CN113024771A - 一种低总氯含量环氧树脂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低总氯含量缩水甘油醚环氧树脂的制备方法。所述制备方法包含合成与精制处理两个步骤：其中合成步骤采用酚或醇类原料、环氧氯丙烷、非质子极性溶剂以及特定粒径的粒状碱金属氢氧化物进行一步反应；精制步骤采用浓度为2～10％的碱性水溶液对树脂产物进行处理。通过本发明的制备方法能够得到总氯含量低于200ppm的超高纯度环氧树脂。本发明提供的制备方法适用于各种缩水甘油醚环氧树脂的制备，具有产物总氯含量低、环氧值和产率高以及反应条件温和等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种低总氯含量环氧树脂的制备方法，属于环氧树脂技术领域。
背景技术
环氧树脂由于分子结构中含有2个及以上环氧基，可以与胺、酸酐等发生固化反应形成稳定的三维交联结构，因此具有优异的机械强度、尺寸稳定性、耐化学腐蚀性和热稳定性等优点，在纤维增强复合材料、电子电气封装材料和胶粘剂等领域有着广泛应用。根据与环氧基连接的化学基团不同环氧树脂可分为缩水甘油醚环氧树脂、缩水甘油酯环氧树脂、缩水甘油胺环氧树脂等，分别是由羟基、羧基和氨基与环氧氯丙烷进行反应制备得到。
环氧树脂的合成一般是由酚、醇、胺或羧酸类化合物与环氧氯丙烷进行开环与闭环反应，氢氧化钠水溶液作为反应催化剂。在反应过程中，由于环氧氯丙烷水解副反应、闭环反应不完全以及水洗后处理不充分造成反应产物中残留可水解氯、不可水解氯以及氯离子等含氯不纯物，这些含氯不纯物对于环氧树脂的固化活性以及固化物的绝缘性能、介电性能、耐热性和耐化学腐蚀性等性能均会带来不利影响，这种不利影响对于环氧树脂在微电子封装领域的应用表现的尤为突出，含氯杂质导致的金属导线腐蚀以及粘接性能下降等问题使电子器件的可靠性受到严重影响。可水解氯、不可水解氯与氯离子的总和称为总氯，具有低总氯含量的高纯度环氧树脂的需求是十分迫切的。
降低环氧树脂的总氯含量需要降低树脂中的可水解氯、不可水解氯及无机氯离子，降低总氯含量的途径有许多种，首先包括对树脂合成工艺进行优化，例如中国专利申请(CN201610585440.7)公开了一种分别使用三氟化硼乙醚/路易斯酸复合催化剂催化开环醚化反应、碱溶液/特殊还原剂催化闭环反应以及碱金属氢氧化物/季铵盐混合液进行精制的改进合成方法，可制备出总氯含量低于700ppm的活性环氧稀释剂；但该方法中使用的路易斯酸、季铵盐等催化剂会有部分残留在树脂产物中，影响产物纯度。降低总氯含量的方法还包括对成品树脂进行精制提纯，例如中国专利申请(CN201010144011.9)公开了利用乙醇对固体环氧树脂进行悬浮萃取的精制方法，可以将环氧树脂总氯含量从800ppm降至100ppm以下；但该方法只适用于固体或结晶环氧树脂的提纯精制。中国专利申请(CN200480000133.3)公开了利用高浓度碱金属氢氧化物水溶液(浓度≥80％)对环氧树脂进行处理的精制方法，可以获得总氯含量500ppm或更低的高纯度环氧树脂；中国专利申请(CN201711442464.8)公开了利用碱金属/碱土金属类触媒A和盐基性触媒B对环氧树脂进行处理的精制方法，也可以获得总氯含量在500ppm以下的超高纯度环氧树脂；但以上两种方法由于使用了高浓度碱处理，在提纯处理过程中很容易引发环氧树脂阴离子聚合产生凝胶，使提纯环氧树脂的粘度、环氧值等参数发生变化。
发明内容
本发明的目的是提供一种缩水甘油醚类环氧树脂的制备方法，通过该方法可制备出总氯含量低于200ppm的环氧树脂。
本发明提供的低总氯含量缩水甘油醚环氧树脂的制备方法，包括合成反应和提纯处理两个步骤，具体如下：
S1、酚类原料或醇类原料与环氧氯丙烷和助溶剂混合并溶解后，加入粒状碱金属氢氧化物进行反应，所述反应过程中保持减压共沸脱水；
S2、所述反应结束后，依次进行过滤除盐和减压蒸馏除溶剂得到粗产物；
S3、采用有机溶剂溶解所述粗产物，然后加入碱性水溶液进行处理；所述处理结束后分离得到有机相，去除所述有机溶剂即得。
上述的制备方法中，步骤S1中，所述酚类原料为一元酚、二元酚或多元酚；
所述一元酚为苯酚、4-叔丁基苯酚或甲酚；
所述二元酚为双酚A、3,3’,5,5’-四溴双酚A、双酚F、双酚S、联苯二酚、3,3’,5,5’-四甲基联苯二酚、双酚芴、六氟双酚A、间苯二酚、萘二酚或氢化双酚A；
所述多元酚为均苯三酚、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、四酚基乙烷、线性酚醛树脂或苯酚-芳烷基型树脂；
所述醇类原料为一元醇、二元醇或多元醇；
所述一元醇为苄醇、正丁醇、叔丁醇或C12～C14醇；
所述二元醇为双酚A聚醚醇、双酚芴聚醚醇、丁二醇、新戊二醇、聚乙二醇或聚丙二醇；
所述多元醇为均苯三酚聚醚醇、三羟甲基丙烷或丙三醇。
