Способ получения эпоксидных смол Советский патент 1991 года по МПК C08G59/06 

ё

Изобретение относится к химическому производству и может быть использовано при получении эпоксидных смол. Целью изобретения является-увеличение времени желатинизации эпоксидной смолы с отвер- дителем, сокращение объема отходов. В способе получения эпоксидных смол щелочной конденсации многоатомных фенолов с избытком эпихлоргидрина с отгонкой воды реакционную массу нейтрализуют углекислотой, освобождают от избыточного эпихлоргидрина, растворяют в толуоле, смешивают с хлористым натрием, введенным в количестве 7-10% от массы многоатомного фенола, обезвоживают, фильтруют и упаривают.

Изобретение относится к химическому производству и может быть использовано при получении эпоксидных смол.

Цель изобретения - увеличение времени желатинизэции эпоксидной смолы с от- вердителем и сокращение объема отходов.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу получения эпоксидных смол путем щелочной конденсации многоатомных фенолов с избытком эпихлоргидрина с отгонкой воды, редакционную массу нейтрализуют углекислотой, освобождают от избыточного эпихлоргидрина, растворяют в толуоле, смешивают с хлористым натрием, введенным в количестве 7-10% от массы многоатомного фенола, обезвоживают фильтруют и упаривают.

П р и м е р 1 (известный). В реактор, снабженный электрообогревом, мешалкой, термометром, дозатором щелочи и насадкой для азеотропной дистилляции, загружают 228,0 г (1,0 моль) дифенилолпропана СДФП), 740,0 г (8,0 моль) эпихлоргидрина (ЭХГ). Реагенты нагревают до 114 С и в течение 6 ч вводят через дозатор 168,0 г (2,1 моль) 50%-ного водного раствора едкого натра, одновременно отгоняя гетероазеотроп эпихлоргидрина с водой. В сборнике гетеро- азетроп расслаивают. Оборотный эпихлор- гидрин возвращают в реактор. После подачи раствора едкого натра температуру снижают до 70°С и массу нейтрализуют до рН 7 с помощью смеси 14.0 г 5%-ного раствора соляной кислоты и 1,5 г 20%-кого раствора уксусной кислоты. Затем азеотропную насадку заменяют прямым холодильником и отгоняют избыточный ЭХГ при пониженном давлении 100 мм рт.ст.. доводя температуру до 130°С в конце отгона. Сырую смолу фильтруют при 90°С на нутч-фильтре через

С Ч

СО

VI

2 слоя плотной хлопчатобумажной ткани. Получают 310,0 г (146,0% по дифенилолпро- пану) прозрачной эпоксидной смолы со следующими свойствами: . Содержание эпоксидных групп (эпоксиэквивалент-0,52%), %22,5

Вязкость (при 25°С), сПз21800

Содержание хлора омыляемого, %0,6

Содержание летучих, %0,11

Содержание ионов хлора, %0,001

Содержание полиглицеринов, %1,3 Время желатинизации

с отвердителем при 100°С, ч 3,5 П р и м е р 2 (известный), В реактор, снабженный электрообогревом, мешалкой, термометром, дозатором щелочи и насад- кой для азеотропной дистилляции загружают 228 г (1 моль) дифенилолпропана (ДФП), 740 г (8 моль) эпихлоргидрина (ЭХГ).

Реагенты нагревают до 114°С и в течение 6 ч вводят через дозатор 168 г (2,1 моль) 50%-ного водного раствора едкого натра, одновременно отгоняя гетероазеотроп эпихлоргидрина с водой. В сборнике гетероазеотроп расслаивают, оборотный эпи- хлоргидрин возвращают в реактор. После подачи раствора едкого натра температуру снижают до 70°С, в реакционную массу пропускают углекислоту до достижения нейтральной среды (отсутствие окраски вытяжки с фенолфталеином). Затем азеотропную насадку заменяют прямым холодильником и отгоняют избыточный ЭХГ при пониженном давлении 100 мм рт.ст., доводя температуру до 130°С в конце отгона. Затем в нейтрализованную реакционную массу после удаления ЭХГ добавляют 600 г толуола. К толуольному раствору смолы прибавляют дополнительно 22,8 г (10%) хлористого натрия, перемешивают. Глубокое обезвожива- ние толуольного раствора смолы осуществляют нагреванием и перемешива- нием раствора при 100-120°С до появления прозрачного погона. Затем толуольный раствор смолы фильтруют, осадок на фильтре дважды (по 50 г) промывают толуолом. Полученный прозрачный фильтрат упаривают при 140°С и остаточном давлении 50 мм рт.ст. с выделением целевого продукта.

Получают 322 г (141,2% от дифенилолпропана) эпоксидной смолы со следующими свойствами: Содержание эпоксидных групп (эпоксиэквивалент - 0.525), % 22,6

Содержание омыляемого

хлора, %0,35

Содержание

летучих, %0,1

Содержание

ионного хлора, %0,001

Вязкость (при 25°С), сПз21000

Время желатини- 0 зации с отвердителем

при 100°С, ч22

В эпоксидной смоле полиглицерины отсутствуют.

