间苯二酚二缩水甘油醚的制备.doc

广 州 市 一 夫 化 工 物 资 有 限 公 司 间苯二酚二缩水甘油醚的制备摘 要：以间苯二酚、环氧氯丙烷等为原料，用季铵盐作为醚化催化剂，用二步法，通过减压共沸加碱工艺制备了间苯二酚二缩水甘油醚。研究了间苯二酚二缩水甘油醚制备过程中原材料配比、反应温度、加碱方式等条件对产物收率和质量的影响。关键词：间苯二酚二缩水甘油醚，制备1 前言环氧树脂因其具有优良的电绝缘性、耐热性，耐腐蚀性、粘接性而被广泛应用。与此同时，随着环氧树脂应用领域的不断扩大，各种新的、特殊的要求也日益增多。传统的双份A环氧树脂由于室温粘度大，反应活性低，在一些特定的条件下，已经难以满足应用要求。向环氧树脂体系中加入活性稀释剂，虽然能够改善体系的工艺性能，但会在一定程度上降低体系的力学性能和耐热性。为了满足新工艺对低粘度、高活性的要求，本文以间苯二酚和环氧氯丙烷为原料，合成了间苯二酚二缩水甘油醚树脂（RDGE）,并对合成工艺进行了进一步探讨。2 实验部分2.1 实验原料间苯二酚，CP， ；环氧氯丙烷，工业品，齐鲁石化产；液碱（48%），工业品，巴陵石化产；甲苯，工业品，长岭炼化产；季铵盐催化剂，工业品。2.2 合成原理醚化阶段：闭环阶段：2.3 合成方法在装有搅拌器、回流冷凝器， 温度计的烧瓶中，加入计量的间苯二酚、环氧氯丙烷和季铵盐催化剂，搅拌混合物，加热，升温至预定反应温度，维持三小时左右，进行醚化反应。醚化反应毕，将体系调整为减压共沸状态，控制体系温度655，共沸真空度-0.084-0.088MPa，滴加计量的液碱，进行闭环反应，控制滴加时间5小时左右。闭环反应毕，带盐回收过量的环氧氯丙烷，先常压，后减压。回收温度130150，真空度-0.098-0.1MPa。回收毕，降温，加入溶剂溶解，加稀碱进行精制反应；精制反应毕，补充部分溶剂，加水溶盐，静置分相，中和、水洗至中性；脱溶剂及低沸物，在高真空和一定温度下脱挥发份，冷却，过滤，得到间苯二酚二缩水甘油醚产品。2.4 测试方法 环氧当量测试方法：按照国家标准GB 4612-84测试。 粘度测试方法：按照国家标准GB 12007.4-89测试。3 结果与讨论3.1 催化剂的选择合成环氧树脂的反应，分为两个阶段进行，即醚化反应和闭环反应。酚型环氧树脂的醚化反应使用的催化剂通常有三类，即季铵盐类、氢氧化钠和三苯基磷酸盐类。季铵盐类催化剂醚化效率较高，合成的环氧树脂环氧值较高，有利于提高产品的质量，因此本实验选择了季铵盐作为醚化催化剂。3.2 原材料配比的影响从合成原理我们可以知道，要保证产品尽可能高的环氧值，应尽量避免醚化阶段链增长副反应的发生。试验结果表明，只有在环氧氯丙烷大量过量的情况下，才能保证间苯二酚的两个羟基反应，同时阻止分子链的进一步增长。从试验结果来看，环氧氯丙烷与间苯二酚的摩尔比控制在不低于8:1比较合适。配比过低，醚化转化率偏低；配比进一步提高，产品环氧当量的降低不明显，设备利用率降低。至于闭环反应，由于存在环氧氯丙烷的水解副反应，碱用量要比理论量高些，试验结果表明，闭环阶段碱的用量为间苯二酚量的2.12.2倍，精制阶段碱的用量为间苯二酚量的0.10.2倍。3.3 反应温度的影响醚化反应温度对最终产品的质量和收率都有一定的影响。在一定温度范围内，随着温度的升高，副反应加剧，环氧当量升高，对产品质量的控制不利。一般来说，醚化反应比较适宜的温度为95左右。对于闭环反应，由于采用共沸加碱工艺，保持体系进出平衡，温度和真空度有一个平衡点。温度过低，闭环不完全，环氧当量偏高，温度过高，交联副反应加剧，体系粘度增大。一般来说，闭环反应温度控制在65左右，精制反应温度控制在80左右比较合适。3.4 反应时间的影响无论是还是闭环反应，适当延长反应时间，对提高产品的质量和收率都是有利的，但达到一定程度后，变化不明显。实验表明，醚化反应控制三小时左右，转化率趋于稳定，闭环反应滴加和维持时间一起控制在6小时左右，精制反应12小时比较合适。4 结论 以间苯二酚和环氧氯丙烷为原料，以季铵盐为醚化催化剂，采用工沸加碱工艺，合成了间苯二酚二缩水甘油醚树脂，其环氧当量达到123，25粘度为330mPa.s。参考文献1袁慧五，饶秋花，间苯二酚二缩水甘油醚的制备与应用J，热固性树脂，2007,22（5）：142王德中，环氧树脂生产与应用M，北京；化学工业出版社，20013洪重奎. 间苯二酚二缩水甘油醚的合成及其应用 J，试验与研究, 1999(