一种总氯含量低、无重金属残留的环氧化物及其合成工艺制造技术

本发明专利技术涉及环氧化物树脂领域，更具体地，本发明专利技术涉及一种总氯含量低、无重金属残留的环氧化物以及合成工艺。本发明专利技术第一个方面提供了一种环氧化物，所述环氧化物的制备原料包括含有双键的不饱和脂环族化合物、过氧化氢、有机酸类化合物、溶剂、碱性盐；所述有机酸类化合物与含有双键的不饱和脂环族化合物的摩尔比为(1～1.5):1。本发明专利技术得到的环氧化物收率高、溶剂含量低、色度低、氯含量低、金属离子含量低；同时环氧化物的反应体系简单，对环境比较友好，安全可控，生产成本低，能够满足技术经济的要求，适合大规模工业生产。

A epoxide with low total chlorine content and no heavy metal residue and its synthesis process

【技术实现步骤摘要】
一种总氯含量低、无重金属残留的环氧化物及其合成工艺
本专利技术涉及环氧化物树脂领域，更具体地，本专利技术涉及一种总氯含量低、无重金属残留的环氧化物以及合成工艺。
技术介绍
脂环族环氧树脂及其固化物具有优异的加工性、热稳定性、电绝缘性和耐紫外辐射等综合性能，已经广泛应用于航空航天、微电子封装和电机绝缘等重要工业领域。针对现代工业对高分子材料日益提高的性能和功能化要求，近年来脂环族环氧树脂的合成与性能研究非常活跃。与缩水甘油醚型环氧树脂相比，脂环族环氧树脂具有确定的分子量和分子结构，合成方法多样，具有很强的结构可设计性，易于根据实际需要来改变其化学结构，从而实现对树脂物理性能的调节。脂环族环氧树脂物理性能的突出特点是固化前室温下一般为液态而且粘度较低，往往可以不用溶剂稀释而直接用于涂料和电子封装料等施工操作，便于进行灌封、浇筑或真空注入等工艺操作。脂环的刚性结构和固化后产物高交联密度使其具有对不同基板良好的粘结强度、高的热形变温度、优异的耐化学性能以及力学和电学性能。脂环族环氧树脂通常不含有芳环等强紫外发色基团，当暴露于高压电弧下时分解产生二氧化碳、一氧化碳、水等小分子挥发物，不会生成游离碳导致形成导电通路，使其具有优良的耐高压漏电性能。优异的综合性能使脂环族环氧树脂近年来在超大规模集成电路封装、印制电路板制造、特种光固化涂料、真空压力浸渍技术用大容量和耐高温电机绝缘材料等领域得到应用。由于现有技术方法多采用传统催化剂的方法制备的脂环族环氧树脂，这类催化剂中通常含有重金属离子(例如钨W)，因此反应产物也相应含有一定的重金属离子残留；由于含重金属离子催化剂的影响，其最终产物也有重金属离子残留，这微量的重金属离子同时也影响到产品的固化速度(即凝胶时间)；使得固化时分子内的交联受到影响，导致产品凝胶时间延长，从而影响生产效率和产品质量。而不饱和脂环族化合物通过有机过氧酸的环氧化反应得到的脂环族环氧树脂，其游离氯或金属离子的含量很低，能满足条件相对苛刻的场所使用，具有极大的优越性。
技术实现思路
针对现有技术中存在的一些问题，本专利技术第一个方面提供了一种环氧化物，所述环氧化物的制备原料包括含有双键的不饱和脂环族化合物、过氧化氢、有机酸类化合物、溶剂、碱性盐；所述有机酸类化合物与含有双键的不饱和脂环族化合物的摩尔比为(1～1.5):1。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述溶剂与含有双键的不饱和脂环族化合物的重量比为(2.5～4.5):1。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述有机酸类化合物的碳原子数为3～7。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述含有双键的不饱和脂环族化合物选自4-乙烯基环己烯、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、甲基丙烯酸-3-环己烯基甲酯、丙烯酸-3-环己烯基甲酯、聚[(2-乙烯基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚中至少一种。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述含有双键的不饱和脂环族化合物选自4-乙烯基环己烯、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、甲基丙烯酸-3-环己烯基甲酯、丙烯酸-3-环己烯基甲酯中至少一种时，所述过氧化氢与含有双键的不饱和脂环族化合物中环内双键的摩尔比为(1～1.7):1。本专利技术的第二个方面提供了一种环氧化物的合成工艺，所述环氧化物的合成工艺包括：将含有双键的不饱和脂环族化合物、碱性盐、溶剂混合，冷却；加入有机酸类化合物；滴加过氧化氢溶液；静置、分层，得到下层有机相-1，使用无机碱溶液和还原性盐溶液的混合洗涤液洗涤有机相-1，静置、分层，得到下层有机相-2；纯化，即得。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述混合洗涤液与溶剂的重量比为1：(2.5～3.5)。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述过氧化氢滴加时间为1～3h。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述纯化包括减压蒸馏和二级薄膜蒸馏。作为本专利技术的一种优选技术方案，所述二级薄膜蒸馏中一级薄膜蒸馏温度为30～90℃，压强为200～250Pa；二级薄膜蒸馏温度为75～130℃；压强为20～40Pa。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术得到的环氧化物收率高、溶剂含量低、色度低、氯含量低、金属离子含量低；同时环氧化物的反应体系简单，对环境比较友好，安全可控，生产成本低，能够满足技术经济的要求，适合大规模工业生产。具体实施方式以下通过具体实施方式说明本专利技术，但不局限于以下给出的具体实施例。本专利技术第一个方面提供了一种环氧化物，所述环氧化物的制备原料包括含有双键的不饱和脂环族化合物、过氧化氢、有机酸类化合物、溶剂、碱性盐；所述有机酸类化合物与含有双键的不饱和脂环族化合物的摩尔比为(1～1.5):1。含有双键的不饱和脂环族化合物脂环族化合物是碳环族化合物的一类。具有脂肪族化合物的一般性质和碳环的结构的化合物。在一种实施方式中，所述含有双键的不饱和脂环族化合物选自4-乙烯基环己烯、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、甲基丙烯酸-3-环己烯基甲酯、丙烯酸-3-环己烯基甲酯、聚[(2-乙烯基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚中至少一种。本专利技术所述聚[(2-乙烯基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚为聚[(2-乙烯基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚(3:1)，CAS：244772-00-7。过氧化氢在一种实施方式中，所述含有双键的不饱和脂环族化合物选自4-乙烯基环己烯、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、甲基丙烯酸-3-环己烯基甲酯、丙烯酸-3-环己烯基甲酯中至少一种时，所述过氧化氢与含有双键的不饱和脂环族化合物中环内双键的摩尔比为(1～1.7):1。环内双键指的是在烷烃环内的双键。在一种实施方式中，所述含有双键的不饱和脂环族化合物为聚[(2-乙烯基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚(3：1)时，所述过氧化氢与聚[(2-乙烯基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚(3：1)中双键的摩尔比为(1～1.5):1；优选地，所述过氧化氢与聚[(2-乙烯基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚(3：1)中双键的摩尔比为1.2：1。优选地，所述过氧化氢溶液的浓度为30～50wt％；优选地，所述过氧化氢溶液的浓度为35wt％。有机酸类化合物有机酸类化合物为有机酸和酸酐的统称。在一种实施方式中，所述有机酸类化合物的碳原子数为3～7；优选地，所述有机酸类化合物选自丙酸、丁酸、戊酸、异戊酸、乙酸酐、丙酸酐、丁二酸酐、马来酸酐中至少一种；优选地，所述有机酸类化合物为乙酸酐；进一步优选地，所述乙酸酐的纯度为98～100wt％，所述乙酸酐对购买厂家不作特别限制。通过实验发现，通过特定含量的过氧化氢、有机酸类化合物、含有双键的不饱和脂环族化合物有利于提高所得脂肪族环氧树脂的收率以及提高无色透明度，申请人推测可能由于当含有双键本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环氧化物，其特征在于，所述环氧化物的制备原料包括含有双键的不饱和脂环族化合物、过氧化氢、有机酸类化合物、溶剂、碱性盐；所述有机酸类化合物与含有双键的不饱和脂环族化合物的摩尔比为(1～1.5):1。/n