上述的制备方法中，步骤S1中，所述粒状碱金属氢氧化物的粒径可为1.0～2.5mm；
当碱金属氢氧化物的平均粒径小于1.0mm时，向反应体系中加入碱金属氢氧化物后在短时间内产生剧烈放热，形成较多副产物甚至引起暴聚事故；当碱金属氢氧化物的平均粒径大于2.5mm时，碱金属氢氧化物会存在溶解困难和沉降等问题；只有当碱金属氢氧化物的粒径在上述范围内时，能够使开环与闭环反应比较均匀、温和的进行，而且反应过程中生成的表氯醇、低聚物等副产物少；
所述粒状碱金属氢氧化物为粒状的氢氧化钠和氢氧化钾。
上述的制备方法中，步骤S1中，所述助溶剂为非质子极性溶剂；
所述非质子极性溶剂为四氢呋喃、二氧六环、二甲基亚砜、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二乙基乙酰胺中至少一种。
上述的制备方法中，步骤S1中，所述反应的温度可为30～80℃，具体可为30～70℃、30～55℃、30℃、40℃、45℃、55℃或70℃，时间可为2～16小时，具体可为2～14小时、2～8小时、2小时、2.5小时、4小时、4.5小时、8小时或14小时。
上述的制备方法中，步骤S1中，所述酚类原料或所述醇类原料中的羟基基团、所述环氧氯丙烷、所述助溶剂与所述粒状碱金属氢氧化物的摩尔比为1：1～8：0.1～1.5：1～4，进一步优选为1：3～5：0.2～1.0：1.2～2、1：3：0.5：1.5、1：5：1.0：1.2、1：4：0.5：1.4、1：4：0.2：1.5、1：3：0.5：1.5、1：4：0.5：2、1：4：1.0：1.5或1：5：0.2：2。
上述的制备方法中，步骤S3中，所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯和甲基异丁基酮中至少一种；
所述处理的温度可为40～80℃，具体可为40～60℃、40～55℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃，时间可为2～10小时，具体可为2～8小时、2小时、2.5小时、5小时、6小时或8小时。
上述的制备方法中，步骤S3中，所述碱性水溶液中使用的碱为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物和碱金属碳酸盐中至少一种，进一步优选为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、碳酸钠和碳酸钾中的任意一种；
所述碱性水溶液的质量浓度可为2～10％，具体可为5～10％、5～8％、8～10％、5％、8％或10％；
当所述碱性水溶液的浓度小于2％时，难以达到对树脂粗产物脱氯纯化的目的，环氧树脂产物的总氯含量无法满足≦200ppm的指标；当所述碱性水溶液浓度大于10％时，不仅容易引起树脂产物的聚合，不利于脱氯并使产物环氧值降低，而且容易产生凝胶使后续的水洗分液困难，降低树脂产率；只有当碱性水溶液的浓度在所述范围内时，能够有效的进一步脱氯纯化，降低树脂产物总氯含量，并保持提纯处理后树脂环氧值、粘度和质量基本保持不变。
上述的制备方法中步骤S3中，通过减压蒸馏的方式去除所述有机溶剂；
去除所述有机溶剂之前，所述方法还包括水洗所述有机相的步骤。
与现有技术相比，本发明方法具有如下优点：
(1)本发明在环氧树脂合成反应中使用特定粒径范围的固体碱金属氢氧化物作为催化剂，不仅能够大大降低反应体系中水含量，而且能够解决固体碱催化时反应放热剧烈引起的副产物增多问题，从而明显降低环氧氯丙烷水解和低聚等副产物含量，从根本上降低树脂总氯含量；
(2)本发明使用特定浓度的碱性水溶液对树脂粗产物进行提纯处理，能够在有效降低树脂总氯含量的同时保持产物环氧值、粘度和产率稳定；
(3)本发明的制备方法包含合成反应和提纯处理两个步骤，合成及提纯反应条件温和，适合工业化生产，制备方法适用于各种液体或固体缩水甘油醚环氧树脂，制备的树脂总氯含量低至200ppm以下。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
下述实施例中环氧树脂的总氯含量按照EN14582-2016标准进行测试，环氧值按照GB/T 1677-2008标准进行测试，树脂粘度按照GB/T 22314-2008标准进行测试。
实施例1、双酚A二缩水甘油醚的合成
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的2000ml三口瓶中加入228g双酚A、555g环氧氯丙烷和88g二氧六环，搅拌加热至40℃。待反应液溶解至透明后，加入120g平均粒径为1.0mm的固体氢氧化钠，然后开始减压(调整反应容器内真空度为20kPa)，在40℃连续反应2.5小时。反应结束后趁热过滤，然后进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度为0.5kPa)，得到粗产物320.5g。
