AT244975B - Verfahren zur Herstellung von monomeren tri-Glycidyl-isocyanuraten - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von monomeren   tri-Glycidyl-isocyanuraten   
Die bisherige Darstellung von Polyglycidylcyanuraten besitzt hinsichtlich des Verfahrens noch Mängel. 



  Durch die Anlagerung von Epichlorhydrin an Cyanursäure unter Verwendung eines Katalysators findet in erster Stufe die Bildung von Chlorhydrin der Cyanursäure statt und die Epoxydation mit Alkalien führt in zweiter Stufe zur Epoxydverbindung. Die Epoxydation mit Alkalien lässt sich nach diesem Verfahren in einem Arbeitsgang nicht vollständig durchführen, was durch die hohen Chlorwerte und hohen Epoxyd- äquivalente der gebildeten Polyglycidylcyanurate belegt wird. Um niedrigere Chlorwerte und niedrigere Epoxydäquivalente der Polyglycidylcyanurate zu erhalten, müssen nach diesem Verfahren zwei bis drei Epoxydationsreaktionen mit Alkali durchgeführt werden. Dadurch wird das Verfahren umständlich und verteuert sich wesentlich.

   Durch die Reaktion noch nicht umgesetzter NH-Gruppen der Cyanursäure mit schon gebildeten Glycidylgruppen der Cyanursäure entstehen polymere Glycidylcyanurate, die hohe Epoxydäquivalente bedingen. Es lassen sich auf diese Weise nur Gemische von monomeren und polymeren Glycidylcyanuraten herstellen. 



   Erfindungsgemäss gelangt man zu monomeren Glycidyl-iso-cyanuraten mit niedrigen Epoxydäquivalenten und niedrigen Chlorgehalten durch Umsetzung von Cyanursäure mit überschüssigem Epichlorhydrin in Gegenwart aminischer Katalysatoren. Die nachteilige Epoxydreaktion mit Alkalien wird dabei vermieden. 



  In erster Stufe wird Epichlorhydrin an die Cyanursäure unter Bildung des tri-Glycerinchlorhydrins der Cyanursäure angelagert. Da erfindungsgemäss ein grosser Überschuss von Epichlorhydrin angewendet wird (zirka 60-90 Mol Epichlorhydrin pro 1 Mol Cyanursäure) sind keine NH-Gruppen der Cyanursäure mehr vorhanden, die später zur Polyglycidylcyanurat-Bildung führen können. Das Epichlorhydrin lagert sich nicht nur an die Cyanursäure unter Bildung der Chlorhydrinverbindung an, sondern es vermag auch besonders im Überschuss und in Gegenwart eines aminische Katalysators Salzsäure aus diesem Chlorhydrin aufzunehmen und Dichlorhydrin zu bilden. Die Anlagerungsreaktion und die Epoxydierung, die zur Bildung von Glycidyl-iso-cyanuraten führt, wird bei der Siedepunkttemperatur des Epichlorhydrins durchgeführt. Statt Epichlorhydrin können auch die Homologen des Epichlorhydrins, z.

   B.   Y-Methyl-   epichlorhydrin oder ss-Methylepichlorhydrin, verwendet werden. Zur Isolierung des tri-Glycidyl-isocyanurates wird das Reaktionsgemisch vom überschüssigen Epichlorhydrin bei niedriger Temperatur und unter vermindertem Druck durch Destillation befreit und das tri-Glycidyl-iso-cyanurat vom noch vorhandenen Dichlorhydrin durch Fällung mit selektiven Lösungsmitteln wie Äther oder Alkoholen befreit. Das erhaltene Dichlorhydrin kann nach bekannten Verfahrensweisen mit Kalkhydrat wieder in Epichlorhydrin umgewandelt werden. 



   Aminische Ionenaustauscher haben gegenüber anderen Katalysatoren den Vorteil, dass sie nicht im Epoxydharz verbleiben und die Stabilität und Lagerbeständigkeit des Glycidyl-iso-cyanurates erhalten. Ihre Unlöslichkeit im Reaktionsgemisch und ihre Stabilität bei der Reaktionstemperatur lassen eine kontinuierliche Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von tri-Glycidyl-isocyanuraten zu. 
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   Das   erfindungsgemässe   Verfahren zur Herstellung von tri-Glycidyl-iso-cyanuraten hat den Vorteil, die Epoxydation des tri-Chlor-hydrins der Cyanursäure zu tri-Glycidyl-iso-cyanurat, unter Vermittlung eines Katalysators, durch eine technisch leicht herstellbare und niedrig siedende Verbindung, wie z. B. 



  Epichlorhydrin, zu erreichen. Es wird im Gegensatz zu bekannten Verfahren monomeres tri-Glycidyl-isocyanurat mit niedrigem Chlorgehalt und hohem Epoxydgehalt erhalten. 



   Beispiel :   51, 6   g Cyanursäure (0, 4 Mol) werden in einem 41-Dreihalskolben, der mit einem Rührer, einem Rückflusskühler und einem Thermometer versehen ist, mit 3336 g Epichlorhydrin und 8 ml Dimethylanilin gemischt und gerührt und 5 h bei   1170 C   erhitzt. Nach zirka 1 h Reaktionszeit tritt eine Lösung der Cyanursäure ein und nach weiteren 4 h ist die Anlagerung des Epichlorhydrins an die Cyanursäure und die darauf folgende Epoxydation des Cyanursäurechlorhydrinesters zum iso-Cyanursäuretriepoxyd beendet. 



  Das überschüssige Epichlorhydrin wird im Vakuum bei 12 mm Hg abgezogen und das zurückbleibende Gemisch von Dichlorhydrin und iso-Cyanursäuretriepoxyd mit Äther oder Alkohol ausgefällt. Das Harz scheidet sich als weisses kristallines Produkt aus und hat nach Trocknung im Vakuum ein Gewicht von 
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    C,PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von monomeren tri-Glycidyl-iso-cyanuraten, dadurch gekennzeichnet, dass Cyanursäure mit einem Überschuss von Epichlorhydrin oder dessen Homologen bei Temperaturen von 100 bis   l500 C   in Gegenwart katalytischer Mengen eines tertiären Amins in einem Reaktionsgang gelöst und epoxydiert wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Katalysator ein tertiär-aminischer Ionenaustauscher benützt wird.