CN110330445A - 一种三酚a型氰酸酯及其制备方法 - Google Patents

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金中宝
吕嘉木
张先军
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Abstract

本发明公开了一种三酚A型氰酸酯及其制备方法，所采用原料为三酚A、乙醚、三乙胺和氯化氰，采用本发明制备的三酚A型氰酸酯，其工艺性和反复性十分良好，产品的收率和质量也十分的稳定，其产品的含量≥98.5％，小试最高收率可达到99.03％，熔点为78‑81℃。采用本发明制备的三酚A型氰酸酯产品具备耐湿热性能，可以在湿热要求更高的环境下应用，满足客户的特殊应用需求。

Description

一种三酚A型氰酸酯及其制备方法
技术领域
本发明属于有机高分子材料合成领域，具体涉及一种三酚A型氰酸酯及其制备方法。
背景技术
氰酸酯树脂是一种新型的高性能热固性树脂，具有突出的电性能，在宽频带范围内具有优异的介电性能和介电损耗值，是制造高频高速印刷电路板、高性能透波材料和航空结构材料的基础原材料，氰酸酯树脂已被公认为二十一世纪最具竞争力的树脂品质之一。
目前市场上广泛使用的双酚A氰酸酯树脂，具有非常优异的综合性能。它不但具有和传统环氧树脂相同的操作加工性能，同时还具有氰酸酯树脂特有的优异的耐热性(Tg＝290℃)，优异的介电性能，从X波段到W波段的宽频带范围内具有非常低的介电常数(ε＝2.64－3.11)和介电损耗值(tgδ＝0.001－0.008)，且具有优良的力学性能、低的吸湿性，与已规模生产的酚醛树脂、环氧树脂和双马来酰亚胺等热固性树脂基体相比，双酚A氰酸酯树脂具有更优的综合性能。随电子行业的不断发展，对材料的各项性能的要求不断提升，其中之一是对材料的吸湿性能要求提高，目前规模供应的双酚A氰酸酯的吸湿性达不到对耐湿热性能更高的环境下应用。因此需要开发某款特殊结构的三酚氰酸酯产品，该结构的氰酸酯产品能满足客户的特殊应用需求。
基于上述技术问题，我们发明了一种的三酚A型氰酸酯的制备方法，其工艺性和反复性十分良好，产品的收率和质量也十分的稳定，具有积极和符合时代要求的现实意义。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的在于提供一种三酚A型氰酸酯的制备方法，采用本发明制备的三酚A型氰酸酯，其工艺性和反复性十分良好，产品的收率和质量也十分的稳定，其产品的的含量≥98.5％，小试最高收率可达到99.03％，熔点为78-81℃。采用本发明制备的三酚A型氰酸酯产品具备耐湿热性能，可以在湿热要求更高的环境下应用，满足客户的特殊应用需求。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种三酚A型氰酸酯，其特征在于，其结构式为：
本发明还提供了上述三酚A型氰酸酯的制备方法，具体步骤：准备阶段：将三酚A、乙醚和三乙胺混合形成原料液X，将乙醚和氯化氰混合形成原料液Y；反应阶段：将原料液X与原料液Y的在容器中混合进行反应；洗涤阶段：将反应产物进行洗涤；提取阶段：将洗涤后的产物提纯；除杂烘干阶段：将提纯产物再次浸洗并烘干后得到最终产品三酚A型氰酸酯。
作为优选，准备阶段：在容器中按重量份分别加入三酚A份500-700份、乙醚2550-2650份，并在搅拌下加入三乙胺400-600份,全溶解后形成原料液X备用；在另一容器中按重量份加入乙醚2700份，冷却到0℃后加入氯化氰360-420份形成原料液Y备用。
作为优选，反应阶段：将上述原料液X缓慢滴加至原料液Y中，控制温度-10～10℃，待滴加完毕后于滴加温度下保温1h。
作为优选，洗涤阶段：依次将反应阶段的产物，经水洗、碱洗、酸洗、再水洗后，通过分液方法收集料液。
作为优选，提取阶段：在经过洗涤后的料液中加入无水硫酸钠，加入量以料液透明为准；过滤收集料液在真空下进行负压蒸浓，温度控制在40～60℃，然后加入85％丁酮，升温到65～70℃，全溶后冷却到15～20℃过滤。
作为优选，除杂烘干阶段：将过滤粗品分别用丁酮和去离子水浸洗，抽干后进烘箱烘燥；控制烘箱温度45～55℃，烘至水份＜0.10％后，装袋称重，测试指标。
作为优选，三酚A纯度≥99％，分子量为424.5，摩尔比为1.0；乙醚纯度≥99％，摩尔比为4.0～5.0；三乙胺纯度≥99％，分子量为101，摩尔比为3.0～3.2；氯化氰纯度≥99％，分子量为61.5，摩尔比为3.0～3.4。
作为优选，碱水为碳酸钠水溶液，pH8～9；酸水为硫酸水溶液，pH3～4。
综上所述，本发明具有以下有益效果：1.本发明所公开的三酚A型氰酸酯及其制备方法，所采用原料为三酚A、乙醚、三乙胺和氯化氰，采用本发明制备的三酚A型氰酸酯，其工艺性和反复性十分良好，产品的收率和质量也十分的稳定，其产品的的含量≥98.5％，小试最高收率可达到99.03％，熔点为78-81℃。2.本发明所制备的三酚A型氰酸酯产品具备耐湿热性能，可以在更严苛的环境下应用，满足客户的特殊应用需求。
具体实施方式
实施例：
一种三酚A型氰酸酯的制备方法，在装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的3000ml四口烧瓶中，先投入乙醚2600g，冷却至-5℃，然后加入氯化氰400g。
将三酚A600g溶解在2600g乙醚中，再加入三乙胺500g搅拌均匀。控制反应温度0℃，将上述混合液滴加至上述氯化氰的乙醚溶液中，滴加时间1h，滴加完毕，继续保温1h。
将反应物料倒入到烧杯中，依次加入2500ml去离子水、2000ml碱水、1600ml酸水、去离子水2000ml*2重复洗涤、静止、分层、收集料液步骤。
在收集的料液中加入无水硫酸钠200g，过滤收集料液，加入到3000ml四口烧瓶，在真空和60℃下进行负压蒸浓，将乙醚蒸净为止；加入85％丁酮900g，升温到70℃，物料全溶后冷却到15℃过滤，得到结晶成品，经浸洗、抽干后进40℃烘箱，烘至水份＜0.10％，得目标三酚A氰酸酯。
采用上述方法制备的三酚A型氰酸酯的产品质量标准如表1。
表1：产品质量标准
结论：采用本发明制备的三酚A型氰酸酯，其工艺性和反复性十分良好，产品的收率和质量也十分的稳定，其产品的含量≥98.5％，小试最高收率可达到99.03％，熔点为78-81℃,产品具备耐湿热性能，可以在湿热要求更高的环境下应用，满足客户的特殊应用需求。

