[發(fā)明專(zhuān)利]一種雙酚AF酚醛樹(shù)脂的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410229359.6
• 申請(qǐng)日: 2014-05-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103965423A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張超智;蔣威;袁陽(yáng);李世娟;孫曉飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08G8/20
• 分類(lèi)號(hào): C08G8/20
• 代理公司: 南京匯盛專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮;杭清濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種雙酚AF酚醛樹(shù)脂的制備方法。

背景技術(shù)

雙酚AF又稱(chēng)2，2-二-(4-羥基苯基)-六氟丙烷)，是一種重要的有機(jī)合成原料，可作為氟橡膠硫化促進(jìn)劑，用FF34硫化的氟橡膠永久變形性小，抗張強(qiáng)度高；也可用作醫(yī)藥中間體。

酚醛樹(shù)脂具有良好的耐酸性能、力學(xué)性能、耐熱性能，廣泛應(yīng)用于防腐蝕工程、膠粘劑、阻燃材料、砂輪片制造等行業(yè)。氟碳樹(shù)脂以牢固的C-F鍵為骨架，同其他樹(shù)脂相比，其耐熱性、耐化學(xué)品性、耐寒性、低溫柔韌性、耐候性和電性能等均較好，且由于其結(jié)晶性好，故具有不粘附性、不潤(rùn)濕性。廣泛應(yīng)用于廚房和烹調(diào)用具，造型模具，機(jī)械滑動(dòng)部分、食品、紡織、造紙等工業(yè)用機(jī)械的高級(jí)卷材涂料，各種罐類(lèi)、輸送管線、泵類(lèi)、反應(yīng)釜、換熱器及精密器械等的涂裝及襯里方面，尤其在海洋重防腐領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。

雙酚AF酚醛樹(shù)脂因?yàn)榻Y(jié)合了酚醛樹(shù)脂和氟碳樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)，具有更優(yōu)良的耐熱性能，由于苯環(huán)的存在又增加了樹(shù)脂的機(jī)械性能，是一種應(yīng)用廣泛，綜合性能優(yōu)異的新型樹(shù)脂。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速增長(zhǎng)，我國(guó)化工行業(yè)、海洋重防腐以及醫(yī)藥工業(yè)等領(lǐng)域?qū)﹄p酚AF甲醛酚醛樹(shù)脂的需求量正在飛速增長(zhǎng)。如何高效、安全、綠色環(huán)保的生產(chǎn)制造雙酚AF甲醛酚醛樹(shù)脂已變成了化學(xué)工業(yè)研究的熱點(diǎn)之一。

由于當(dāng)前關(guān)于制備雙酚AF酚醛樹(shù)脂的方法極少，目前只有極個(gè)別人做過(guò)嘗試，合成了雙酚AF酚醛樹(shù)脂，但是其所用分步加醛法操作麻煩，醛酚比不易控制。鑒于現(xiàn)有合成雙酚AF酚醛樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝缺乏且具有前面所述缺點(diǎn)，導(dǎo)致含氟材料工業(yè)的發(fā)展面臨挑戰(zhàn)，從而促使人們探索新的、對(duì)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)上更為有利的、可操作性強(qiáng)的生產(chǎn)方法，繼而對(duì)我國(guó)氟材料企業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支持，因此急需研究一種雙酚AF酚醛樹(shù)脂合成的新工藝。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種成本低、轉(zhuǎn)化率高、催化劑量合適、設(shè)備和操作方法簡(jiǎn)單、對(duì)環(huán)境友好的雙酚AF酚醛樹(shù)脂的制備方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種雙酚AF酚醛樹(shù)脂的制備方法，以雙酚AF、甲醛為原料，以草酸為催化劑，進(jìn)行縮聚反應(yīng)制備雙酚AF酚醛樹(shù)脂，化學(xué)反應(yīng)方程式為：

雙酚AF酚醛樹(shù)脂的制備方法具體包括如下步驟：

將雙酚AF溶于溶劑正丁醇后，加入甲醛和催化劑草酸，在90-100℃溫度下回流反應(yīng)4-6小時(shí)；然后進(jìn)行減壓蒸餾除去溶劑和水，所得產(chǎn)物經(jīng)沸水洗滌、減壓蒸餾和真空干燥進(jìn)行提純，所得到的米白色固體即為雙酚AF酚醛樹(shù)脂。所述雙酚AF與所述甲醛的摩爾比為1：（0.8-1.2），所述催化劑草酸的用量為雙酚AF質(zhì)量的0.3-20％。當(dāng)雙酚AF過(guò)量時(shí)，聚合物鏈段，分子量小，當(dāng)甲醛過(guò)量時(shí)，易轉(zhuǎn)變?yōu)闊峁绦詷?shù)脂。

較優(yōu)的方案中，縮聚反應(yīng)的反應(yīng)溫度為98-100℃，反應(yīng)時(shí)間為6小時(shí), 所述催化劑草酸的用量為雙酚AF質(zhì)量的6-20％。溫度太高，縮聚反應(yīng)不完全,致使樹(shù)脂相對(duì)分子質(zhì)量大小相差懸殊,樹(shù)脂質(zhì)量下降；反應(yīng)溫度低，反應(yīng)的時(shí)間就長(zhǎng)，產(chǎn)率低。

本發(fā)明具有以下突出的有益效果：

本發(fā)明提供了一種方便實(shí)用的方法，所采用方法簡(jiǎn)便、性能優(yōu)異、產(chǎn)率高，因此產(chǎn)品將極具市場(chǎng)潛質(zhì)。生產(chǎn)的雙酚AF酚醛樹(shù)脂將為我國(guó)含氟材料企業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐，也為今后雙酚AF酚醛樹(shù)脂合成的研究以及進(jìn)一步的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。可以預(yù)期該方法會(huì)在今后的工業(yè)化生產(chǎn)中得到大規(guī)模的應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明制備方法的化學(xué)反應(yīng)方程式。

圖2為實(shí)施例1中制得的雙酚AF酚醛樹(shù)脂的紅外圖譜。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明: （實(shí)例中的產(chǎn)率都是以雙酚AF計(jì)算而得）

實(shí)施例1：

在四頸瓶中加入16.8g（0.05mol）雙酚AF和20ml正丁醇。設(shè)置80℃開(kāi)始加熱攪拌至雙酚AF全部溶解，冷卻至室溫后加入質(zhì)量濃度為37％的甲醛溶液3.78g（含甲醛0.05mol）和催化劑草酸2.0g。在100℃下進(jìn)行回流反應(yīng)6小時(shí)然后進(jìn)行減壓蒸餾除去溶劑和水，所得產(chǎn)物經(jīng)沸水洗滌3次，再次減壓蒸餾。最后在70℃溫度下進(jìn)行真空干燥48小時(shí)后得到米白色固體，重量為16.73g，產(chǎn)率為99.6%。將該產(chǎn)物進(jìn)行紅外圖譜分析（見(jiàn)圖2），結(jié)果顯示所得產(chǎn)物米白色固體為雙酚AF酚醛樹(shù)脂。

實(shí)施例2-15：（雙酚AF：甲醛（摩爾比）=1:1，反應(yīng)溫度T=100℃）