CN101177477A - 环氧树脂催化精制工艺 - Google Patents

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Abstract

一种环氧树脂的催化精制工艺，制备步骤为：双酚A和环氧氯丙烷按质量比1∶1.0～1.2投料，在19～24KPa条件下调温到55～65℃，加入氢氧化钠，加入量为166kg/吨树脂理论产量，反应3～5小时后蒸馏过量环氧氯丙烷，得环氧树脂半成品；向环氧树脂半成品中加入树脂理论得质量4.0～5.0‰的苄基三乙基氯化铵作催化剂，根据有机氯计算加氢氧化钠量，计算公式为氢氧化钠质量＝半成品有机氯×400×树脂理论得量×(1.1～3.5)，将上述氢氧化钠配成12～15％质量浓度的溶液加入环氧树脂半成品，再按树脂理论得质量的90～110％加溶剂甲苯，在79～83℃条件反应下2～4小时，水洗，脱去溶剂，得到环氧树脂。

Description

环氧树脂催化精制工艺
一、技术领域
本发明属于环氧树脂的生产技术领域，特别涉及一种环氧树脂的催化精制工艺。
二、背景技术
现有技术：低分子量的环氧树脂在回收过量的环氧氯丙烷后，要再进行加氢氧化钠精制，降低有机氯(水解氯)。一般做法，要得较低的有机氯必须多加氢氧化钠，但多加氢氧化钠一是增加了氢氧化钠的消耗，另外使老化树脂增多，收率降低。生产WSR6101时，过量的环氧氯丙烷和双酚A稍溶解后，调温到55-65℃，加入第一部分氢氧化钠(理论氢氧化钠量的75-90％)，3-5小时反应结束，通过蒸馏的方法回收环氧氯丙烷，因为第一次加氢氧化钠量只有理论加氢氧化钠量的75-90％，回收后的产物未完全反应，还需第二次加氢氧化钠进行反应。为了得到有机氯较低的产品，常用的做法是提高第二次加氢氧化钠的量和浓度，但氢氧化钠的浓度和量增加后，副反应也多了，在氢氧化钠的作用下已完成反应的环氧树脂进一步反应生成更高分子量的树脂，而这种树脂不溶于甲苯，形成一种不溶于水和甲苯的老化树脂，降低了树脂收率；同时因为提高了氢氧化钠的用量，氢氧化钠的消耗也增加了。
三、发明内容
本发明针对上述技术问题，提供一种通过催化剂降低有机氯的含量，降低氢氧化钠的加入量，提高树脂收率。
本发明的技术解决方案为：一种环氧树脂的催化精制工艺，制备步骤为：双酚A和环氧氯丙烷按质量比1∶1.0～1.2投料，在19～24Kpa条件下调温到55～65℃，加入氢氧化钠，加入量为166kg/吨树脂理论产量，反应3～5小时后蒸馏过量环氧氯丙烷，得环氧树脂半成品；向环氧树脂半成品中加入树脂理论得质量4.0～5.0‰的苄基三乙基氯化铵作催化剂，根据有机氯计算加氢氧化钠量，计算公式为氢氧化钠质量＝半成品有机氯×400×树脂理论得量×(1.1～3.5)，将上述氢氧化钠配成12～15％质量浓度的溶液加入环氧树脂半成品，再按树脂理论得质量的90～110％加溶剂甲苯，在79～83℃条件反应下2～4小时，水洗，脱去溶剂，得到环氧树脂。环氧树脂半成品的机氯含量为0.04-0.12eq/100g。催化剂苄基三乙基氯化铵加入量为树脂理论得量4.5‰。有机氯是指每100克树脂含有的有机氯原子的当量数，单位：eq/100g。半成品有机氯是指每100克半成品树脂含有的有机氯原子的当量数，单位：eq/100g。
有益效果：用苄基三乙基氯化铵作催化剂后，一、成品有机氯(水解氯)含量大幅降低，满足了电子级环氧树脂的要求，二、生产相同指标的产品，氢氧化钠的消耗降低了10kg/t以上；三、提高成品树脂收率，降低原材料消耗0.5％。
四、具体实施方式
实施例1：
一种环氧树脂的催化精制工艺，制备步骤为：双酚A和环氧氯丙烷按质量比1∶1.0～1.2投料，在19～24Kpa条件下调温到55～65℃，加入氢氧化钠，加入量为166kg/吨树脂理论产量，反应3～5小时后蒸馏过量环氧氯丙烷，得环氧树脂半成品；向环氧树脂半成品中加入树脂理论得质量4.0～5.0‰的苄基三乙基氯化铵作催化剂，根据有机氯计算加氢氧化钠量，计算公式为氢氧化钠质量＝半成品有机氯×400×树脂理论得量×(1.1～3.5)，将上述氢氧化钠配成12～15％质量浓度的溶液加入环氧树脂半成品，再按树脂理论得质量的90～110％加溶剂甲苯，在79～83℃条件反应下2～4小时，水洗，脱去溶剂，得到环氧树脂。有机氯是指每100克树脂含有的有机氯原子的当量数，单位：eq/100g。树脂理论得量为双酚A投料量/双酚A单位消耗量。
实施例2：(和实施例3的对照)
