PL109667B2 - Method of obtaining epoxy resin - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania zywicy epoksydowej.Znane sa sposoby otrzymywania zywic epoksydowych i epichlorohydryny i dioli. Zywice takie maja bardzo szerokie zastosowanie jako pólprodukty do zywic poliestrowych i dianowych. Znane sa zywice z fenoli wielo- wodorotlenowych, zywice epoksynowolakowe, estry glicydowe, zywice epoksydowe z alkoholi wielowodorotle- nowych, cycanurowe zywice epoksydowe, zywice epoksydowe z amin i dwuamidów. Reakcja epichlorohydryny z amina aromatyczna przebiega bardzo wolno, bez katalizatorów od 7-15 dni (Sorokin M. F. Szodz L. T.-Pla- sticzeskije Massy, Nr 10, 28, 1968, Penczek P., Wirpsza Z.-Polimery, Nr 15, 139, 1970). Jako katalizator reakcji epichlorohydryny z aminami znany jest trójetanoloaminotytanian (opis patentowy ZSRR nr 363719). Kataliza¬ tor ten skraca czas reakcji do 7-10 godzin. Zywidfe epoksydowe, zwiazki dwuepoksydowe i wieloepoksydowe otrzymuje sie z róznych amin i^dwuamin aromatycznych. Znane sa produkty otrzymane z p,p'-dwuaminodwufe- nylornetanu i epichlorohydryny.Wada i niedogodnoscia znanych sposobów jest zbyt dlugi czas reakcji.Celem wynalazku jest usuniecie znanych wad i niedogodnosci przez opracowanie sposobu otrzymywania zywicy epoksydowej. Istata wynalazku polega na tym, ze dwuaminy aromatyczne, najkorzystniej 2,4-toluileno- dwuamine, 2,6-toluilenodwuamine,o-,p-, m-fenylenodwuamine, benzydyne,4,4'-dwuaminodwufenylosul- fon,4,4'-dwuaminodwufenylometan,4,4'-dwuaminoeterdwufenylowy, 4,4'dwuaminodwufenylosiarczek, 1,1,1-trójchloro-2,2-dwufenylo-(4,4'-dwuamino)-etan poddaje sie reakcji z epichlorohydryna w temperaturze 50-85 C w czasie od 2—7 godzin w obecnosci wody i ukladu katalitycznego skladajacego sie z trójetylenodwu- aminy i trójetyloaminy, przy czym zawartosc ukladu katalitycznego w stosunku do dwuaminy wynosi 20-60% wagowych, zawartosci trójetylenodwuaminy wynosi od 2-100%, korzystnie 20-70% wagowych w stosunku do trójetyloaminy.Zaleta zywicy epoksydowej, otrzymanej sposobem wedlug wynalazku, jest wieksza odpornosc termiczna w porównaniu z zywica dianowa. Zywica ma duza lepkosc i bardzo mala chlonnosc wody (0,01%). Wlasnosci wytrzymalosciowe i dielektryczne w temperaturze normalnej sa zblizone do dianowych zywic epoksydowych, utwardzonych tymi samymi utwardzaczami. Sposbem wedlug wynalazku mozna otrzymac zywice epoksydowe2 109667 zdwuamin aromatycznych takich jak: 2,4-toluilenodwuamina, 2,6-toluilenodwuamina, 4,4'dwuaminodwu- fenylometan, 4,4'-dwuaminobenzofenon, 4,4'-dwuaminoeterdwufenylowy, 4,4'dwuaminodwufenylosiarczek, 1,1,1,-trójchloro-2,2-dwufenylo-(4,4'- dwuamino)-etan,o-,p-,m-fenylenodwuaminy, benzydyny, 4,4'-dwuamino- dwufenylosulfonu.Przyklad 1. 10,8g p-fenylenodwuaminy, 60 cm3 epichlorohydryny, 0,5 g trójetylenodwuaminy (Dabco), 2 g trójetyloaminy, ogrzewa sie mieszajac w temperaturze 50-55°C przez 1 godzine, a nastepnie w tem¬ peraturze 80-85QC przez 0,5 godziny. Dehydrochlorowanie prowadzi sie wodnym roztworem NaOH sporzadzo¬ nym z 17 g NaOH i 25 cm3 wody. Wkroplenie roztworu lugu prowadzi sie przy energicznym mieszaniu w tempe¬ raturze 40°C. Po wkropleniu lugu calosc ogrzewa sie jeszcze przez 1 godzine w temperaturze 40-50°C. Na¬ stepnie calosc zobojetnia sie roztworem 10% kwasu solnego. Warstwe organiczna oddziela sie od warstwy wodnej, przemywa sie woda. Z warstwy organicznej oddestylowuje sie nadmiar epichlorohydryny, otrzymano ciemnobrazowa zywice, rozpuszczalna w pirydynie, nierozpuszczalna w dioksanie o liczbie epoksydo¬ wej LE= 1,19.Przyklad 2. 