将粗产物用330g甲苯溶解均匀，然后加入150g浓度为10％的氢氧化钠水溶液，边搅拌边升温至50℃，反应5个小时。反应结束后将水相分离掉，然后加入300g去离子水进行水洗，共水洗5次，然后将有机相进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度0.5kPa)，得到产物319.4g。
本实施例中，双酚A中的羟基基团、环氧氯丙烷、二氧六环与固体氢氧化钠的摩尔比为1：3：0.5：1.5。
实施例2、双酚A二缩水甘油醚的合成
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的3000ml三口瓶中加入228g双酚A、925.2g环氧氯丙烷和156g二甲基亚砜，搅拌加热至55℃。待反应液溶解至透明后，加入96g平均粒径为1.5mm的固体氢氧化钠，然后开始减压(调整反应容器内真空度为30kPa)，在55℃连续反应2小时。反应结束后趁热过滤，然后进行减压蒸馏(蒸馏温度130℃，真空度为0.5kPa)，得到粗产物316g。
将粗产物用300g二甲苯溶解均匀，然后加入100g浓度为5％的氢氧化钠水溶液，边搅拌边升温至60℃，反应4个小时。反应结束后将水相分离掉，然后加入300g去离子水进行水洗，共水洗5次，然后将有机相进行减压蒸馏(蒸馏温度120℃，真空度0.5kPa)，得到产物313.2g。
本实施例中，双酚A中的羟基基团、环氧氯丙烷、二甲基亚砜与固体氢氧化钠的摩尔比为1：5：1：1.2。
实施例3、双酚F二缩水甘油醚的合成
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的2000ml三口瓶中加入200g双酚F、740.2g环氧氯丙烷和88g二氧六环，搅拌加热至45℃。待反应液溶解至透明后，加入112g平均粒径为1.2mm的固体氢氧化钠，然后开始减压(调整反应容器内真空度为26kPa)，在45℃连续反应2.5小时。反应结束后趁热过滤，然后进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度为0.5kPa)，得到粗产物296.9g。
将粗产物用300g二甲苯溶解均匀，然后加入120g浓度为10％的氢氧化钠水溶液，边搅拌边升温至60℃，反应5个小时。反应结束后将水相分离掉，然后加入400g去离子水进行水洗，共水洗5次，然后将有机相进行减压蒸馏(蒸馏温度120℃，真空度0.5kPa)，得到产物294.2g。
本实施例中，双酚F中的羟基基团、环氧氯丙烷、二氧六环与固体氢氧化钠的摩尔比为1：4：0.5：1.4。
实施例4、丁二醇二缩水甘油醚的合成
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的3000ml三口瓶中加入180g 1,4-丁二醇、1480.3g环氧氯丙烷和70.4g二氧六环，搅拌加热至65℃。待反应液溶解至透明后，加入240g平均粒径为1.5mm的固体氢氧化钠，然后开始减压(调整反应容器内真空度为30kPa)，在40℃连续反应14小时。反应结束后趁热过滤，然后进行减压蒸馏(蒸馏温度130℃，真空度为0.5kPa)，得到粗产物378.1g。
将粗产物用400g二甲苯溶解均匀，然后加入200g浓度为8％的氢氧化钾水溶液，边搅拌边升温至60℃，反应4个小时。反应结束后将水相分离掉，然后加入400g去离子水进行水洗，共水洗6次，然后将有机相进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度0.5kPa)，得到产物374.8g。
本实施例中，1,4-丁二醇中的羟基基团、环氧氯丙烷、二氧六环与固体氢氧化钠的摩尔比为1：4：0.2：1.5。
实施例5、间苯二酚二缩水甘油醚的合成
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的3000ml三口瓶中加入220g间苯二酚、1110g环氧氯丙烷和176g二氧六环，搅拌加热至30℃。待反应液溶解至透明后，加入240g平均粒径为1.0mm的固体氢氧化钠，然后开始减压(调整反应容器内真空度为12kPa)，在30℃连续反应4.5小时。反应结束后趁热过滤，然后进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度为0.5kPa)，得到粗产物420g。
将粗产物用450g甲苯溶解均匀，然后加入180g浓度为10％的氢氧化钠水溶液，边搅拌边升温至50℃，反应5个小时。反应结束后将水相分离掉，然后加入400g去离子水进行水洗，共水洗5次，然后将有机相进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度0.5kPa)，得到产物417.7g。
