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1,4-二羟乙基苯二醚(HQEE)与1,3-二羟乙基苯二醚(HER)制造方法技术

技术编号:1502370 阅读:556 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
1,4-二羟乙基苯二醚与1,3-二羟乙基苯二醚的制造方法,是由环氧乙烷、对苯二酚或间苯二酚、碳酸钠在N↓[2]下于0.8~1.0MPa,60~100℃反应8~10h,然后于40~50℃加入盐酸,使其pH5.0~5.5,加入亚硫酸钠,60~80℃反应30min,降温到于40~50℃,加入碳酸钠中和到pH7.0,于20×133.322Pa、100~105℃蒸出95%水量,加入分子筛,继续蒸馏除水待水份≤0.1%,于110℃进行加压过滤,液体冷却后即得产品。与现有技术相比发明专利技术工艺合理,产品高收率、高纯度、色泽好,能使以此产品为原料的下游生产各种聚氨酯,特别是透明产品有更加优越外观质量。

【技术实现步骤摘要】
,4-二羟乙基苯二醚(hqee)与,3-二羟乙基苯二醚(her)制造方法
本专利技术涉及是芳香族(多元)醇的制备方法,特别是用环氧烷与(多元)酚 反应制备带有醚结构的芳香族(多元)醇的制备方法,其中氧原子一端与碳环 相连接。
技术介绍
芳烃的二羟乙基双醚在聚氨酯、聚碳酸酯、聚酯以及醇酸树脂等高分子材 料的合成中,均有着广泛地应用。特别是,4一二羟乙基苯二醚(Hydroquinone bis(2—hydroxyethyl }ether,通常简称HQEE,下同)、,3—二羟乙基苯二醚 (Bis {2-hydroxyethyl } ether of resorcinol ,通常简称HER,下同)在聚氨酯高分子 化合物的制备中,作为交联剂使用,可以明显提升制品的理化性能。用于聚氨酯的交联剂通常分为"胺"与"羟基"两大类的化合物。尽管它们所得 到的聚氨酯制品各有特色,由于所用异氰酸酯(例如,TDI或MDI)的反应活 性不同,"胺"类的交联剂不能与MDI相配伍使用。基于MDI的增长势头大大快 于TDI,适用于MDI的"羟基"化合物交联剂,呈方兴未艾之势。"羟基"化合物的交联剂,依据结构,可分为脂肪(多元)醇、芳香(多元) 醇以及杂环类(多元)醇。它们各自与MDI配伍相交联,得到性能各异的聚氨 酯高分子合成材料。芳香族二元酚——对苯二酚/间苯二酚与环氧乙烷进行羟乙基化反应,其工 艺条件在<JP200-335525>作了介绍。即于水溶液中,在碱性催化剂存在下, 与环氧乙烷反应,经水洗或中和除去催化剂,得目标化合物。所述方法,在工 业生产,以及化合物品质存在如下缺陷。() 由于在苯核以及羟基引入羟乙基的多变,所述方法不便抑制付产物的 生成,目标化合物纯度较低;(2) 对苯二酚/间苯二酚在反应过程的氧化,使目标化合物,外观呈现(微 红)色泽,直接影响下游产品品质;(3)目标化合物所含水分,直接影响下游产品的使用,所述方法提供除水 的方法,不能满足工业化的需要。针对上述现有技术存在的问题,本专利技术经过研究、开发,提供了一种制备高质量HQEE和HER的生产制备方法。并进行了工业化的验证。众所周知,聚氨酯是由软链段与硬链段两类不同分子结构组成的高聚物。 而适当调整其链段的构成,将得到性能不同的产物。扩链剂(含氨基或羟基化 合物)是其聚氨酯制备中的关键组成之一,除了参与同异氰酸酯反应的氨基或 羟基外,扩链剂自身通常所含有的脂肪烃、芳核、杂环等,也必然影响聚氨酯 性能的改变。脂肪族的丁 (辛、戊等)二元醇,是常用的扩链剂,由于脂肪烃 链段(趋软)所限,欲意得到高硬度的聚氨酯,就必需引入芳核等链段(趋硬), 来实现。HQEE/HER是具有脂肪烃链段与芳核链段的化合物,这就为聚氨酯的 制备,在配方与性能之间的设计上提供了较宽的选择范围。本专利技术目标化合物,HQEE与 HER就是为适应此一需要而开发的。 HQEE与HER的化学结构式为在聚氨酯制品的制备中,它的工艺可操作性,是非常重要的环节。根据在 工作过程中的实践,深知,尽管HQEE的熔点在03。C以上,需要在它熔融后,
技术实现思路
H(JEE才能与端异氰酸酯聚合物(予聚体)反应,但在工业上也是可行的。而寻找熔点更为低的同类化合物,也是人们的所求。这样在开发了HQEE后,它的同系 物熔点89'C的HER,也随之开发了出来。有了HER,可以减低制备聚氨酯的操 作温度(如果混合起来使用,它们的共熔点也是大大低于HQEE的),为制品 的生产,带来很大的方便。研究中发现,如果将这两个化合物,按照不同的重量比例混合以后使用, 得到的聚氨酯制品的性能,较之它们各自单独使用而更显优异,产生有互补的 叠加作用。这两个化合物,各自单独应用于聚氨酯制品的制备中,所得制品的 性能是很接近的。