【技术特征摘要】
1.一种环氧化物，其特征在于，所述环氧化物的制备原料包括含有双键的不饱和脂环族化合物、过氧化氢、有机酸类化合物、溶剂、碱性盐；所述有机酸类化合物与含有双键的不饱和脂环族化合物的摩尔比为(1～1.5):1。


2.根据权利要求1所述环氧化物，其特征在于，所述溶剂与含有双键的不饱和脂环族化合物的重量比为(2.5～4.5):1。


3.根据权利要求1所述环氧化物，其特征在于，所述有机酸类化合物的碳原子数为3～7。


4.根据权利要求1～3任一项所述环氧化物，其特征在于，所述含有双键的不饱和脂环族化合物选自4-乙烯基环己烯、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、甲基丙烯酸-3-环己烯基甲酯、丙烯酸-3-环己烯基甲酯、聚[(2-乙烯基)-1,2-环己二醇]2-乙基-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇醚中至少一种。


5.根据权利要求4所述环氧化物，其特征在于，所述含有双键的不饱和脂环族化合物选自4-乙烯基环己烯、四氢邻苯二甲酸双缩水甘油酯、甲基丙烯酸-3-环己烯基甲酯、丙烯酸-3-环己烯基甲酯中至少一种时，所述过氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩建伟，贾泉，常杨军，曹祥明，
申请(专利权)人：江苏泰特尔新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32