本实施例中，间苯二酚中的羟基基团、环氧氯丙烷、二氧六环与固体氢氧化钠的摩尔比为1：3：0.5：1.5。
实施例6、双酚A聚醚醇二缩水甘油醚的合成
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的2000ml三口瓶中加入316g含有2个乙氧基的双酚A聚醚醇、740g环氧氯丙烷和90g乙二醇二甲醚，搅拌加热至70℃。待反应液溶解至透明后，加入160g平均粒径为2.0mm的固体氢氧化钠，然后开始减压(调整反应容器内真空度为60kPa)，在70℃连续反应8小时。反应结束后趁热过滤，然后进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度为0.5kPa)，得到粗产物402.1g。
将粗产物用420g甲苯溶解均匀，然后加入150g浓度为5％的氢氧化钠水溶液，边搅拌边升温至50℃，反应6个小时。反应结束后将水相分离掉，然后加入300g去离子水进行水洗，共水洗5次，然后将有机相进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度0.5kPa)，得到产物399.4g。
本实施例中，双酚A聚醚醇中的羟基基团、环氧氯丙烷、乙二醇二甲醚与固体氢氧化钠的摩尔比为1：4：0.5：2。
实施例7、邻甲酚醛环氧树脂的合成
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的3000ml三口瓶中加入350g线性邻甲酚醛树脂、1110g环氧氯丙烷和234g二甲基亚砜，搅拌加热至40℃。待反应液溶解至透明后，加入180g平均粒径为1.0mm的固体氢氧化钠，然后开始减压(调整反应容器内真空度为30kPa)，在40℃连续反应4小时。反应结束后趁热过滤，然后进行减压蒸馏(蒸馏温度130℃，真空度为0.5kPa)，得到粗产物512.6g。
将粗产物用520g甲苯溶解均匀，然后加入160g浓度为5％的氢氧化钠水溶液，边搅拌边升温至40℃，反应8个小时。反应结束后将水相分离掉，然后加入400g去离子水进行水洗，共水洗5次，然后将有机相进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度0.5kPa)，得到产物505.1g。
本实施例中，线性邻甲酚醛树脂中的羟基基团、环氧氯丙烷、二甲基亚砜与固体氢氧化钠的摩尔比为1：4：1：1.5。
实施例8、十二烷基缩水甘油醚的合成
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的2000ml三口瓶中加入373g十二醇、926g环氧氯丙烷和36g乙二醇二甲醚，搅拌加热至40℃。待反应液溶解至透明后，加入160g平均粒径为1.2mm的固体氢氧化钠，然后开始减压(调整反应容器内真空度为20kPa)，在40℃连续反应14小时。反应结束后趁热过滤，然后进行减压蒸馏(蒸馏温度100℃，真空度为0.5kPa)，得到粗产物439.6g。
将粗产物用500g甲基异丁基酮溶解均匀，然后加入120g浓度为8％的碳酸钾水溶液，边搅拌边升温至50℃，反应5个小时。反应结束后将水相分离掉，然后加入500g去离子水进行水洗，共水洗5次，然后将有机相进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度0.5kPa)，得到产物435.4g。
本实施例中，十二醇中的羟基基团、环氧氯丙烷、乙二醇二甲醚与固体氢氧化钠的摩尔比为1：5：0.2：2。
对比例1、
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的2000ml三口瓶中加入228g双酚A、555g环氧氯丙烷和88g二氧六环，搅拌加热至40℃。待反应液溶解至透明后，加入120g平均粒径为1.0mm的固体氢氧化钠，然后开始减压(调整反应容器内真空度为20kPa)，在40℃连续反应2.5小时。反应结束后趁热过滤，然后进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度为0.5kPa)，得到产物320.5g。
对比例2、
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的2000ml三口瓶中加入228g双酚A、2.28g苄基三乙基氯化铵和925.2g环氧氯丙烷，搅拌加热至85℃开始减压(调整反应容器内真空度为70kPa)，在85℃反应2小时。然后开始滴加浓度为48％的氢氧化钠水溶液，过程中保持减压共沸脱水，滴加结束后继续反应1小时。反应结束后减压蒸馏(蒸馏温度不超过110℃)除掉多余的环氧氯丙烷，得到粗产物305.2g。