本专利技术HQEE/HER的制备方法的技术方案是对苯二酚或间苯二酚在存有 催化剂的水溶液中,与环氧乙垸反应,其化学反应式分别是<formula>formula see original document page 7</formula>如上反应完成后,进行脱色、脱水处理,再除去催化剂,从而得到目标化合物。 本专利技术所公开的工业技术生产方法的技术关键因素是.含有羟基的二元酚类化合物在引入环氧烷烃(例如环氧乙垸、环氧丙烷), 可以直接加成得到醚的醇类化合物(-OCH2CH2OH、 -OCH2CH2CH2OH )。就 含有苯核的二元酚而言,它存有在生成醚的醇类化合物的主导产物外,环氧烷 烃尚可进一步深化生成加长反应的链段,即生成-OCH2CH2(OCH2CH2)nOH、 -OCH2CH2CH2 (OCH2CH2CH2) nOH的可能(其中n的数值因环氧烷烃的量 以及反应的条件所左右)。再者,也存在环氧烷烃直接进入苯核的可能。这样,在这个引入环氧烷烃(羟乙基化、羟丙基化)过程中,就有了三类产物,艮P-i醚的醇类化合物(n=0,羟乙基醚、羟丙基醚,);3醚的醇类化合物(n-l 或n>l,多氧乙基羟乙基醚、多氧丙基羟丙基醚);3苯核上带有羟乙基、羟 丙基的化合物。在前述的资料中,都表明了着一点。为此,选定优惠的工艺条 件,避免、减少副产物的生成,是目标化合物合成的关键因素之一;<table>table see original document page 8</column></row><table>2. 二元酚在引入环氧烷烃的过程中,需要在碱性介质中,经诱导、引发,进而发生反应,本方法选择了一种碱性一碳酸钠作为催化剂;3. 酚类化合物在上述反应过程中,易于引起氧化,从而使之得到的产物, 颜色变深。尽管这种色泽的变深,不会影响(工业品)产物的纯度,但它将会 导致其下游产品的外观变深,尤其是对于无色或浅色透明的的聚氨酯制品而言, HQEE/HER的外观是非常重要的,除去酚类化合物在反应过程中的氧化一所出 现的色泽(变深),是很关键的一项技术。本方法公开了采用在酸性介质中用亚 硫酸钠来除去由于在反应中——所产生的色泽,收到很好的效果;4. 通常在聚氨酯制品工业化的制备的过程中,控制所使用的各种原料的水 份含量是非常重要的。按照常规的蒸馏(或真空蒸馏)来脱水,欲达到低于0.05 0.0%是较为困难的,本方法采用了加入分子筛或硅胶,再进行真空蒸馏的方法, 可以保证水份符合上述的指标。本专利技术的的具体方案分为反应部分和后处理部分。反应是在带有夹套、搅 拌器、冷凝器、各种物料的进出口以及温度、压力指示计等的反应釜中进行。 操作步骤搅拌下,加入水、对苯二酚、碳酸钠,在氮气保护下,低于5(TC加 入环氧乙烷,于0.0 2.0MPa, 60 20。C反应6 2h即完成反应。后处理则可 以用三种方法()是在反应液中加水(水量为反应时加水量的/4-/5)过滤、 水洗使反应液达到中性,而后置于真空干燥箱中,于90 95°C,进行干燥至 水份含量达到0.20%以下时即成。(2)是在反应液于40 5(TC搅拌下加入盐酸 (浓度为30 3%)反应,然后加入的碳酸钠使反应液的pH 7.0,然后于真空 (20xl33.322Pa )的条件下,00 05。C将水蒸馏出95%左右时,本文档来自技高网
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【技术保护点】
1,4-二羟乙基苯二醚与1,3-二羟乙基苯二醚的制造方法,是由环氧乙烷、对苯二酚或间苯二酚在碱性催化剂存在下反应制得,其特征在于所用原料为:环氧乙烷、对苯二酚或间苯二酚、催化剂碳酸钠、脱色剂亚硫酸钠、脱水剂分子筛或硅胶,其原料配比为:环氧乙烷与对苯二酚或间苯二酚摩尔比是2.0~2.5;水与对苯二酚或间苯二酚重量比是1.0~10.0;催化剂碳酸钠与对苯二酚或间苯二酚的摩尔比是0.01~0.2;脱色剂亚硫酸钠是对苯二酚或间苯二酚重量的0.0~1.0;脱水剂分子筛或硅胶与对苯二酚或间苯二酚重量比是0.0~10.0%;制备方法的工艺步骤和条件为:(1)反应:在带有夹套、搅拌器、冷凝器、各种物料的进出口以及温度、压力指示计的反应釜中加入水,搅拌下加入对苯二酚、碳酸钠,在氮气保护下,低于50℃加入环氧乙烷,于0.0~2.0MPa,60~120℃反应6~12h;(2)处理:反应完成后,于40~50℃,搅拌下,加入浓度为30%盐酸,然后加入的碳酸钠使反应液的pH达到7.0,于20×133.322Pa、100~105℃蒸出水,水量蒸出95%时,将分子筛加入其中,继续蒸馏水分,待水份含量≤0.1%后,于110℃进行加压过滤,除去物料中的氯化钠以及分子筛,熔融状的液体冷却后即得产品。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周建丛亨滋龚文林
申请(专利权)人:周建
类型:发明
国别省市:32[中国|江苏]

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