[发明专利]一种稳定性高的双酚A苯并噁嗪树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稳定性高的双酚A苯并噁嗪的制备方法。

背景技术

双酚A苯并噁嗪是由双酚A、胺、醛在热或催化剂的作用下生成的一种耐热性热固性树脂，它具有原料易得、合成工艺简单、成本较低及固化后颜色较浅的优点，但是由于双酚A苯并噁嗪在制备过程中不同的工艺条件引起苯并噁嗪的成环率及预聚率不一样，从而造成苯并噁嗪的存储稳定性有很大的差别。这样不稳定性主要表现在苯并噁嗪树脂溶液在运输和存储过程中易析出苯并噁嗪固体且化学稳定性不好，这种化学稳定性突出表现在树脂在凝胶测试过程中树脂在热的作用下凝胶时间的不稳定，具体表现在随着时间的推移，树脂在凝胶测试过程中凝胶时间不断缩短。这种现象使得树脂在工业工艺应用时难以控制和使用。

本发明设计出一种新的工艺路线，在苯并噁嗪的合成过程中加入一种过渡金属盐的络合物。这种工艺能稳定的控制苯并噁嗪的成环率及预聚率，使得苯并噁嗪的分子量分布得到稳定的控制。从而保证产物苯并噁嗪批次性能一致性和产品的储存稳定性，为树脂的工业工艺应用提供了保证。

发明内容

本发明为解决现有双酚A苯并噁嗪树脂溶液在运输和存储过程中易析出苯并噁嗪固体和化学存储稳定性而提供的一种稳定性高的双酚A型苯并噁嗪的制备方法。

本发明为一种稳定性高的双酚A苯并噁嗪树脂的制造方法，其特征在于：双酚A、醛化合物及伯胺在有机溶剂或无溶剂的条件下，以过渡金属络合物作催化剂，进行反应合成苯并噁嗪树脂，其中反应物在没有溶剂存在下进行反应的方法又称无溶剂(合成)法或熔融(合成)法，反应物在有机溶剂存在下进行反应的方法又称溶剂(合成)法或溶液(合成)法。

本发明所述的双酚A苯并噁嗪树脂的结构式为：

R₁为：

本发明所述的双酚A苯并噁嗪树脂的制备步骤如下：

步骤1将醛化合物及伯胺按照摩尔比2～2.5∶1混合均匀，并升温至50～90℃，反应时间0.5-6小时；

步骤2将双酚A按照酚羟基与氨基的摩尔比为1∶0.8～1加入到步骤1的混合物中反应，加热至90-110℃反应7-9小时并除水，然后升温至100-130℃反应1-2小时除去反应溶剂。

本发明所述的稳定性高的双酚A苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征是：将双酚A、醛化合物及伯胺用溶液合成法制备苯并噁嗪树脂，其反应体系中酚羟基、胺基、醛基官能团的摩尔比为1∶0.8～1∶1.6～2.5，催化剂加入量为反应物总质量的0.1％-5％wt。

本发明所述的稳定性高的双酚A苯并噁嗪树脂的制备方法，其特征是将双酚A、醛化合物及伯胺用熔融合成法制备苯并噁嗪树脂，其反应体系中酚羟基、胺基、醛基官能团的摩尔比为1∶0.8～1∶1.6～2.5，催化剂加入量为反应物总质量的0.1％-5％wt。

本发明所述的稳定性高的双酚A苯并噁嗪树脂的制备方法，所用的醛化合物为甲醛、苯甲醛或呋喃甲醛，甲醛可以福尔马林或多聚甲醛等形式使用。

本发明所用的伯胺为甲胺、乙胺、丙胺、烯丙基胺、糠胺、苯胺或甲苯胺。

本发明中所用的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、甲基异丁酮、甲苯、二甲苯、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二氧六环、氯仿、二甲基甲酰胺(DMF)中的一种或几种复配物。

本发明反应合成的苯并噁嗪树脂用有机溶剂溶解，用于溶解苯并噁嗪树脂的有机溶剂为丙酮、丁酮、甲基异丁酮、甲苯、二甲苯、乙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚、丙二醇二甲醚、丙二醇甲醚醋酸酯、二氧六环、氯仿、DMF中的一种或几种复配物。

本发明所用的催化剂为一种过渡金属络合物：这种过渡金属络合物可以为Zn(OAc)₂·2H₂O，Mn(OAc)₂·4H₂O，Mg(OAc)₂·4H₂O，Co(OAc)₂·4H₂O，Pb(OAc)₂·3H₂O，Ni(OAc)₂·2H₂O，Ca(OAc)₂·2H₂O中的一种或几种复配物。过渡金属络合物的加入量为反应物总质量的0.1％-10％。

具体实施方式

采用熔融方法制备双酚A苯并噁嗪树脂

实施例1