По известному способу нейтрализацию 5 свободной щелочи осуществляют смесью уксусной и сильной минеральной кислот. Это является недостатком способа, поскольку затрудняется утилизация хлористого натрия за счет присутствия в 0 отфильтрованной смоле ацетата натрия или другой соли.

По предлагаемому способу нейтрализацию реакционной массы производят углекислотой, что приводит к образованию 5 карбоната натрия, который не мешает утилизации хлористого натрия в условиях получения гидроксида натрия и хлора электролизом.

Примерз. В реактор, снабженный 0 мешалкой, термометром, обратным холодильником, капельной воронкой и обогревом, загружают 228 г (1 моль) дифенилолпропана, 925 г (10 моль) ЭХГ. Смесь при перемешивании нагревают до 85°С и в течение 2 ч в нее 5 вводят 84 г 50%-ного водного раствора едкого натра, при остаточном давлении 100- 150 мм рт.ст. В процессе подачи щелочи непрерывно отгоняют воду в виде азеотропной смеси с ЭХГ. По окончании реакции 0 конденсации реакционную массу нейтрализуют углекислотой и при остаточном давлении 50-80 мм рт.ст. и 120-130°С отгоняют свободный ЭХГ. Остаток охлаждают до 60- 65°С к нему приливают 800 г толуола. Затем 5 к толуольному раствору смолы добавляют дополнительно хлористый натрий в количестве 13,8 г (6%), перемешивают. Обезвоживание толуольного раствора смолы осуществляют нагреванием и перемешива- 0 нием раствора при 100-120°С до появления прозрачного погона.

Затем толуольный раствор смолы фильтруют, осадок на фильтре дважды (по 50 г)промывают толуолом. Полученный прозрачный фильтратупа- 5 ривают при 140°С и остаточном давлении 50 мм рт.ст. с выделением целевого продукта.

Получают 336,5 г эпоксидной смолы со следующими свойствами: Содержание эпоксидных групп, %23,5

Содержание

опыляемого хлора. % .6,4

Время желатинизации

с отвердителем при 100°С, 19

П р и м е р 4. В условиях примера 3 осуществляют синтез эпоксидной смолы на основе дифенилолпропана. Но к толуольно- му раствору смолы прибавляют дополнительно 16,0 г (7%) хлористого натрия. Толуольный раствор смолы обезвоживают, фильтруют, упаривают.

Получают 336,8 г эпоксидной смолы со следующими свойствами:

Содержание

эпоксидных групп. %23,7

Содержание

омыляемого хлора, %0,39

Время желатинизации

с отвердителем при 100°С, ч 21

Пример 5. В условиях примера 3 осуществляют синтез эпоксидной смолы на основе дифенилолпропана. Но к толуольно- му раствору смолы обезвоживают, фильтру ют, упаривают.

Получают 337 г эпоксидной смолы со следующими свойствами:

Содержание

эпоксидных групп, %24,0

Содержание

омыляемого хлора, %0,35

Время желатинизации

с отвердителем, ч22

Примерб. В условиях примера 3 осуществляют синтез эпоксидной смолы на основе дифенилолпропана. Но к толуольно- му раствору смолы прибавляют дополнительно 25,1 г (11%) хлористого натрия. Толуольный раствор смолы обезвоживают, фильтруют, упаривают.

Получают 337,1 г эпоксидной смолы со следующими свойствами:

Содержание

эпоксидных групп, %24,1

Содержание

омыляемого хлора, %0,35

Время желатинизации

с отвердителем при 100°С,Ч 22

Пример (контрольный). В условиях примера 3 осуществляют синтез эпоксидной смолы на основе дифенилолпропана. В толуольный раствор смолы не добавляют хлористый натрий. После обезвоживания раствор фильтруют, упаривают.

Получают 337,0 г эпоксидной смолы со следующими свойствами:

Содержание

эпоксидных групп, %23,0

Содержание

омыляемого хлора, %0,65

Время желатинизации

с-отвердителем при 100°С17

Примерв. В условиях примера 3 осуществляют синтез эпоксидной смолы на основе дифенилолпропана, но с использованием ЗХГ, полученного/ -при синтезе смол в условиях примеров 3-6. К толуольному раствору смолы прибавляют дополнительно 22,8 г (10%) хлористого натрия. Толуольный раствор смолы обезвоживают, фильтруют, упаривают.

Получают 336,9 г эпоксидной смолы со следующими свойствами:

Содержание

эпоксидных групп, %23,9

Содержание

омыляемого хлора, %0,4

Время желатинизации

с отвердителем, при 100°С, ч 21,5

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Способ получения эпоксидных смол щелочной конденсацией многоатомных фенолов с избытком эпихлоргидрина с отгонкой воды, нейтрализацией реакционной массы, отгонкой эпихлоргидрина и отделением хлористого натрия фильтрацией, отличающийся тем, что, с целью увеличения времени желатинизации эпоксидной смолы с отвердителем и сокращения объема отходов, реакционную массу, предварительно нейтрализованную углекислотой и освобожденную от избыточного эпихлоргидрина, растворяют в толуоле, смешивают с хлористым натрием в количестве 7-10% от массы многоатомного фенола, обезвоживают, фильтруют и упаривают толуол.