[發(fā)明專(zhuān)利]一種采用己內(nèi)酰胺類(lèi)堿性離子液體作為催化劑制備酚醛樹(shù)脂的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811091757.0
• 申請(qǐng)日: 2018-09-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109337027A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李為民;李娜;李仲林;濮晨陽(yáng);王文振;孫永杰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 常州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08G8/10
• 分類(lèi)號(hào): C08G8/10;C08G8/22;C08G8/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明屬于離子液體催化領(lǐng)域，具體涉及一種采用己內(nèi)酰胺類(lèi)堿性離子液體作為催化劑制備酚醛樹(shù)脂的方法。該方法采用酚和甲醛為原料，以己內(nèi)酰胺類(lèi)堿性離子液體為催化劑，催化制備酚醛樹(shù)脂。反應(yīng)結(jié)束后，趁熱過(guò)濾分離出酚醛樹(shù)脂小球，濾液水相冷卻至10℃以下，離子液體與水自動(dòng)分相，分離出己內(nèi)酰胺類(lèi)離子液體回用。本發(fā)明采用的離子液體制備過(guò)程簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，作為催化劑效率高，縮合反應(yīng)時(shí)間短，離子液體可以重復(fù)使用，制備的酚醛樹(shù)脂小球表面光滑，球體直徑均勻，目標(biāo)小球直徑0.3～0.5mm的產(chǎn)品得率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于離子液體催化領(lǐng)域，特別涉及一種采用己內(nèi)酰胺類(lèi)堿性離子液體作為催化劑制備酚醛樹(shù)脂的方法。

背景技術(shù)

作為三大熱固性樹(shù)脂之一，酚醛樹(shù)脂由于原料易得、價(jià)格低廉，生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單成熟，制造及加工設(shè)備投資少，成型容易，加之固化后的性能可以滿足多種使用要求而在工業(yè)上得到了廣泛的應(yīng)用。目前，合成酚醛樹(shù)脂球的工藝都采用傳統(tǒng)工藝(秦正勇.酚醛樹(shù)脂基球形活性炭的制備及應(yīng)用[D].華東理工大學(xué)，2012.)，采用無(wú)機(jī)酸堿作為催化劑，其合成工藝復(fù)雜，耗時(shí)較長(zhǎng)，縮合反應(yīng)長(zhǎng)達(dá)十幾個(gè)小時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生大量含酸堿廢水，對(duì)環(huán)境造成了一定的污染。

專(zhuān)利CN102862982 A，公開(kāi)了一種具有狹窄中孔孔徑分布球狀活性炭的制備方法，具體公開(kāi)了：配制5-10wt％分散劑的水溶液，得到分散液；將苯酚、甲醛、氫氧化鈉和羧基功能化離子液體加入分散液中，攪拌10-60min。然后在攪拌狀態(tài)下以0.5-2℃/min的速率升溫至70-85℃，并在此溫度下反應(yīng)1-3h，即得酚醛樹(shù)脂球，該方法需要采用氫氧化鈉和羧基功能化離子液體作為催化劑催化制備酚醛樹(shù)脂，且制得的酚醛樹(shù)脂粒徑較小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的催化劑活性較低、酚醛樹(shù)脂微球制備過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)、目標(biāo)小球直徑0.3～0.5mm得率低的缺點(diǎn)，提供一種采用堿性離子液體催化制備酚醛樹(shù)脂小球的方法。本發(fā)明的思想是采用酚和甲醛為原料，選擇己內(nèi)酰胺類(lèi)堿性離子液體為催化劑，在較為溫和的條件下，催化合成酚醛樹(shù)脂小球。

本發(fā)明采用己內(nèi)酰胺類(lèi)離子液體作為催化劑制備酚醛樹(shù)脂的方法，具體步驟如下：在四口燒瓶中加入3.5wt％分散劑聚乙烯醇，加熱到80℃，再依次加入酚、甲醛和己內(nèi)酰胺類(lèi)離子液體催化劑，攪拌加熱到60℃～90℃進(jìn)行縮合反應(yīng)，縮合反應(yīng)時(shí)間1～4小時(shí)，然后再加入4.0wt％六次甲基四胺固化劑，升溫至95℃繼續(xù)攪拌4小時(shí)，趁熱分離出酚醛樹(shù)脂小球，濾液冷卻至10℃以下，己內(nèi)酰胺類(lèi)離子液體與水自動(dòng)分相，分離出己內(nèi)酰胺類(lèi)離子液體回用。

可能是由于己內(nèi)酰胺類(lèi)堿性離子液體中的堿性比較弱的羥基具有催化作用，且己內(nèi)酰胺類(lèi)基團(tuán)的大位阻作用，使縮合反應(yīng)能夠比較順利的進(jìn)行，從而得到合適粒徑的表面光滑的目標(biāo)小球。

其中，上述酚、甲醛和己內(nèi)酰胺類(lèi)離子液體催化劑的摩爾比為1：1.2～1.6:0.01～0.06。

所述酚為：苯酚、間二苯酚、2，4，6-三甲基-苯酚、對(duì)甲基苯酚或二甲基苯酚中的一種；

所述己內(nèi)酰胺類(lèi)堿性離子液體催化劑，其通式為：

其中，n為1-8的整數(shù)，R為H或C₁-C₁₂的烷基。

上述己內(nèi)酰胺類(lèi)堿性離子液體催化劑的制備方法，步驟如下：

(1)將己內(nèi)酰胺類(lèi)物質(zhì)與鹵代烷烴(摩爾比1.0:0.5～2)溶于乙腈溶劑中，在N₂氛圍中合成中間體，然后中間體經(jīng)乙酸乙酯和乙醚洗去其未反應(yīng)的溶液，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)得到純度較高的中間體；其中，溶劑質(zhì)量用量為己內(nèi)酰胺類(lèi)物質(zhì)質(zhì)量的10％～50％，合成反應(yīng)溫度為70～120℃，合成反應(yīng)時(shí)間為4～12h；