CN108250377B - 一种bpf树脂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种BPF树脂的制备方法。本发明所述的BPF树脂的制备方法，步骤包括：（1）将苯酚、草酸和水加入到反应釜中，加热搅拌，得混合料I；（2）将甲醛持续加入到混合料I中，加热反应，得混合料II；（3）将混合料II脱水、脱酚，得到BPF树脂和回收苯酚。本发明通过脱水反应、对过量苯酚的连续薄膜化回收，减少高沸物的生成，从而提高反应产物BPF树脂的纯度，同时公用工程消耗减少30%，原料的单耗也大幅度减低。

Description

一种BPF树脂的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种BPF树脂的制备方法。
背景技术
BPF树脂是以苯酚和甲醛为原料，在催化剂作用下通过化学反应而生成的。
原来的工艺制造方法是反应、脱水、脱酚工序过程都是在一个反应釜内进行。这样，在草酸做催化剂的情况下，有一个关键问题就是如何确定苯酚和甲醛的摩尔比。在苯酚和甲醛的摩尔比低的场合，BPF生成的高沸物多，从而带来的是BPF纯度相应降低。反过来若提高苯酚和甲醛的摩尔比，虽然会减少高沸物的生成，但过量苯酚的回收会消耗大量的公用工程量，从而导致公用工程和的原料单位消耗恶化。
发明内容
本发明的目的在于在草酸做催化剂的前提下，不改变苯酚和甲醛的摩尔比，找到一种通过减少高沸物的生成，提高反应产物BPF树脂纯度的新方法。
本发明所述的BPF树脂的制备方法，步骤包括：
（1）将苯酚、草酸和水加入到反应釜中，加热搅拌，得混合料I；
（2）将甲醛持续加入到混合料I中，加热反应，得混合料II；
（3）将混合料II脱水、脱酚，得到BPF树脂和回收苯酚。
优选的，苯酚、甲醛和草酸的摩尔比为苯酚:甲醛:草酸=25∶1∶0.1。
优选的，步骤（1）中苯酚、甲醛和草酸的摩尔比为苯酚:甲醛:草酸=25∶1∶0.1。
优选的，步骤（1）中水的用量为苯酚的8～10wt.%，并控制步骤（2）中控制混合料II的水分含量为苯酚的8～10wt.%。
优选的，将回收苯酚和新苯酚、新草酸加入到反应釜中，重复步骤（2）和步骤（3）得到BPF树脂和二次回收苯酚。
优选的，回收苯酚中的苯酚和新苯酚的总量∶回收苯酚中的草酸和新草酸的总量=25∶1。
优选的，步骤（2）中甲醛持续加入时间为2小时。
优选的，步骤（1）中加热搅拌的时间为30～40分钟，温度逐渐升至87℃。
优选的，步骤（2）中加热反应的温度为90～93℃。
优选的，步骤（3）中脱水是通过降膜蒸发器进行的，脱水温度为115℃，压力为常压，脱水时间为1分钟。
优选的，步骤（3）中脱酚分两次，第一次脱酚是通过降膜蒸发器进行的，脱酚温度为165℃，压力为10KPa，脱酚时间为1分钟，第二次脱酚是通过旋转薄膜蒸发器进行的，脱酚温度为175℃，压力为0.6KPa，脱酚时间为1分钟。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明不改变催化剂草酸，不改变苯酚和甲醛的摩尔比，通过脱水反应、对过量苯酚的连续化回收，减少高沸物的生成，从而提高反应产物BPF树脂的纯度。
脱水反应和回收过量苯酚都是通过降膜蒸发器和旋转薄膜蒸发机来连续进行，避免了物料长时间的过热经历，因此也很大程度地减少了高沸物的生成。
新方法在纯度提高的同时，还比原方法的制造同等纯度下的公用工程消耗减少30%，原料的单耗也大幅度减低。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细阐述。
对比例
将250mol苯酚、1mol草酸和10mol甲醛一次投料加入到反应釜中，在温度为92℃条件下加热2小时，得混合料，混合料在温度为105℃条件下批脱水1分钟，在温度为175℃条件下脱苯酚1分钟，得到BPF树脂和回收苯酚。
经检测，得到的BPF树脂纯度为90%。
实施例1
（1）将250mol苯酚、1mol草酸和2350g水（相对于苯酚10wt.%的量）加入到反应釜中，加热搅拌35分钟，使温度逐渐升至87℃，得到混合料I；
（2）将10mol甲醛2小时持续加入到混合料I中，在温度为90℃条件下加热反应，得混合料II；
（3）将混合料II通过降膜蒸发器在温度为115℃、常压条件下脱水1分钟，然后通过降膜蒸发器在温度为165℃、压力为10KPa条件下进行第一次脱酚，时间为1分钟，通过旋转薄膜蒸发器在温度为175℃，压力为0.6KPa条件下进行第二次脱酚，时间为1分钟，回收过量苯酚后得到BPF树脂和回收苯酚。
得到的回收苯酚中，苯酚含量为240mol，草酸含量为0.5mol。
经检测，得到的BPF树脂纯度为95%；公用工程消耗减少30%。
实施例2
（1）向实施例1得到的回收苯酚中补充10ml苯酚和0.5mol草酸，得250mol苯酚、1mol草酸，将其和2350g水（相对于苯酚10wt.%的量）加入到反应釜中，加热搅拌40分钟，使温度逐渐升至87℃，得到混合料I’；
（2）将10mol甲醛2小时持续加入到混合料I中，在温度为90℃条件下加热反应，得混合料II’；
（3）将混合料II’通过降膜蒸发器在温度为115℃、常压条件下脱水1分钟，然后通过降膜蒸发器在温度为165℃、压力为10KPa条件下进行第一次脱酚，时间为1分钟，通过旋转薄膜蒸发器在温度为175℃，压力为0.6KPa条件下进行第二次脱酚，时间为1分钟，回收过量苯酚后得到BPF树脂和二次回收苯酚。
经检测，得到的BPF树脂纯度为95%；公用工程消耗减少30%。
实施例3
（1）将250mol苯酚、1mol草酸和1880g水（相对于苯酚8wt.%的量）加入到反应釜中，加热搅拌30分钟，使温度逐渐升至87℃，得到混合料I；
（2）将10mol甲醛2小时持续加入到混合料I中，在温度为93℃条件下加热反应，得混合料II；
（3）将混合料II通过降膜蒸发器在温度为115℃、常压条件下脱水1分钟，然后通过降膜蒸发器在温度为165℃、压力为10KPa条件下进行第一次脱酚，时间为1分钟，通过旋转薄膜蒸发器在温度为175℃，压力为0.6KPa条件下进行第二次脱酚，时间为1分钟，回收过量苯酚后得到BPF树脂和回收苯酚。
得到的回收苯酚中，苯酚含量为240mol，草酸含量为0.5mol。
经检测，得到的BPF树脂纯度为93%；公用工程消耗减少30%。

