(2)首先, ECH和DPP在合适催化剂的作用下反应生成氯醇醚,再在特定温度下可进行闭环反应[10]。
(3)在碱足量的情况下,分子链之间会发生反应,因此,控制加碱量,可以尽可能减少分子链之间的反应[11]。
(4)选用浓度较低的碱或者弱碱化合物来处理残留的氯[12]。
合成的方法有:
(1)固碱法
采用粒状、片状的固碱代替液碱制造环氧树脂,可使反应体系的含水量大幅下降,既减少了环氧氯丙烷的消耗,又降低了废水的排放。例如;捷克专利报道[13]:将5.7kg环氧氯丙烷以及2.3kg双酚A[m(DPP):m(ECH)=1:6]混合加入反应器中,第一次在60℃下搅拌至全部溶解,随后加入180g固碱(5-8mm)进行回流搅拌反应,1.5h后,升温到80℃,第二次加入同样规格的固碱300g,保温0.5h,第三次加入500g固碱[m(DPP) :m(NaOH)=1:2.45]在80℃保温0.5h。最后用足量的热水(大约为5500g)洗涤有机相,并分去水相,多次洗涤至有机相呈现中性,然后把过量的环氧氯丙烷及水进行减压蒸馏,在真空度2.67kPa下,液温达到150℃即可收集产品。得到的树脂质量如下:环氧值0.55mol/100g,可水解氯量0.28%(质量分数).黏度10 kPa•s。
(2)共沸脱水法
在回流分水装置中,加入双酚A和环氧氯丙烷,升温到沸腾并保温。随后滴加液碱,水和环氧氯丙烷共沸蒸出,之后降温冷凝分去上层的水,下层的环氧氯丙烷回收到反应体系中继续参与反应。分为常压共沸脱水法和减压共沸脱水法,其中减压共沸脱水法制得的环氧树脂质量较高。采用此法生产环氧树脂分子量较低,且每吨产品平均消耗553kg环氧氯丙烷,只比理论值多了32kg[14] ,具有明显的经济效益。
(3)二步法
选用合适的催化剂,比如铵盐、胆碱及其盐、三苯基磷酸盐等,环氧氯丙烷先和双酚A在催化剂的作用下发生反应生成氯醇醚。随后再用常规方法闭环脱去氯化氢,由此制得环氧树脂,这种方法称为二步法。铵盐比较易得且价格低廉,因此工业上常选用它作为催化剂。
用二步法制备低分子量环氧树脂是很经济的方法,在目前的设备上稍作修改即可。但是值得重视的是想从树脂中除去季铵盐,不是一件容易的事。季铵盐是环氧树脂固化过程中的催化剂,有一定的乳化能力。它能使树脂更不耐用,并且会使固化反应放出更多的热量,使得体系不稳定。因此要严格控制季铵盐的用量,尽可能少用,并努力降低其在环氧树脂中的残留量[15,16]。
1.3.2 低粘度环氧树脂固化剂的研究进展
环氧树脂只有在加入适量固化剂后,生成具有三文网状结构的环氧树脂大分子,才能具有各种不同优异的性能。在环氧树脂里加入固化剂后,由于加入的固化剂种类、固化条件和固化程度的不同,环氧树脂固化物的粘度呈现出异样,一般相差很大[17,18]。
酸酐类固化剂是仅次于胺类和酰胺类的重要固化剂。所生成的固化产物具有较高的耐热性能、良好的机械强度和电性能。因其粘度较低,也常用来作为环氧树脂稀释剂[19,20]。
本实验选用甲基纳迪克酸酐,化学全称为3-甲基内亚甲基邻苯二甲酸酐,熔点仅为12℃,在25℃下黏度为0.2-0.3kPa•s,使用更为方便[21]。
1.4 三酚基甲烷及其环氧树脂的合成研究进展
1.4.1 三酚基甲烷的合成
三酚基甲烷是由苯酚和醛类在酸性催化剂的作用下合成,主要应用于合成电子封装环氧树脂,可以制成热学性能优异的环氧树脂[22,23],比如该类环氧树脂固化后玻璃化转变温度较高,是一种重要的有机化工原料。同时,由于它优异的抗氧化性能,因此也作为重要的医药中间体[24],并具有抗癌性和蛋白质组氨酸激酶活性[25,26]。三酚基甲烷具有不错的应用前景,并且拥有广阔的市场。 低粘度三酚基甲烷型环氧树脂的制备工艺研究(4):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_22184.html