CS260114B1 - Způsob přípravy epoxidových pryskyřic s nízkým obsahem volného epichlorhydrinu - Google Patents

Abstract

Volný epichlorhydrin se z epoxidových pryskyřic pod hranici 50 ppm odstraňuje tak, ze na taveninu epoxidová pryskyřice se při 120 až 180 °C působí vodní parou o tlaku nejméně 0,2 MPa po dobu nejdéle 4 hodin, načež se tavenina pryskyřice suší a zbaví solí.

Description

Vynález se týká způsobu přípravy epoxidových pryskyřic s nízkým obsahem epichlorhydrinu a produktů jeho vedlejších reakcí.

Epoxidové pryskyřice se v širokém rozsahu používají v řadš průmyslových odvětví, v domácnosti, opravárenských podnicích a podobně. Využívají se tak jejich příznivé vlastnosti Zpracovatelské i technické. Epoxidové pryskyřice se připravují obvykle alkalickou kondenzací epichlorhydrinu s dianem nebo jinými polyfenolickými sloučeninami· Výsledná epoxidová pryskyřice obsahuje, podle použité výrobní technologie a účinnosti destilačního zařízení, až 1000 ppm vplného epichlorhydrinu, vedle 500 až 800 ppm produktů jeho vedlejších reakoí (glycidol, isopropylglyoideter ·# , monoohlorhydrln glycerinu, diohlorhydrin glyoerinu aj.). V procesu vytvrzování většina těchto nečistot vstupuje do sítě vznikajícího polyméru a ve vytvrzené hmotě nezpůsobuje žádné podstatnější potíže. Při manipulaci s epoxidovými pryskyřicemi, zejména pak při zvýšených teplotách, větší část epichlorhydrinu i jeho derivátů těká z taveniny a obtěžuje okolí. Bylo prokázáno, že v důsledku své vysoké reaktivity je epiohlorhydrin, glyoidol a další deriváty tohoto typu, silnými alkylačními činidly vyvolávající poškozování buněk na molekulární úrovni, zejména alkylaoe animálních aminokyselin a nukleotidů. Důsledkem pak jsou chemické změny DNA a RNA projevující se silnými mutačními efekty. Epiohlorhydrin (a patrně i glycidol) je proto považován za podezřelý karcinogen a orgány hygienické služby vyvíjejí silný tlak na podstatné snížení obsahu volného epichlorhydrinu v epoxidových pryskyřicích. Odběratelé epoxidových pryskyřic požadují aby obsah volného epichlorhydrinu v epoxidových pryskyřicích nepřekročil 50 ppm.

Stávající stav techniky zatím nezná způsob dosažení tak nízkého obsahu volného epichlorhydrinu. Dosud používané metody snižování obsahu těkavých podílů v epoxidových pryskyřicích se spokojovaly s dosažením sušiny 99,4 až 99,6 %, oož je vysoko nad požadovaných 50 ppm. Tekavé podíly v ní zkomol ekulámíoh epoxidových pryskyřicích jsou tvořeny z 90 až 95 % epiohlorhydrinem, zbytek představují jeho těkavé deriváty. Z technického hlediska je dosažení sušiny 99,4% již značně obtížné a energeticky náročné. Sušiny 99,6% se daří dosahovat pouze výjimečně kombinací vakuové destilace ve filmu a barbotáží inertními plyny. Dosažení vyšší sušiny technicky i technologicky schůdným způsobem není v dostupné literatuře popsáno.

Na základe rozsáhlých a náročných experimentálních studií jsme nalezli způsob přípravy epoxidových pryskyřic s nízkým obsahem volného epichlorhydrinu i produktů jeho vedlejších reakcí jehož podstata spočívá v tom, že po skončení alkalické kondenzaoe epichlorhydrinu s dianem a oddělení voělné fáze se oddestilují těkavé podíly na sušinu 95 až 99%, destilační zbytek sestá vající ze směsi epoxidové pryskyřice a solí se vytemperuje na 120 až 180 °C a podrobí se působení vodní páry o tlaku nejméně 0,2 MPa po dobu nejdéle 4 hodin, načež se propařený destilační zbytek známými způsoby vysuší a zbaví solí.