10,8 g o-fenylenodwuaminy, 60 cm3 epichlorohydryny, 12 cm3 wody, 2 g trójetylo¬ aminy, 0,5 g trójetylenodwuaminy (Dabco) ogrzewa sie mieszajac w temperaturze 50—55°C przez 2 godziny a nastepnie w temperaturze 80—85°C przez 1 godzine. Dehydrochlorowanie przeprowadza sie roztworem lugu sporzadzonego z 17 g NaOH i 25 cm3 wody, przy intensywnym mieszaniu w temperaturze 40—50°C przez 1 go¬ dzine. Mieszanine zobojetnia sie roztworem kwasu solnego, warstwe organiczna oddziela sie od wody, przemywa sie wóda. Nadmiar epichlorohydryny oddestylowuje sie. Pozostaje ciemnobrazowa zywica o temperaturze mieknienia 90—95°C.Przyklad 3. 91,5 g m-fenylenodwuaminy dwuchlorowodorku, 300 cm3 epichlorohydryny, 60 cm3 wody, 2,5 g trójetylenodwuaminy (Dabco) i 10 g trójetyloaminy ogrzewa sie mieszajac w temperaturze 60—65°C wciagu 3 godzin. Dehydrochlorowanie prowadzi sie 125 cm3 40% wodnym roztworem wodorotlenku sodowego w temperaturze 40°C przez 2 godziny. Warstwe organiczna oddziela aie od warstwy wodnej i oddestylowuje nadmiar epichlorohydryny. Otrzymano zywice koloru bordowego o masie czasteczkowej 867.Przyklad 4. 54 g benzydyny, 300 cm3 epichlorohydryny, 60 cm3 wody, 2,5 g trójetylenodwuaminy (Dabco) i 10 g trójetyloaminy ogrzewa sie mieszajac w temperaturze 60-65°C przez 1 godzine. Dehydrochloro¬ wanie prowadzi sie 225 cm3 40% wodnym roztworem wodorotlenku sodowego w temperaturze 40°C wciagu 1 godziny. Otrzymano twarda zywice epoksydowa koloru bezowego o temperaturze plyniecia 91—93°C.Przyklad^ 5. 12,5 g 4,4'-dwuaminodwufenylosulfonu i 44 cm3 epichlorohydryny, 6 cm3 wody, 2,5 g trójetylenodwuaminy (Dabco) i 3,6 g trójetyloaminy ogrzewa sie podczas mieszania w temperaturze 50—60°C przez 2 godziny a nastepnie w temperaturze 85-90°C przez 5 godzin. Dehydrochlorowanie prowadzi sie wodnym roztworem NaOH sporzadzonym z 8,5 g NaOH i 12,5 cm3 wody. Roztwór lugu wkrapla sie do mie¬ szaniny reakcyjnej podczas mieszania w temperaturze 50-60°C. Po dodaniu calej ilosci lugu mieszanine reakcyj¬ na wygrzewa sie w temperaturze 50-60°C przez 2 godziny. Nastepnie mieszanine reakcyjna zobojetnia sie 10% kwasem solnym, przemywa woda. Odwirowuje sie na wirówce zywice. Celem uwolnienia sladów epichlorohydry ny wygrzewa sie zywice w temperaturze 110°C pod zmniejszonym cisnieniem 50 mmHg. Otrzymano 17,5 g zywicy o temperaturze plyniecia 128-130°C i liczbie epok^dowej LE = 0,22.Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania zywicy epoksydowej z dwuamin aromatycznych i epichlorohydryny, znamien¬ ny tym, ze dwuaminy aromatyczne najkorzystniej 2,4-toluilenodwuamine, 2,6 toluilenodwuamine, o-p-, m-fenylenodwuaminy, benzydyne, 4,4'dwuaminodwufenylosulfon, 4,4'-dwuaminodwufenylometan, 4,4'dwu- aminoeterdwufenylowy,4,4'dwuaminodwufenylosiarczek, 1,1,1- trójchloro-2,2-dwufenylo-(4,4'-dwuamino)- etan poddaje sie reakcji z epichlorohydryna w temperaturze 50-85°C w czasie od 2 do 7 godzin w obecnosci wody i ukladu katalitycznego skladajacego sie z trójetylenodwuaminy i trójetyloaminy, przy czym zawartosc ukladu katalitycznego w stosunku do dwuaminy wynosi 20—60% wagowych a zawartosc trójetylenodwuaminy wynosi od 2 do 100 korzystnie 20—70% wagowych w stosunku do trójetyloaminy. «r Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 8 Cena 45 zl PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania zywicy epoksydowej z dwuamin aromatycznych i epichlorohydryny, znamien¬ ny tym, ze dwuaminy aromatyczne najkorzystniej 2,4-toluilenodwuamine, 2,6 toluilenodwuamine, o-p-, m-fenylenodwuaminy, benzydyne, 4,4'dwuaminodwufenylosulfon, 4,4'-dwuaminodwufenylometan, 4,4'dwu- aminoeterdwufenylowy,4,4'dwuaminodwufenylosiarczek, 1,1,1- trójchloro-2,2-dwufenylo-(4,4'-dwuamino)- etan poddaje sie reakcji z epichlorohydryna w temperaturze 50-85°C w czasie od 2 do 7 godzin w obecnosci wody i ukladu katalitycznego skladajacego sie z trójetylenodwuaminy i trójetyloaminy, przy czym zawartosc ukladu katalitycznego w stosunku do dwuaminy wynosi 20—60% wagowych a zawartosc trójetylenodwuaminy wynosi od 2 do 100 korzystnie 20—70% wagowych w stosunku do trójetyloaminy. «r Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 8 Cena 45 zl PL