[发明专利]一种二聚酸缩水甘油酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种二聚酸缩水甘油酯的合成方法，属于树脂制备领域。

背景技术

近年来，我国研制开发了一系列柔韧性环氧树脂，可以分为缩水甘油醚型环氧树脂和缩水甘油酯型环氧树脂，二聚酸缩水甘油酯就是其缩水甘油酯型环氧树脂中的一个类别。以二聚酸来合成制备二聚酸缩水甘油酯及其改性的环氧树脂，其固化产物具有较好的弹性、韧性，所以又被称为可挠性环氧树脂。

二聚酸缩水甘油酯型柔韧性环氧树脂是一种完全新型分子结构的环氧树脂，完善的配方设计体系和固化工艺条件。使其固化物具有较高的粘接强度、剪切强度、电绝缘性能和耐化学性能。更重要的是，二聚酸缩水甘油酯型柔性环氧树脂固化物体系有极好的柔韧性、弹性和高的延伸率。

柔韧性环氧树脂应用于传统的环氧树脂应用领域，可提高同化物的抗开裂性和耐温度冲击性，使浇注产品的性能大大提高。如在电气产品的干式绝缘体系方面，柔韧性环氧树脂用于电工绝缘浇注料，有助于解决长期困扰着环氧树脂浇注电力变压器、互感器、电抗器、开关等制造过程中的环氧树脂绝缘层的应力开裂与局放问题。此外，在电子元器件和组件的环氧树脂灌封、包封和粘接工艺技术中，由于柔韧性环氧树脂—固化剂配方体系固化反应的低应力，对应力敏感元器件封装后的参数稳定性、以及在消除因机械、温度产生的应力变化所引起的开裂、绝缘性能下降等方面，更能发挥其独特的作用。

《C₃₆二聚酸二缩水甘油酯型环氧树脂的合成》（聂小安等，热固性塑料，第3期，P11）公开了两种二聚酸缩水甘油酯环氧树脂的制备方法，其中，一步法的反应温度为110℃，反应时间为3h，所得产品的环氧值为0.229当量/100g，有机氯含量为0.038当量/100g，粘度为0.95Pa·s；二步法反应温度为30℃，反应时间为12h，所得产品的环氧值为0.145当量/100g，有机氯含量为0.084当量/100g，粘度为1.4Pa·s；但从两种方法的结果来看，所得产品的有机氯含量与粘度较高，性能还有待进一步提高。

发明内容

本发明的目的是提供一种二聚酸缩水甘油酯的合成方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案。

一种二聚酸缩水甘油酯的合成方法，包括如下步骤：

1）在催化剂1的作用下，二聚酸与环氧氯丙烷加成反应得到含氯醇酯结构的中间体；

2）在催化剂2的作用下，含氯醇酯结构的中间体在碱液中发生酯化得到二聚酸缩水甘油酯。

其中，在步骤1）中，所述催化剂1为KOH和/或NaOH；所述催化剂1加入量为二聚酸质量的1%-5%；

在步骤1）中，所述二聚酸与环氧氯丙烷摩尔比为1:16-20；所述加成反应温度为80℃-100℃，反应时间为2-4h；

在步骤2）中，所述酯化反应条件为真空度为120-150Torr，反应温度为60℃-70℃；

在步骤2）中，所述碱液选用质量百分比浓度为30%-50%的NaOH溶液或KOH溶液，且加入量为二聚酸质量的25%-40%；所述碱液的滴加速度为1.6-2.3g/min;

在步骤2）中，所述催化剂2为烷基取代的氯化铵或溴化铵，其用量为二聚酸质量的0.8%-3%。

本发明合成的二聚酸改性环氧树脂环氧值高，水解氯低，粘度小等优点，且该树脂固化后具有良好的柔韧性及粘接强度，产品指标稳定，并可用于工业化生产。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

在1L反应瓶中加入178g二聚酸、569g环氧氯丙烷和2.5g NaOH，搅拌，升温到90℃，维持反应温度90℃，2h，得到氯醇酯结构的中间体，继续向体系中加入2.67g苄基三甲基氯化铵，然后将体系真空度提升到140torr，温度控制在65℃，在3小时内匀速滴加50%的NaOH溶液53.36g，滴加完成后，在该温度继续搅拌反应1小时。反应完毕后破真空，加入200g80℃去离子水，搅拌5min静置，分液脱去食盐，脱去过量未反应的环氧氯丙烷，过滤得产品二聚酸缩水甘油酯202g。环氧当量412g/eq，水解氯3850ppm。

实施例2