一种含有两个α-羟基的环氧树脂及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种含有两个α

【技术实现步骤摘要】
一种含有两个
α
‑
羟基的环氧树脂及其生产方法


[0001]本专利技术涉及环氧树脂领域，尤其涉及一种含有两个α
‑
羟基的环氧树脂及其生产方法。

技术介绍

[0002]环氧树脂固化体积收缩率小，硬度高，粘性强，介电性能好，能耐绝大部分溶剂稳定，因而广泛应用于国防、国民经济各部门，作浇注、浸渍、层压料、粘接剂、涂料等用途。
[0003]随着近年大基建、风电和5G等国家政策的加持，客户对环氧树脂量的需求越来越多，质的需求也越来越高，常规品类的环氧树脂已经不能满足所有客户的需求，各种特种环氧树脂也层出不穷，含有两个α
‑
羟基的环氧树脂就是其中的一种。
[0004]双酚A型环氧树脂主要是以双酚A和环氧氯丙烷为原料，用碱金属做催化剂，在合适的温度，生成2
‑
氯丙醇双酚A，再与碱进行反应，生成树脂和氯化钠，经过提纯后得产品。
[0005]α双醇
‑
双酚A型环氧树脂，是制备双酚A型环氧树脂反应中产生的副产物，由于α双醇
‑
双酚A型环氧树脂α位羟基活性大，可以与各类胺类和其他环氧树脂反应，固化物的支化结构增多，交联密度增大，经固化后形成三维交联网络空间结构，使得α双醇含量的多少，直接影响着树脂的固化性质。
[0006]目前市场上供应的双酚A型环氧树脂中环氧值为0.55
‑
0.56eq/100g，其α双醇含量在2mmol/100g左右，多应用于低温固化行业，由于冬季气温低，南北温差大，一般常温固化均只能在15℃
‑
40℃温度范围内使用，进而限制了双酚A型环氧树脂的应用。

