[发明专利]一种TGDDM环氧树脂的合成方法

说明书

本发明公开了一种TGDDM环氧树脂的合成方法，该方法包括：一、将4,4'‑二氨基二苯甲烷与有机稀释剂、环氧氯丙烷混合得原料液；二、将原料液滴加到环氧氯丙烷、催化剂及助剂中反应得含有氨基氯丙醇的料浆；三、将氢氧化钠溶液滴加到含有氨基氯丙醇的浆料中脱水闭环反应得含有TGDDM环氧树脂的料浆；四、将含有TGDDM环氧树脂的料浆进行萃取得萃取有机相；五、将萃取有机相洗涤得洗涤有机相；六、将洗涤有机相蒸馏得TGDDM环氧树脂。本发明采用催化剂和助剂缩短了反应时间，减少了副反应的发生，通过采用短程蒸发器分离有机溶剂和产品，避免了TGDDM环氧树脂在高温下自固化，提高了产品的品质。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种TGDDM环氧树脂的合成方法。

背景技术

N,N,N',N'-四缩水甘油基-4,4'-二氨基二苯甲烷(TGDDM)具有较大的刚性和反应活性，可作为高性能复合材料的树脂基体，广泛应用于航天航空、医学仪器、电子封装材料及太阳能电池板等领域。其结构式如下所示：

TGDDM环氧树脂目前通用合成方法是把4,4′-二氨基二苯甲烷固体在一定温度下加入到环氧氯丙烷中进行开环反应，反应一段时间后，再加入丙酮，继续反应一段时间，然后加入氢氧化钠溶液进行闭环反应，反应结束后，加入甲苯萃取TGDDM环氧树脂，得到的甲苯层经水洗后在不低于120℃下进行蒸馏得到TGDDM环氧树脂。由于该反应是剧烈的放热反应，一次向环氧氯丙烷中加入大量的4,4′-二氨基二苯甲烷会导致反应温度迅速上升而发生暴聚，还会使中间产物氯醇和4,4′-二氨基二苯甲的氨基缩聚，生成高分子产物，影响产物品质；丙酮能溶解产物TGDDM环氧树脂，导致产物收率下降；减压蒸馏脱甲苯温度较高，产物可能会自固化。

CN103819653披露了一种去除合成环氧树脂中溶剂的减速蒸馏方法，该方法将一定量配比的4,4'-二氨基二苯甲烷投入到烧瓶中，加入环氧氯丙烷和甲苯，在60℃左右下反应6小时，反应完后降温至30℃左右，分两步加碱液，2小时加完。到达反应终点后静置分水，升温到110℃回收环氧氯丙烷。再加入大量甲基异丁基(甲)酮和水进行萃取、再经水洗、过滤得到粗产品。当将粗产品升温到100℃左右时，溶剂大量汽化，此时开启真空泵，大部分溶剂经过第一重冷凝装置的冷凝作用，被冷凝下来形成冷凝液，进入到缓冲器的球形部分；在抽滤末期升温至150℃左右，粗产品中残留溶剂能直接被第一重冷凝装置冷凝下来形成冷凝液，从而达到溶剂的充分除尽分离，得到合格的产品。该发明步骤繁琐，水洗阶段容易产生乳化现象，产物杂质含量高，且废液量大，后处理成本高。

目前TGDDM环氧树脂合成方法存在工艺步骤繁琐，副产物多，而且产生的废液量大，后处理成本高等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种TGDDM环氧树脂的合成方法。该方法采用催化剂和助剂缩短了搅拌反应和脱水闭环反应的时间，从而有效控制并减少了副反应的发生，提高了产品的品质，而采用短程蒸发器分离有机溶剂和TGDDM环氧树脂，大大缩短了TGDDM环氧树脂的高温停留时间，避免了TGDDM环氧树脂在高温下自固化，进一步提高了TGDDM环氧树脂的品质，解决现有技术中存在的反应时间长、产物环氧当量大、杂质含量高的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种TGDDM环氧树脂的合成方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、原料液的配制：在常压及温度为20℃～35℃的条件下，将4,4'-二氨基二苯甲烷与有机稀释剂、环氧氯丙烷搅拌混合均匀，得到原料液；

步骤二、氨基氯丙醇的制备：在常压及温度为35℃～75℃的条件下，在1h～5h内将步骤一中得到的原料液滴加到盛放有环氧氯丙烷、催化剂及助剂的双层玻璃反应釜中搅拌反应5h～20h，得到含有氨基氯丙醇的料浆；所述搅拌反应过程中当反应体系变粘稠至不易搅拌时，向反应体系中加入有机稀释剂进行稀释，所述有机稀释剂与步骤一中所述有机稀释剂相同；