将粗产物用330g甲苯溶解均匀，然后加入150g浓度为10％的氢氧化钠水溶液，边搅拌边升温至50℃，反应5个小时。反应结束后将水相分离掉，然后加入300g去离子水进行水洗，共水洗5次，然后将有机相进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度0.5kPa)，得到产物300.2g。
对比例3、
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的2000ml三口瓶中加入228g双酚A、555g环氧氯丙烷和88g二氧六环，搅拌加热至40℃。待反应液溶解至透明后，加入120g片状氢氧化钾，然后开始减压(调整反应容器内真空度为20kPa)，在40℃连续反应2.5小时。反应结束后趁热过滤，然后进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度为0.5kPa)，得到产物302.0g。
将粗产物用300g甲苯溶解均匀，然后加入150g浓度为10％的氢氧化钠水溶液，边搅拌边升温至50℃，反应5个小时。反应结束后将水相分离掉，然后加入300g去离子水进行水洗，共水洗5次，然后将有机相进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度0.5kPa)，得到产物299.4g。
对比例4、
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的2000ml三口瓶中加入228g双酚A、555g环氧氯丙烷和88g二氧六环，搅拌加热至40℃。待反应液溶解至透明后，加入120g平均粒径为1.0mm的固体氢氧化钠，然后开始减压(调整反应容器内真空度为20kPa)，在40℃连续反应2.5小时。反应结束后趁热过滤，然后进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度为0.5kPa)，得到粗产物320.5g。
将粗产物用330g甲苯溶解均匀，然后加入50g浓度为15％的氢氧化钠水溶液，边搅拌边升温至50℃，反应5个小时。反应结束后将水相分离掉，然后加入300g去离子水进行水洗，共水洗5次，然后将有机相进行减压蒸馏(蒸馏温度110℃，真空度0.5kPa)，得到产物270.2g。
对比例5、
在装有机械搅拌、共沸回流脱水器和温度计的2000ml三口瓶中加入228g双酚A、555g环氧氯丙烷和88g二氧六环，搅拌加热至40℃。待反应液溶解至透明后，加入120g平均粒径为0.5mm的固体氢氧化钠，然后开始减压(调整反应容器内真空度为20kPa)，加入氢氧化钠反应约15分钟后体系内温迅速升高，瓶内液体沸腾暴聚。
表1实施例与比较例对比
a熔点35℃
b软化点75℃
实施例1～8和对比例1～5制备的环氧树脂的性质对比如表1所示。
从实施例1～8的合成产物数据可以看出，本发明提供的制备方法适用于多种类型的缩水甘油醚环氧树脂，能够高产率地制备出低总氯含量和高环氧值的树脂产物。
比较实施例1与对比例2的合成产物数据可以看出，采用粒状碱金属氢氧化物催化的方法能够显著降低环氧树脂的总氯含量，并得到高环氧值、低粘度的树脂产物。
比较实施例1与对比例1和4的合成产物数据可以看出，采用低浓度的碱性水溶液对树脂产物进行精制处理可以进一步降低树脂的总氯含量，并保持树脂的环氧值、粘度和产率基本不变。
比较实施例1与对比例3和5的合成产物数据可以看出，控制碱金属氢氧化物的粒径对控制反应过程和树脂产物的质量起到非常重要的作用。
Claims (10)
1.一种低总氯含量缩水甘油醚环氧树脂的制备方法，包括如下步骤：
S1、酚类原料或醇类原料与环氧氯丙烷和助溶剂混合并溶解后，加入粒状碱金属氢氧化物进行反应，所述反应过程中保持减压共沸脱水；
S2、所述反应结束后，依次进行过滤除盐和减压蒸馏除溶剂得到粗产物；
S3、采用有机溶剂溶解所述粗产物，然后加入碱性水溶液进行处理；所述处理结束后分离得到有机相，去除所述有机溶剂即得。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述酚类原料为一元酚、二元酚或多元酚；
所述醇类原料为一元醇、二元醇或多元醇。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述一元酚为苯酚、4-叔丁基苯酚或甲酚；
所述二元酚为双酚A、3,3’,5,5’-四溴双酚A、双酚F、双酚S、联苯二酚、3,3’,5,5’-四甲基联苯二酚、双酚芴、六氟双酚A、间苯二酚、萘二酚或氢化双酚A；
所述多元酚为均苯三酚、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、四酚基乙烷、线性酚醛树脂或苯酚-芳烷基型树脂；
