[發明專利]一種雙酚A型環氧樹脂的制備方法及其制得的產品

有效

• 申請號: 201410349420.0
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104130379A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 張廣軍
• 申請（專利權）人: 建滔（番禺南沙）石化有限公司
• 主分類號: C08G59/06
• 分類號: C08G59/06
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，具體涉及一種雙酚A型環氧樹脂的制備方法及其制得的產品。

背景技術

雙酚A型環氧樹脂又稱為雙酚A縮水甘油醚型環氧樹脂，因其有較好的熱穩定性、絕緣性、粘附性、耐腐蝕性等性能優勢，故其廣泛應用于涂料、膠粘劑、玻璃鋼、層壓板、電子澆鑄、灌封、包封等領域，成為目前最為重要的電子化學材料之一。雙酚A型環氧樹脂還因其原料來源方便、成本低，所以在環氧樹脂中應用最廣，產量最大，約占環氧樹脂總產量的85%以上。隨著環氧樹脂在高科技領域的應用逐漸擴大，對環氧樹脂的耐熱性、耐濕性、耐腐蝕性等性能提出更苛刻的要求，對環氧樹脂的純度要求也越來越高。

雙酚A型環氧樹脂是由雙酚A(BPA)和環氧氯丙烷(ECH)在氫氧化鈉催化下反應制得的，BPA和ECH都是雙官能度化合物，所以合成所得的樹脂是線型結構。工業上，雙酚A型環氧樹脂的生產方法主要有一步法和兩步法兩種。低、中相對分子量的樹脂一般用一步法合成，而高相對分子量的樹脂既可用一步法，也可用二步法。

液態雙酚A型環氧樹脂的一步合成法又可分為一次加堿法和二次加堿法；固態雙酚A型環氧樹脂的一步合成法又可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法，水洗法的工藝簡單，但是用水量大；溶劑萃取法制得的樹脂透明度好，但是收率較低；溶劑法的反應溫度易于控制，樹脂透明度好，雜質少，收率高，但是使用的溶劑量大。總的來說，一步法的后處理較困難，雙酚A型環氧樹脂相對分子量分布較寬，有機氯含量高，不易制得環氧值高、軟化點也高的樹脂產品。

中國發明專利申請公開第CN102816137A號公開了一種雙酚A型液體環氧樹脂的制備方法，該方法將雙酚A和環氧氯丙烷溶解，在45-65℃溫度條件下，加入助催化劑、NaOH溶液醚化1-3h；在溫度55-70℃、絕壓15-25kPa條件下滴加NaOH溶液；反應完成后，脫除水和過量的環氧氯丙烷而得到粗環氧樹脂；用有機溶劑溶解粗環氧樹脂，在溫度60-100℃條件下，加NaOH溶液反應1-4h，水洗除去鹽和廢聚物，脫出溶劑得到雙酚A型液體環氧樹脂。雖然該方法制得的雙酚A型液體環氧樹脂純度高，但其有機氯含量較高，軟化點較低，且工藝參數不明確。

發明內容

為了解決現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種高品質雙酚A型環氧樹脂的制備方法及其制得的產品。本發明提供的雙酚A型環氧樹脂的制備方法，包括以下步驟：

（1）預反應：將雙酚A和環氧氯丙烷加入反應釜中，在氮氣保護下，攪拌使其完全溶解；將氫氧化鈉溶液加入反應器中，在溫度58-62℃下反應2-3h；

（2）閉環反應：預反應結束后，抽真空度至20-25kPa，在溫度60-65℃下滴加氫氧化鈉溶液，閉環反應結束，制得粗雙酚A型環氧樹脂；

（3）脫水：閉環反應結束后，保持反應釜的真空度為20-25kPa，將溫度提高至75-80℃，攪拌反應35-45min；

（4）脫環氧氯丙烷：脫水結束后，第一階段，保持反應釜的真空度為20-25kPa，將溫度提高至100-105℃，攪拌反應35-45min；第二階段，將反應釜的真空度降低至3-5kPa，將溫度提高至118-122℃，攪拌反應35-45min；

（5）精制：首先加入溶劑溶解粗雙酚A型環氧樹脂，同時調整樹脂層與水層的比重差，使其N.V.值為60-62%，然后加入水以調整氫氧化鈉的濃度為19-21wt%；最后加入氫氧化鈉溶液以去除樹脂中的殘余的有機氯；精制反應時間為1-2h，控制溫度在85-95℃，精制反應結束后，進入脫鹽步驟；

（6）脫鹽：首先加入水調整氯化鈉的濃度為21-23wt%，然后加入溶劑溶解樹脂，同時調整樹脂層與水層的比重差，使其N.V.值為43-45%，脫鹽段時間約為0.3-0.7h，溫度控制在75-85℃；脫鹽結束后，靜置分液，得到樹脂層；

（7）中和水洗：加入水和酸至樹脂層中，攪拌，控制溫度在75-85℃，4-6min后停止，靜置分液；取樹脂層再加入水，攪拌，控制溫度在75-85℃，4-6min后停止，靜置分液，如此反復水洗2-3次，直至其水層pH值為6-7；

（8）脫溶劑：過濾中和水洗后的樹脂，在148-152℃下濃縮濾液，得到所述雙酚A型環氧樹脂。