[发明专利]一种邻甲酚醛环氧树脂的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机高分子化合物的合成方法，尤其涉及一种邻甲酚醛环氧树脂(EOCN)的合成方法。

背景技术

环氧树脂泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物。环氧树脂的分子结构以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。

EOCN属于酚醛多环氧树脂，为多官能团环氧树脂，常温下为固体形态，与同属缩水甘油醚类环氧树脂的双酚A型环氧树脂相比，生产工艺复杂，合成较高软化点的产品更具难度。本品主要用于电子模塑料、涂料、油墨、层压材料等。

目前制备邻甲酚醛环氧树脂的方法主要是采用两段加碱合成，没有使用催化剂，在环氧氯丙烷溶解邻甲酚醛树脂(OCN)时未见采用负压条件，回收环氧氯丙烷未见鼓入惰性气体的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种邻甲酚醛环氧树脂的合成方法。

为了实现本发明的目的，本发明的一种邻甲酚醛环氧树脂的合成方法，包括以下步骤：

(1)在真空度0.01～0.1Mpa下，用环氧氯丙烷溶解邻甲酚醛树脂，得溶解物；

(2)将步骤(1)的溶解物，在真空度0.01～0.1Mpa下，回流，进行醚化反应，得醚化产物；

(3)再在真空度0.02～0.1Mpa下，在步骤(2)的醚化产物中加入碱催化闭环反应，得闭环反应后的产物；

(4)然后回收环氧氯丙烷；

(5)最后精制反应及后处理。

所述的步骤(2)中还包括在步骤(1)的溶解物中加入催化剂回流，进行醚化反应。

所述步骤(2)中催化剂选自氢氧化钠和/或四甲基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三甲基氯化铵、三苯基磷酸盐、四甲基氢氧化铵、三乙胺中的一种；所述催化剂用量的固体含量是所述邻甲酚醛树脂重量的0.1～10％。

所述步骤(4)回收环氧氯丙烷为：加热步骤(3)的闭环反应产物至温度为120～125℃时，通入惰性气体，保持真空度在0.06～0.8Mpa，通惰性气体1～2小时，继续回收至终温为130～200℃，真空度大于0.09Mpa，回收完毕。步骤(4)主要是除去步骤(3)的闭环反应产物中未发生反应的环氧氯丙烷。所述的惰性气体，常用的为氮气或二氧化碳。

所述步骤(1)中所述邻甲酚醛树脂与所述环氧氯丙烷的重量比为1∶3～8。所述步骤(1)中溶解的温度为40～100℃、时间0.5～3h、真空度0.01～0.1MPa。

所述步骤(2)中醚化反应在40～90℃进行0.5～5h。

所述步骤(3)中碱选自浓度为40～50％的氢氧化钠、氢氧化钾、碱金属醇盐中的一种或多种，其中，所述的碱的用量中固体的含量为所述邻甲酚醛树脂重量的25～60％。常用的碱金属醇盐为叔丁醇钠、叔丁醇钾等。

所述的步骤(3)中在3～10h将碱加入到步骤(2)的醚化反应产物中，并在40～90℃、0.02～0.1Mpa下维持闭环反应2～3h，。

所述步骤(5)精制反应为：在步骤(4)回收除去闭环反应产物中未反应的环氧氯丙烷后，再加入所述邻甲酚醛树脂重量1～5倍的溶剂溶解0.5～3h，再加入浓度为10～40％碱，在60～100℃、常压下精制反应2～8h。其中，所述的溶剂选自甲苯、二甲苯、丁酮、丁醇、甲基异丁基酮中的一种或多种，所述的碱用量中固体的含量为所述邻甲酚醛树脂重量的10～30％。

所述后处理为：在精制反应得到的产物中加入有机溶剂、水洗、过滤、脱除有机溶剂，具体的为：在精制反应得到的产物中加入重量是所述邻甲酚醛树脂重量的3～18倍有机溶剂、用去离子水水洗、过滤、脱除有机溶剂即得ECON，然后可以根据需要对最终产物进行造粒和包装；其中所述的有机溶剂选自甲苯、二甲苯、丁酮、丁醇、甲基异丁基酮中的一种或多种；去离子水水洗的次数一般为2～3次，每次用水量为邻甲酚醛树脂重量的1～5倍。

所述的环氧氯丙烷可用工业品或回收品，优选为含量大于99％的工业品。

本发明的邻甲酚醛环氧树脂的合成方法的反应原理可用下述两个反应方程式表示：

本发明的一种邻甲酚醛环氧树脂的合成方法的有益效果如下：

环氧氯丙烷在负压下溶解邻甲酚醛树脂，减少空气中氧气对酚羟基的氧化，保证产品外观质量。

负压溶解的另一优点是使用回收环氧氯丙烷时，在溶解过程中可以将其中所含的水分离出，有利于后续反应。