Claims (6)

1.一种BPF树脂的制备方法，其特征在于，步骤包括：
（1）、将苯酚、草酸和水加入到反应釜中，加热搅拌，得混合料I；
（2）、将甲醛持续加入到混合料I中，加热反应，得混合料II；
（3）、将混合料II脱水、脱酚，得到BPF树脂和回收苯酚；
其中，苯酚、甲醛和草酸的摩尔比为苯酚:甲醛:草酸=25∶1∶0.1；
步骤（1）中水的用量为苯酚的8～10wt.%，并控制步骤（2）中控制混合料II的水分含量为苯酚的8～10wt.%；
将回收苯酚和新苯酚、新草酸加入到反应釜中，重复步骤（2）和步骤（3）得到BPF树脂和二次回收苯酚；
步骤（3）中脱酚分两次，第一次脱酚是通过降膜蒸发器进行的，脱酚温度为165℃，压力为10KPa，脱酚时间为1分钟，第二次脱酚是通过旋转薄膜蒸发器进行的，脱酚温度为175℃，压力为0.6KPa，脱酚时间为1分钟。
2.根据权利要求1所述的BPF树脂的制备方法，其特征在于，回收苯酚中的苯酚和新苯酚的总量∶回收苯酚中的草酸和新草酸的总量=25∶1。
3.根据权利要求1所述的BPF树脂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中甲醛持续加入时间为2小时。
4.根据权利要求1所述的BPF树脂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中加热搅拌的时间为30～40分钟，温度逐渐升至87℃。
5.根据权利要求1所述的BPF树脂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中加热反应的温度为90～93℃。
6.根据权利要求1所述的BPF树脂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中脱水是通过降膜蒸发器进行的，脱水温度为115℃，压力为常压，脱水时间为1分钟。
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