生产WSR6101(环氧值在0.41-0.47eq/100g双酚A型环氧树脂，下同)时，回收环氧氯丙烷后物料有机氯指标为0.10-0.12eq/100g，加氢氧化钠量按58kg(100％，碱量计算方法：半成品有机氯×400×树脂理论得量×系数，下同；系数为1.32)/吨树脂产量，配成质量浓度为12-13％溶液，不加溶剂甲苯和催化剂，在89-95℃反应2-3小时，成品有机氯0.0064eq/100g。半成品有机氯是指每100克半成品树脂含有的有机氯原子的当量数，单位：eq/100g。
实施例3：
生产WSR6101时，双酚A和环氧氯丙烷按质量比1∶1.1投料，在绝压19-24Kpa条件下调温到55-65℃，加入第一部分氢氧化钠：166kg/t树脂产量，3-5小时反应结束；蒸馏过量环氧氯丙烷，物料有机氯指标为0.10-0.12eq/100g，加氢氧化钠量：按48kg/吨树脂(系数为1.1)，配成质量浓度为12-13％溶液，按树脂产量的0.45％加苄基三乙基氯化铵，不加溶剂甲苯，在89-95℃反应2-3小时；按树脂产量比1∶2加入溶剂溶解树脂，通过水洗的方法去除产物中的氯化钠和过量的氢氧化钠；再将溶剂蒸发出来，得到成品，成品有机氯0.0063eq/100g。
实施例4：
生产0164类树脂(包括WSR618、0164、E-52D、E-54、CYD-128、850S、828等，环氧值在0.49-0.54eq/100g双酚A型环氧树脂，下同)时，回收环氧氯丙烷后物料有机氯指标为0.040-0.050eq/100g，加氢氧化钠量按29kg/吨树脂(系数为1.61)，加水配成质量浓度为12-15％的溶液，再按树脂产量的90-110％加溶剂甲苯、按树脂产量的0.45％加苄基三乙基氯化铵，在79-83℃反应2-3小时，成品水解氯150PPM(折算成有机氯为0.0004eq/100g)，其中双酚A消耗为681kg/t。
对比实施例5：
生产0164类树脂(包括WSR618、0164、E-52D、E-54、CYD-128、850S、828，下同)时，回收环氧氯丙烷后物料有机氯指标为0.040-0.050eq/100g，加氢氧化钠量按29kg(100％)/吨树脂(系数为1.61)，加水配成质量浓度为12-15％的溶液，再按树脂产量的90-110％加溶剂甲苯，不加催化剂，在79-83℃反应2-3小时，成品水解氯2000PPM(折算成有机氯为0.0056eq/100g)。
对比实施例6：
生产0164类树脂(包括WSR618、0164、E-52D、E-54、CYD-128、850S、828，下同)时，回收环氧氯丙烷后物料有机氯指标为0.040-0.050eq/100g，加氢氧化钠量按60kg(100％)/吨树脂(系数为3.33)，加水配成质量浓度为12-15％的溶液，再按树脂产量的90-110％加溶剂甲苯，不加催化剂，在79-83℃反应2-3小时，成品水解氯600PPM(折算成有机氯为0.0017eq/100g)，其中双酚A消耗为685kg/t。
对比实施例7：
生产0164类树脂(包括WSR618、0164、E-52D、E-54、CYD-128、850S、828，下同)时，回收环氧氯丙烷后物料有机氯指标为0.040-0.050eq/100g，加氢氧化钠量按63kg(100％)/吨树脂(系数为3.5)，加水配成质量浓度为12-15％的溶液，再按树脂产量的90-110％加溶剂甲苯，不加催化剂，在79-83℃反应2-3小时，成品水解氯590PPM(折算成有机氯为0.0017eq/100g)，其中双酚A消耗为687kg/t。

Claims (3)

1.一种环氧树脂的催化精制工艺，其特征在于制备步骤为：
a.双酚A和环氧氯丙烷按质量比1∶1.0～1.2投料，在19～24Kpa条件下调温到55～65℃，加入氢氧化钠，加入量为150～200kg/吨树脂理论产量，反应3～5小时后蒸馏过量环氧氯丙烷，得环氧树脂半成品；
b.向环氧树脂半成品中加入树脂理论得质量4.0～5.0‰的苄基三乙基氯化铵作催化剂，根据有机氯计算加氢氧化钠量，计算公式为氢氧化钠质量＝半成品有机氯×400×树脂理论得量×(1.1～3.5)，将上述氢氧化钠配成12～15％质量浓度的溶液加入环氧树脂半成品，再按树脂理论得质量的90～110％加溶剂甲苯，在79～83℃条件反应下2～4小时，水洗，脱去溶剂，得到环氧树脂。
2.根据权利要求1所述的环氧树脂的催化精制工艺，其特征在于所述环氧树脂半成品的有机氯含量为0.04-0.12eq/100g。
3.根据权利要求1所述的环氧树脂的催化精制工艺，其特征在于所述催化剂苄基三乙基氯化铵加入量为树脂理论得量4.5‰。
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