CS269308B1 - Způsob výroby nizkomolekulárnich epoxidových pryskyřic - Google Patents

Abstract

Řešeni spadá do oboru syntetických pryskyřic s týká ss technologie výroby nizkomolekulárnich epoxidových pryskyřic. Os řešen technický problém zkrácení doby kondenzace, zlepšeni obsahu epoxidových skupin, barvy a sníženi zbytkového chloru. Podstatou řešeni Je, že nejprve se působí čósti roztoku 35 až 52 % NaOH na smšs dian, epichlorhydrin, izopropanol voda v hmotnostním poměru 1 dli dianu, 0,95 až 4,5 dilu epichlorhydrinu, 0,4 až 1,5 dilu izopropsnolu a 0,05 až 0,5 dilu vody, při refluxu a teplotě kapaliny nejvýše 95 °C, načež v druhé fázi se reakčni směs ochladl na 48 až 60 °C a zbývajícím množství» roztoku NaOH ss kondenzace dokončí. Alternativně lze kondenzaci provádět v inertní atmosféře v přítomnosti alkalických soli Sn , alkalického fosfornsnu, fosforitanu či kovového zinku, činu či hliníku, nebo směsi, Reěsnl může být využito při výrobě nizkomolekulárnich epoxidových pryskyřic.

Description

Vynález se týká způsobu výroby nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic alkalickou kondenzací epichlorhydrinu s dianem v přítomnosti izopropanolu.

Známé technologie výroby nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic alkalickou kondenzaci dianu s epichlorhydrinem v přítomnosti izopropanolu jsou v současné době na poměrně vysoké technické i ekonomické úrovni. Přesto existuje řada problémů, které se dosud v žádoucí míře nepodařilo vyhovujícím způsobem vyřešit, v prvé řadě to je zbarvení epoxidových pryskyřic, které lze řešit budto použitím vysoce čistých a drahých inertních plynů, nebo účinně rafinovaným dianem nebo aplikací speciálních desoxidantů. Dále to je poměrně dlouhá doba kondenzace působením alkalického louhu a snaha dosažení co nejvýššího obsahu epoxidových skupin a co nejnižší viskozity při nízkém zmýdelnitelném chloru a nízké spotřebě epichlorhydrinu. Mimoto stávajícími způsoby nelze vyhovujícím a ekonomickým postupem připravit nízkomolekulárni epoxidové pryskyřice o střední molekulové hmotnosti 410 až 480, které jaou v řadě aplikací žádány. Známý stav techniky uvedené problémy ponechává stranou pozornosti a neuvádí jejich řešení.

Výzkumnými pracemi jsme nyní nalezli způsob výroby nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic alkalickou kondenzací epichlorhydrinu s dianem v přítomnosti izopropanolu, spočívající v tom, že směs o hmot, složení 1 díl dianu nebo polyfenolické sloučeniny, 0,95 až 4,5 dílu epichlorhydrinu, 0,4 až 1,5 dílu izopropanolu a 0,05 až 1,0 dílu vody, se refluxuje při teplotě kapaliny nejvýše 95 °C a po dobu 10 až 120 minut se na ní působí 30 až 50% vodným roztokem NaOH v množství 5 až 50 % teorie, potom se reakční směs ochladí na 45 až 60 °C a kondenzace se dokončí působením zbývajícího množství 35 až 50% vodného roztoku NaOH. Alternativně ee~kondenzace nechá probíhat v inertní atmosféře v přitomnosti 0,01 až 5 % hmot, solí Sn , alkalického fosfornanu nebo fosforitanu práškového nebo granulovaného zinku, cínu, hliníku, nebo směsi těchto látek. Soli Sn , fosfornany nebo fosforitany mohou být přítomny jak v roztoku NaOH, tak i v reakční směsi, popřípadě společně s prachovým nebo granulovaným zinkem, cínem nebo hliníkem. Význačnou výhodou způsobu podle vynálezu je, že páry rozpouštědel vytěsní z reakční nádoby vzduch ještě před příkapem roztoku NaOH, takže jsou předem vyloučeny nežádoucí oxidační reakce produkující nepříjemné zbarvení produktů. Působením zvýšené teploty v počátku edičních reekcí se dosáhne ner jen zkráceni reakčnich časů, ale teké nižšího zbytkového chloru, vyšších hodnot obsahu epoxidových skupin a nižších viskozit, v porovnání se známými způsoby. Způsob podle vynálezu je vhodný zejména pro výrobu epoxidových pryskyřic o střední molekulové hmotnosti 354 až 500, lze jej úspěšně využit i při výrobě nízkomolekulárních epoxidových pryskyřic na bázi bisfenolu F nebo novolakových pryskyřic.

Příklad 1

Do sulfurační baňky se předloží 1 000 g dianu, 950 g epichlorhydrinu, 1 500 g izopropanolu, 500 g vody a směs se za intenzivního míchání vytápí na tep

CS 269 308 81 lotu 77 až 78 °C, kdy je dosažen reflux cca 3 ml/min. Během 10 minut se přikapas ί 350 g 50% vodného roztoku NaOH a uvolněné reakční teplo se odvádí chlazením tak,, aby reflux se udržoval na úrovni 2 až 3 ml/min. Potom se reakční směs ochladí na 55 °C a během 3 hodin se přikape zbývajících 351 g 50% roztoku NaOH, potom se reakční směs nechá 20 minut doreagovat. Mícháni se zastaví a oddělí se vodná fáze, organická fáze ea neutralizuje na pH 6,5 a vakuovou destilací ae oddělí těkavé složky. Destilační zbytek se při 80 až 90 °C filtruje přes fritu č. 2. Produktem je nízkomolekulární epoxidová pryskyřice s obsahem epoxidových skupin 0,425 mol/100 g, 0,28 % chloru, sušinou 99,96 % a barvou 2 podle Gardnera. Při stejném molárním poměru hlavních reakčnich složek byla provedena pro srovnání kondenzace podle čs. patentu č. 118 577. Byla získána nízkomolekulární epoxidová pryskyřice s obsahem epoxidových skupin 0,418 mol/100 g, obsahem chloru 0,58 %, sušinou 99,94 % a barvou 5 podle Gardnera,