技术实现思路

[0007]本专利技术公开了一种含有两个α
‑
羟基的环氧树脂及其生产方法，以提高双酚A型环氧树脂制备过程中双酚A型环氧树脂的α
‑
羟基含量，使得双酚A型环氧树脂能够适应
‑
10℃下低温固化，拓宽双酚A型环氧树脂的应用领域和时间。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：
[0009]一种含有两个α
‑
羟基的环氧树脂，由2
‑
氯丙醇双酚A与48
‑
52wt％NaOH溶液进行脱卤反应后再和草酸以及50wt％的稀碱在甲苯中进行反应制得；
[0010]其中2
‑
氯丙醇双酚A由双酚A和环氧氯丙烷以及二氯丙醇在碱金属催化剂的条件下发生缩合反应制得；
[0011]所述双酚A、环氧氯丙烷、二氯丙醇的摩尔比为1：(2
‑
7)：(0.2
‑
0.5)。
[0012]进一步地，所述碱金属催化剂为48
‑
52wt％NaOH水溶液。
[0013]进一步地，所述环氧树脂中α
‑
羟基含量在20mmol/100g以上。
[0014]一种含有两个α
‑
羟基的环氧树脂的生产方法，包括如下步骤：
[0015]S1：在碱金属催化剂中，将双酚A和环氧氯丙烷反应，反应温度为40
‑
80℃，反应时间为1
‑
6h，然后加入二氯丙醇，继续反应1
‑
6h，得到2
‑
氯丙醇双酚A；其中，双酚A和碱金属催化剂的摩尔比为1：(0.002
‑
0.005)；
[0016]步骤S1涉及的反应式为：
[0017][0018]S2：在40
‑
90℃下向步骤S1制得的2
‑
氯丙醇双酚A中滴加48
‑
52wt％NaOH溶液，2
‑
氯丙醇双酚A和50wt％NaOH溶液的摩尔比为1：(1
‑
2)；滴加结束后，于真空度为5
‑
30kpa、40
‑
90℃条件下稳定0.5
‑
3h；
[0019]步骤S2涉及的反应式为：
[0020][0021]S3：脱除未反应的环氧氯丙烷，制得粗树脂；
[0022]S4：向步骤S3制得的粗树脂中依次加入甲苯和草酸，于65℃下反应0.5h后，随后加入50wt％的稀碱继续反应1h，然后调节水解氯含量为0
‑
500ppm，于150℃下稳定0.1
‑
1h，最后水洗除盐、洗涤、蒸馏回收甲苯；
[0023]步骤S4涉及的反应式为：
[0024][0025]进一步地，在步骤S4中，所述步骤S3制得的粗树脂和草酸的摩尔比为1：(0.02
‑
0.2)。
[0026]进一步地，在步骤S2中，48
‑
52wt％NaOH溶液的滴加时间为1
‑
5h。
[0027]进一步地，所述步骤S3的具体操作方法为：在真空度为3
‑
50kpa、60
‑
150℃条件下蒸馏回收环氧氯丙烷，蒸馏脱除时间为1
‑
5h。
[0028]进一步地，在步骤S4中，蒸馏回收甲苯的操作温度为90
‑
150℃。
[0029]本专利技术公开的一种含有两个α
‑
羟基的环氧树脂及其生产方法的有益效果：
[0030]第一、本申请先采用双酚A、环氧氯丙烷和二氯丙醇在碱性条件下进行开环预反应，实现一次引入羟基；然后加入氢氧化钠进行闭环反应；在脱除环氧氯丙烷后加入甲苯进行稀释，向稀释后的混合液中加入草酸，草酸能够与粗树脂进行开环反应，引入羧基，随后加稀碱，碱能够与未反应的草酸反应生成草酸钠，同时能够向引入羧基后的中间产物上二次引入羟基，分两次引入羟基，使得环氧树脂中α双醇提高。
[0031]第二、经检测，本申请环氧树脂产品中将双酚A型环氧树脂的α双醇含量提高至20
±
2mmol/100g，使得制得的含有两个α
‑
羟基的环氧树脂能够适应于
‑
10℃下低温固化，拓宽了双酚A型环氧树脂的应用地域、领域和时间。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]本申请所涉及的上述含有两个α
‑
羟基的环氧树脂的反应机理为：
[0034][0035]在催化剂的作用下，双酚A与环氧氯丙烷反应生成氯醇化合物。
[0036][0037]氯醇化合物的酚羟基与2,3
‑
二氯丙醇进行醚化反应生成上述化合物。
[0038][0039]再与NaOH进行反应，脱除化合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有两个α
‑
羟基的环氧树脂，其特征在于，由2
‑
氯丙醇双酚A与48
‑
52wt％NaOH溶液进行脱卤反应后再和草酸以及50wt％的稀碱在甲苯中反应制得；其中2
‑
氯丙醇双酚A由双酚A和环氧氯丙烷以及二氯丙醇在碱金属催化剂的条件下发生缩合反应制得；所述双酚A、环氧氯丙烷、二氯丙醇的摩尔比为1：(2
‑
7)：(0.2
‑
0.5)。2.根据权利要求1所述的一种含有两个α
‑
羟基的环氧树脂，其特征在于，所述碱金属催化剂为48
‑
52wt％NaOH水溶液。3.根据权利要求1所述的一种含有两个α
‑
羟基的环氧树脂，其特征在于，所述环氧树脂中α双醇含量在20mmol/100g以上。4.如权利要求1
‑
3中任意一项所述的一种含有两个α
‑
羟基的环氧树脂的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在碱金属催化剂中，将双酚A和环氧氯丙烷在40
‑
80℃温度下反应1
‑
6h，然后加入二氯丙醇，继续反应1
‑
6h，得到2
‑
氯丙醇双酚A；其中，双酚A和碱金属催化剂的摩尔比为1：(0.002
‑
0.005)；S2：在40
‑
90℃下向步骤S1制得的2
‑
氯丙醇双酚A中滴加48
‑
52wt％NaOH溶液，2
‑
氯丙醇双...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭树志，李福，刘忠新，叶玉波，薛新英，
申请(专利权)人：大连齐化新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：