PL231787B1 - Sposób wytwarzania średniocząsteczkowych żywic epoksydowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania średniocząsteczkowych żywic epoksydowych, należących do tych produktów przemysłu chemicznego, które jeszcze przez wiele lat stanowić będą o rozwoju takich branż jak informatyka, elektronika, segment farb i lakierów oraz różnego rodzaju powłok ochronnych (proszkowych, wodorozcieńczalnych, utwardzalnych promieniami UV), przemysł samochodowy i lotniczy, budownictwo oraz sektor energii wiatrowej.

Typowe stałe, średniocząsteczkowe żywice epoksydowe są żywicami stałymi o niskiej temperaturze mięknienia (poniżej 100°C), stopniu polikondensacji n=1-4, liczbie epoksydowej LEP=0,15-0,30 mol/100 g i maksymalnym ciężarze cząsteczkowym do 1500.

Znane są dwa sposoby syntezy stałych, średniocząsteczkowych żywic epoksydowych: bezpośredni i pośredni. Sposób bezpośredni polega na alkalicznej kondensacji bisfenolu A lub bisfenolu F, lub mieszaniny bisfenolu A i bisfenolu F z epichlorohydryną, najczęściej w obecności rozpuszczalnika. Pośredni sposób polega na katalitycznej poliaddycji ciekłej, małocząsteczkowej żywicy epoksydowej z bisfenolem A lub bisfenolem F, lub mieszaniną bisfenolu A i bisfenolu F w podwyższonej temperaturze w obecności katalizatora.

W przemyśle najczęściej stosuje się bezpośrednią metodę wytwarzania średniocząsteczkowych żywic epoksydowych, której przykładem jest sposób wytwarzania stałych żywic epoksydowych opisany w polskim patencie 175521. Synteza żywicy według tego wynalazku polega na reakcji bisfenolu A i epichlorohydryny w obecności wodorotlenku sodu, ketonu etylowo-metylowego, toluenu i wody, przy stosunku molowym bisfenolu A do epichlorohydryny i wodorotlenku sodu, odpowiednio 1 : 1,3-2 : 1,3-2,1, w temperaturze 60-90°C. Po zakończeniu reakcji zawartość reaktora wygrzewa się, a następnie oddziela się fazę organiczną od fazy wodnej. Proces prowadzi się wieloetapowo, dozując w kolejnych etapach procesu surowce i rozpuszczalniki, co wydłuża i komplikuje cykl produkcyjny. Istotną wadą procesu jest wprowadzanie dużej ilości wody w etapie kondensacji, ponad 90% w stosunku do masy bisfenolu A, która powoduje hydrolizę epichlorohydryny, a w konsekwencji wzrost zużycia surowców i pogorszenie właściwości otrzymywanych żywic. Ponadto, w procesie stosuje się dużą ilość rozpuszczalnika, przekraczającą 245% w stosunku do masy bisfenolu A, który w ostatnim etapie procesu należy oddestylować, co wymaga znacznego zużycia energii. Odzysk rozpuszczalników z oddzielonych warstw wodnych w operacji przemywania roztworu żywicy powoduje dalszy wzrost energochłonności procesu.

Z rumuńskiego opisu patentowego 114333 znany jest sposób otrzymywania średniocząsteczkowych żywic epoksydowych o niskiej zawartości chloru hydrolizującego i wąskim rozrzucie mas cząsteczkowych w reakcji dihydroksylowego związku fenolowego, NaOH z epichlorohydryną w obecności rozpuszczalnika, polegający na tym, że najpierw bisfenol A, bisfenol F lub tetrabromo-bisfenol A poddaje się reakcji z wodorotlenkiem sodu w postaci 10-15% wodnego roztworu, w ilości 1,5-2 moli NaOH w przeliczeniu na 1 mol dihydroksylowego związku fenolowego w temperaturze 28-55°C. Następnie powstały bisfenolan sodu poddaje się reakcji z epichlorohydryną w ilości 1,01-1,95 mola w przeliczeniu na 1 mol dihydroksylowego związku fenolowego, w obecności jednego rozpuszczalnika, takiego jak ksylen lub keton izobutylowo-metylowy, w ilości 60 g na 1 mol bisfenolu A, w temperaturze 28-95°C, w czasie 2,5-3 godzin. W ostatnim etapie procesu roztwór produktu rozcieńcza się rozpuszczalnikiem i oddziela warstwę organiczną, którą następnie odwadnia się i filtruje, a w końcu poddaje destylacji w celu usunięcia rozpuszczalnika. Otrzymane żywice charakteryzują się wprawdzie niską zawartością chloru hydrolizującego, jednak jest to wynikiem stosowania bardzo dużego nadmiaru molowego NaOH, co przy jednocześnie dużym nadmiarze molowym epichlorohydryny sprzyja ubocznej reakcji hydrolizy epichlorohydryny i powoduje wzrost zużycia surowców.