Příklad 2

Do téže baňky se předloží 1 000 g dianu, 4 500 g epichlorhydrinu, 500 g izopropanolu a 50 g destilované vody. Za intenzivního míchání se směs vyhřívá na 84 až 85 °C do refluxu 3 až 5 ml/min. Připraví sa předem 228 g 35% vodného roztoku NaOH a v něm se rozpustí 3,5 g monohydrátu fosfornanu sodného. Toto množství louhu se k reakční směsi přikape během 30 minut, potom se reakční směs ochladí na 48 až 50 °C a během 2,5 h ee přikape zbývající 774,5 g roztoku NaOH. Po ukončení přikapu se reakční směs ponechá 10 min doreagovat, potom se dále zpracuje postupem uvedeným v příkladu 1, produktem je nízkomolekulární epoxidová pryskyřice s obsahem epoxidových ekupin 0,5681 mol/100 g, viskozitou 8.150 mPa.s/25 °C, obsahem chloru 0,35 %, s barvou 1 podle Gardnera, ve výtěžku 96,5 % teorie. Za stejných molárních poměrů připravená epoxidová pryskyřice dle čs, patentu č. 118 577 měla obsah epoxidových skupin 0,5880 mol/100 g, obsah chloru 0,58 %, viskozitu 8,980 mPá,s/25 °C a barvu 4 podle Gardnera,

Příklad 3

Do uvedené baňky se předloží 1 000 g dianu, 1 216 g epichlorhydrinu, 686 g izopropanolu, 220 g destilované vody a 15 g zinkového prachu. Směs se za intenzivního micháni vyhřívá na 80 až 82 °C k dosažení refluxu 1 až 2 ml/min. Během 120 minut se přikape 202 g 40% vodného roztoku NaOH, potom sa teplota reakční směsi sníží na 54 až 56 °C a během 90 minut sa přikape zbytek louhu (500 g), reakční směs se nechá 15 min doreagovat, potom se zpracuje postupem popsaným v příkladu 1, Produktem je nízkomolekulární epoxidová pryskyřice s obsahem epoxidových skupin 0,4884 mol/100 g, obsahem chloru 0,28 %, sušině 99,99 %, viskozitě 189.000 mPa.s/25 °c a barvou 1 podle Gardnera, Při stejných molárních poměrech hlavních složek byla provedena kondenzace podle čs. patentu č. 118 577 a byla získána pryskyřice s obsahem epoxidových skupin 0,4781 mol/100g, obsahem chloru 0,52 %, viskozitou 226,000 mPa.s/25 °C a barvou 6 podle Gardnera.

CS 269 308 Bl 3

Příklad 4

Do sulfurační baňky se předloží 1 000 g novolakové pryskyřice na bázi o-krezolu, mající střední molekulovou hmotnost 251 a střední funkčnost 2,2, 3 000 g epichlorhydrinu, 600 g izopropanolu, 150 g vody, 40 g fosforitanu drs—*selného a 5 g hliníkového prachu. Za intenzivního mícháni se směs vyhřeje na 78 až 82 °C k dosaženi refluxu 2 až 3 ml/min, potom se během 45 minut přikape 300 g 40% roztoku NaOH, Reakční směs se ochladí na 58 až 60 °C a během 2 hodin se přikape 615 g 40% roztoku NaOH, Po 15 minutovém doreagováni se reakční směs dále zpracovává postupem, popsaným v přikladu 1, produktem je nizkomolekulárni novolaková epoxidová pryskyřice o obsahu epoxidových skupin 0,5811 mol/100 g, sušině 99,98 %, barvě 2 podle Gardners a viskozitě 1 101 mPa,s/50 °C. Při stejných molárních poměrech hlavních složek reakční směsi byla provedena kondenzace podle čs, patentu č, 118 577. Byla získána epoxidová pryskyřice s obsahem epoxidových skupin 0,5460 mol/100 g, sušině 99,97 %, viskozitě 1450 mPa,s/50 °C a barvě 15 podle Gardners,

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby nízkomolekulárnich epoxidových pryskyřic alkalickou kondenzaci dianu nebo pólyfenolických sloučenin s epichlorhydrinem v přítomnosti izopropanolu, vyznačující se tím, že směs o hmotnostním složení 1 díl dianu nebo polyfenolické sloučeniny 0,95 až 4,5 dílu epichlorhydrinu 0,4 až 1,5 dílu izopropanolu 0,05 až 1,0 dílu vody se vyhřeje k refluxu při teplotě kapaliny nejvýše 95 °C, po dobu 10 až 120 minut se na nl působí 30 až 52% roztokem NaOH v množství 5 až 50 % teorie, potom se směs ochladí na 45 až 60 °C a kondenzace se dokončí působením zbývajícího množství 35 až 52% roztoku NaOH.
2. 2, Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že kondenzace probíhá v inertní atmosféře, v přítomnosti 0,01 až 5 % hmot, solí Sn , alkalického fosfornanu, fosforitanu nebo práškového nebo granulovaného zinku, cínu nebo hliníku nebo jejich směsí.