Claims (10)

1.一种三酚A型氰酸酯，其特征在于，其结构式为：
2.一种如权利要求1中所述的三酚A型氰酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
准备阶段：将三酚A、乙醚和三乙胺混合形成原料液X，将乙醚和氯化氰混合形成原料液Y；
反应阶段：将原料液X与原料液Y的在容器中混合进行反应；
洗涤阶段：将反应产物进行洗涤；
提取阶段：将洗涤后的产物提纯；
除杂烘干阶段：将提纯产物再次浸洗并烘干后得到最终产品三酚A型氰酸酯。
3.根据权利要求2所述的三酚A型氰酸酯的制备方法，其特征在于，准备阶段：在容器中按重量份分别加入三酚A份500-700份、乙醚2550-2650份，并在搅拌下加入三乙胺400-600份,全溶解后形成原料液X备用；在另一容器中按重量份加入乙醚2700份，冷却到0℃后加入氯化氰360-420份形成原料液Y备用。
4.根据权利要求3所述的三酚A型氰酸酯的制备方法，其特征在于，反应阶段：将上述原料液X缓慢滴加至原料液Y中，控制温度-10～10℃，待滴加完毕后于滴加温度下保温1h。
5.根据权利要求4所述的三酚A型氰酸酯的制备方法，其特征在于，洗涤阶段：依次将反应阶段的产物，经水洗、碱洗、酸洗、再水洗后，通过分液方法收集料液。
6.根据权利要求5所述的三酚A型氰酸酯的制备方法，其特征在于，提取阶段：在经过洗涤后的料液中加入无水硫酸钠，加入量以料液透明为准；过滤收集料液在真空下进行负压蒸浓，温度控制在40～60℃，然后加入85％丁酮，升温到65～70℃，全溶后冷却到15～20℃过滤。
7.根据权利要求6所述的三酚A型氰酸酯的制备方法，其特征在于，除杂烘干阶段：将过滤粗品分别用丁酮和去离子水浸洗，抽干后进烘箱烘燥；控制烘箱温度45～55℃，烘至水份＜0.10％后，装袋称重，测试指标。
8.根据权利要求7所述的三酚A型氰酸酯的制备方法，其特征在于，所述三酚A纯度≥99％，分子量为424.5，摩尔比为1.0。
9.根据权利要求7所述的三酚A型氰酸酯的制备方法，其特征在于，所述乙醚纯度≥99％，摩尔比为4.0～5.0。
10.根据权利要求7所述的三酚A型氰酸酯的制备方法，其特征在于，所述三乙胺纯度≥99％，分子量为101，摩尔比为3.0～3.2；所述氯化氰纯度≥99％，分子量为61.5，摩尔比为3.0～3.4。
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