所述一元醇为苄醇、正丁醇、叔丁醇或C12～C14醇；
所述二元醇为双酚A聚醚醇、双酚芴聚醚醇、丁二醇、新戊二醇、聚乙二醇或聚丙二醇；
所述多元醇为均苯三酚聚醚醇、三羟甲基丙烷或丙三醇。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述粒状碱金属氢氧化物的粒径为1.0～2.5mm；
所述粒状碱金属氢氧化物为粒状的氢氧化钠和氢氧化钾。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述助溶剂为非质子极性溶剂；
所述非质子极性溶剂为四氢呋喃、二氧六环、二甲基亚砜、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二乙基乙酰胺中至少一种。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述反应的温度为30～80℃，时间为2～16小时。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述酚类原料或所述醇类原料中的羟基基团、所述环氧氯丙烷、所述助溶剂与所述粒状碱金属氢氧化物的摩尔比为1：1～8：0.1～1.5：1～4。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯和甲基异丁基酮中至少一种；
所述处理的温度为40～80℃，时间为2～10小时。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述碱性水溶液中使用的碱为碱金属氢氧化物、碱土金属氢氧化物和碱金属碳酸盐中至少一种；
所述碱性水溶液的质量浓度为2～10％。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，通过减压蒸馏的方式去除所述有机溶剂；
去除所述有机溶剂之前，所述方法还包括水洗所述有机相的步骤。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN113980242A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-01-28 | 淄博尚正新材料科技有限公司 | 含有苯环结构的环氧树脂稀释剂的制备方法 |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102382280A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 中国石油化工集团公司 | 一种四酚基乙烷环氧树脂的合成方法 |
| CN102766113A (zh) * | 2012-08-03 | 2012-11-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种氢化双酚a环氧树脂的制备方法 |
| CN104193961A (zh) * | 2014-09-17 | 2014-12-10 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种氢化双酚a环氧树脂的制备方法 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102382280A (zh) * | 2010-09-01 | 2012-03-21 | 中国石油化工集团公司 | 一种四酚基乙烷环氧树脂的合成方法 |
| CN102766113A (zh) * | 2012-08-03 | 2012-11-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种氢化双酚a环氧树脂的制备方法 |
| CN104193961A (zh) * | 2014-09-17 | 2014-12-10 | 济南圣泉集团股份有限公司 | 一种氢化双酚a环氧树脂的制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113980242A (zh) * | 2021-11-17 | 2022-01-28 | 淄博尚正新材料科技有限公司 | 含有苯环结构的环氧树脂稀释剂的制备方法 |
| CN115010856A (zh) * | 2022-07-20 | 2022-09-06 | 杜彪 | 一种除氯剂的制备方法、除氯剂及其应用 |
| CN116041669A (zh) * | 2022-12-29 | 2023-05-02 | 中国建筑材料科学研究总院有限公司 | 环氧树脂单体及其制备方法和应用 |
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