如甲基異丁基酮、甲乙酮、環己酮等；醇類如正丁醇、異丙醇等；烷烴類如環己烷、石油醚等。溶劑總用量為氫化雙酚A用量的6～13倍（摩爾比）。

步驟（1）所述的銨鹽通式為(R^aR^bR^cR^dN)_nX，其結構式：