[發明專利]一種二氧化二戊烯的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 201810873187.4
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109096228A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 韓建偉;吳宏亮;馬培培;賈泉;侯雨
• 申請（專利權）人: 江蘇泰特爾新材料科技有限公司
• 主分類號: C07D303/04
• 分類號: C07D303/04;C07D301/12;C09D7/20
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明公開了一種二氧化二戊烯的制備方法及其應用，制備方法所用原料包括：檸檬烯10％～12％，甲苯40％～45％，醋酐18％～22％，醋酸鈉5％～8％，過氧化氫溶液17％～20％；上述各原料組分的質量之和為100％；所述百分比為質量百分比。本發明制備得到的二氧化二戊烯收率高、選擇性高，反應產物的純度高，是一種優秀的環氧樹脂活性稀釋劑，在主體環氧樹脂的固化過程中對環氧樹脂固化物的玻璃化溫度幾乎無影響，且熱態下的機械強度保持率較高，耐堿性好。

技術領域

本發明涉及一種二氧化二戊烯的制備方法及其應用，屬于新型環氧樹脂活性稀釋劑領域。

背景技術

環氧樹脂化合物的流動性，對于涂料、澆注、灌封等用途是非常重要的。為適應這些方面的使用要求，很多時候需要降低體系粘度。稀釋劑主要用來降低環氧樹脂體系的粘度，溶解、分散和稀釋涂料，改善膠液的涂布性和流動性。但是，加入稀釋劑也會降低固化后樹脂的熱變形溫度、膠接強度、耐介質及耐老化等性能。然而，為了使樹脂膠液易于浸潤膠合物的表面，提高其浸潤能力和濕潤能力，便于操作，又必須加入適量的稀釋劑。

現有常用的為非活性稀釋劑(不含環氧基團，不與環氧樹脂、固化劑等起反應)，它在膠液的固化過程中大部分是揮發掉的，會給樹脂固化物留下許多孔隙，使固化收縮率相對增大。因此，非活性稀釋劑對固化后樹脂性能的不利影響較大，當使用要求較高時不能使用非活性稀釋劑。

發明內容

本發明提供一種二氧化二戊烯的制備方法及其應用，通過所得產品的環氧和環狀結構保證對環氧樹脂固化物的玻璃化溫度幾乎無影響，且熱態下的機械強度保持率高，耐化學品性好。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下：

一種二氧化二戊烯的制備方法，所用原料包括：

上述各原料組分的質量之和為100％；所述百分比為質量百分比。

上述醋酸鈉的主要作用是調節反應體系的pH值，使用醋酸鈉調節體系pH，有利于反應的進行和轉化率的提高。而醋酐與雙氧水反應生成過氧乙酸，共同起到催化氧化反應的作用。申請人經研究發現，上述方法不僅使產品的收率和選擇性得到明顯提高，且對環氧樹脂的玻璃化溫度和機械強度保持率高，耐化學品性好。

為了保證產品的質量和反應過程的安全性，過氧化氫溶液的質量濃度40-50％。

上述二氧化二戊烯的制備方法，包括順序相接的如下步驟：

(1)將檸檬烯、甲苯、醋酐和醋酸鈉混合，然后冷卻至不大于15℃；

(2)將過氧化氫加入步驟(1)所得的物料中反應；

(3)將步驟(2)所得物料的pH調節至堿性，靜置分層，留取上層有機相；

(4)向步驟(3)所得的有機相中加入亞硫酸鈉水溶液，靜置分層，得到上層有機相，將有機相脫溶回收甲苯得到粗產物；

(5)將步驟(4)所得的粗產物精餾提純，得到二氧化二戊烯。

優選，步驟(1)中，冷卻至5℃-15℃。冷卻至該溫度范圍內滴加雙氧水，反應溫度易控制且副反應少；因為雙氧水氧化性強，反應是放熱反應，在5-15℃的低溫環境下使得反應能夠平穩緩和地進行，防止反應初期放熱過于劇烈、溫度升高過快不易控制，從而導致生產安全風險。

為了減少副反應，提高反應的穩定性，提高所得產品的收率和選擇性，優選，步驟(2)為：將50％過氧化氫滴入步驟(1)所得的物料中，控制反應體系溫度為15℃-25℃，滴加2-3小時；滴加完畢后，在15℃-25℃下，繼續反應3-6小時。