[发明专利]一种高纯双酚X(X= A, F, S)型环氧树脂的制备方法

说明书

本发明提供了一种由双酚X(X=A,F,S)制备高纯双酚X(X=A,F,S)型环氧树脂的方法，其采用廉价的相转移催化剂，以含环氧氯丙烷作为环氧化试剂，反应体系加入了碱、有机溶剂。该方法的优点：催化剂廉价易得；反应条件温和，安全可靠；所得目标产物的选择性大于98%，双酚X(X=A,F,S)转化率高达99.9%。该方法解决了传统合成双酚A环氧树脂的反应选择性差、反应步骤繁琐、产率低以及需要用到对环境有害试剂等不足，具有良好的工业应用前景。

技术领域

本发明涉及双酚X (X= A, F, S)型环氧树脂的应用催化合成领域，具体地说涉及一种以双酚X (X= A, F, S)制备高纯双酚X (X= A, F, S)型环氧树脂的方法。

背景技术

环氧树脂具有优良的物理机械性能、电绝缘性能、耐腐蚀性能以及粘结性能，可以作为有机涂料、浇铸料、模压料、胶粘剂、层压材料以直接或间接使用的形式参与到从日常生活用品到高新技术领域的国民经济的各个方面。例如：高铁、飞机、航天器中的高分子复合材料、大规模集成电路的封装材料、发电机的绝缘材料、钢铁和木材的涂料、机械土木建筑用的胶粘剂、乃至食品罐头内壁涂层和金属抗蚀电泳涂装等都需要使用环氧树脂。它的产量和应用水平也可以从一个侧面反映一个国家的工业技术的发达程度。

目前世界环氧树脂主要以通用型即双酚A型为主，约占70%~80%(中国约为95%)；美国、西欧、日本特种环氧树脂所占的比例较高，约为10%~15%, 其他国家特种环氧树脂的比例较低通常约为5%。特种环氧树脂包括阻燃溴化环氧树脂12%~16%、酚醛型环氧树脂1%~4%，脂环族环氧树脂约1%, 其他各类约占2%。由于环氧树脂品种的增加和应用技术的开发，环氧树脂在电气绝缘、防腐涂料、金属结构粘接等领域的应用有了突破。

我国环氧树脂企业主要集中在华东、华南地区，其产能约占总产能的66%以上。华东地区产能最集中，约占总产能的50%；其中特种环氧树脂产能8.4万吨/年，约占总产能的67.2%；华南地区产能几乎全部在广东省，约有15.3万吨/年，其中特种环氧产能2万吨/年。2015年全国新建拟建扩建的装置约有产能54.7万吨/年。其中特种环氧的产能为11.7万吨/年，届时特种环氧的总产能将达到24万吨/年，2010～2015年年均增长率为14.1%。随着国家环保要求更加严格和原料成本上升，有些生产普通环氧树脂的小企业将逐步被淘汰。2015年淘汰产能40万吨/年，总产能维持在190多万吨/年，其中2010~2015年年均增长率为3.2%。

迄今为止，双酚A环氧树脂的合成存在着原料质量、生产的安全性、产品的稳定性、环氧值以及纯度等几个方面的难题，合成技术难度大，目前高纯双酚X (X= A, F, S)型环氧树脂的关键技术主要掌控在美、日等国的几家公司，而我国目前在高纯高环氧值型环氧树脂以及特种环氧树脂等方面则主要是依靠于进口。

针对现有的环氧树脂合成工艺的不足，业界正着力于研制由稳定、廉价易得的双酚X (X= A, F, S)与环氧氯丙烷作为原料的高效、高选择性合成对应的高环氧值型环氧树脂的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种由廉价易得的双酚X (X= A, F, S)作为原料、环氧氯丙烷作为环氧化试剂，高效、高选择性的合成高纯双酚X (X= A, F, S)环氧树脂的制备方法，以克服现有技术中的上述缺陷。

本发明包含下述步骤：

（1）取反应量的碱、催化剂、环氧氯丙烷和有机溶剂在N₂或空气氛围下置于搭有恒压滴液漏斗和回流管的反应容器中进行混合；

（2）取反应量的双酚X (X= A, F, S)类化合物溶于有机溶剂，在N₂或空气氛围下加入至反应器上的恒压滴液漏斗里，控制滴速，逐滴加入反应器中，在搅拌下于25~120℃下反应0.5~10小时，即制得相应的高纯双酚X (X= A, F, S)型环氧树脂；

具体反应式如下：