Způsobem podle vynálezu lze připravit epoxidové pryskyřice mající obsah volného epichlorhydrinu a jeho derivátů nižší jak 50 ppm, obvykle se pohybuje na úrovni 10 až 30 ppm. Získané epoxidové pryskyřice mají navíc prakticky neměřitelný obsah těkavých organických podílů (toluen,isopropanol, glycerin aj.) a obsah rozpuštěné vody je menší jak 0,1%. Sušina epoxidovýoh prysky ři o připravených podle vynálezu se pohybuje mezi 99,99 až 99,999%.

Vodní pára používaná k propaření má tlak nejméně 0,2 MPa, s výhodou se používá pára o tlaku 0,3 až 1,6 MPa, lze však propařovat i vodní parou o tlaku až 3 MPa. Propařování se uskutečňuje při atmosferickém nebo mírně zvýšeném tlaku, ale v případě potřeby lze pracovat i za vakua. Rozptyl páry do taveniny epoxi260114 dové pryskyřioe se uskutečňuje známými postupy, na příklad barbotážní hlavou, věncovými difuzery, ejektory a podobně· Při propařovánájtaveniny. epoxidové pryskyřice je výhodné míchat taveninu meohaniokými míchadly, Símě ee dosahuje výrazně kratších dob propařování· Způsob podle vynálezu je nejvhodnější pro dianové epoxidové pryskyřioe střední molekulové hmotnosti 340 až 800, ale dobrého úSlnku se dosahuje i v případě epoxidových pryskyřic o střední molekulové hmotnosti do 2000· Způsob podle vynálezu lze použít i při výrobě novolakovýoh epoxidů z nichž vedle volného epiohlorhydrinu odstraňuje i vysoce toxický fenylglyoldeter.

Příklad provedeníi

V nerezovém reaktoru objemu 10 m\ vybaveným listovým míohadlem a věncovým dlfuzérem, se provede destilace těkavých podílů z oddělené organloké fáze reakční směsi z alkalické kondenzace epiohlorhydrinu s dianem (molární poměr 6sl)· Po skončení destilace obsahuje destilační zbytek asi 3% vyloučených solí,. 93,5% nízkomolekulární epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 382, 0,91% volného epiohlorhydrinu a 0,19% produktů vedlejších reakoí epiohlorhydrinu (glyoidol^ isopropylglyoideter, raonoohlorhydrin glycerinu, diohlorhydringlyoerinu aj·)·

Za míchání sedestilační zbytek vytemperuje na teplotu 158 až 160 °0 a po dobu 120 minut se uvádí vodní pára o tlaku 0,89 MPa přes věncový difužér, do taveniny epoxidové pryskyřice. Vystupující pára se v chladiči kondenzuje a kondenzát odvádí· Propařený destilační zbytek se za tlaku 1,3 kPa*a za míohání suší 60 až 70 minut při teplotě 160-2 °C, načež se horká směs podrobí filtra oi·

Čirý filtrát má obsah epoxidových skupin 0,547 mol/lOOg, viskozitu 13 970 mPa.s/25 °C, sušinu 99,7% a obsah volného epiohlorhydrinu 15 ppm·

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Způsob přípravy epoxidových pryskyřio s nízkým obsahemj volného epichlorhydrinu a produktů jeho vedlejěíoh reakoí_zvyznačený tím, že po skončení alkalické kondenzace epiohlorhydrinu s dianem a oddělení vodné fáze, se oddestilují těkavé složky na suSinu 95 až 99%, destilační zbytek sestávající ze směsi pryskyřice a solí se vytemperuje na 120 až 180 °C a podrobí se působení vodní páry o tlaku nejménč 0,2 MPa po dobu nejdéle 4 hodin, načež se propařený destilační zbytek známými způsoby vysuěí a zbaví solí.