Z polskiego opisu patentowego 198659 znany jest sposób wytwarzania średniocząsteczkowych żywic epoksydowych w reakcji węglowodoru polihydroksyfenolowego z epichlorohydryną w środowisku alkalicznym w obecności rozpuszczalników, przy stosunku molowym węglowodoru polihydroksyfenolowego do epichlorohydryny i do wodorotlenku sodu lub potasu, odpowiednio jak 1 : 1,2-2 : 1,15-2,1 polegający na tym, że proces prowadzi się w dwóch etapach, w pierwszym etapie - kondensacji, węglowodór polihydroksyfenolowy i epichlorohydrynę w temperaturze nie wyższej, niż 85°C poddaje się reakcji z wodnym roztworem wodorotlenku metalu alkalicznego o stężeniu 30-50% w mieszaninie z alkoholem izopropylowym, toluenem, ksylenem, ketonem etylowo-metylowym, ketonem izobutylowo-metylowym, lub z ich mieszaniną, stosowanych w ilości 75-125% w stosunku do masy węglowodoru polihydroksyfenolowego, oraz w obecności wody w ilości nie większej niż 90% masy węglowodoru polihydroksyfenolowego, przy czasie reakcji nie dłuższym niż 4,5 godziny, następnie w drugim etapie - oczyszczania żywicy, rozpuszcza się wytworzony chlorek metalu alkalicznego, usuwa się frakcję wodną, zawierającą ten chlorek, przeprowadza się dwukrotne mycie żywicy i destylację, stosując recyrkulację warstw wodnych

PL 231 787 B1 i destylatu, przy czym mycie żywicy prowadzi się tak, aby całkowita ilość rozpuszczalników stosowanych w procesie nie przekraczała 245% masy węglowodoru polihydroksy-fenolowego.

Każda z wymienionych metod wykazuje pewne cechy szczególne, ma swoje zalety i wady. Dlatego wybór właściwego procesu wytwarzania żywic jest funkcją wielu zmiennych czynników i często bywa kompromisem pomiędzy jakością produktu i jego kosztem wytworzenia.

Celem wynalazku było opracowanie sposobu otrzymywania stałych, średniocząsteczkowych żywic epoksydowych zapewniającego zarówno bardzo dobre właściwości żywic, jak i niski koszt ich produkcji.

Okazało się, że możliwe jest otrzymywanie w ekonomiczny sposób żywic epoksydowych o bardzo dobrych właściwościach w procesie wytwarzania żywicy epoksydowej metodą rozpuszczalnikową poprzez prowadzenie etapu addycji epichlorohydryny z bisfenolem A w obecności alkoholu izopropylowego i toluenu oraz wodorotlenku sodu jako katalizatora, a także poprzez zwiększenie intensywności mieszania masy reakcyjnej w reaktorze dzięki zapewnieniu burzliwego mieszania za pomocą kilku mieszadeł o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczonych na wspólnym wale.

Zwykle etap addycji epichlorohydryny z bisfenolem A prowadzi się bez rozpuszczalnika, natomiast sposób według wynalazku umożliwia prowadzenie reakcji addycji epichlorohydryny z bisfenolem A z użyciem wodorotlenku sodu jako katalizatora w zakresie temperatury 70-85°C w obecności alkoholu izopropylowego i toluenu, które ułatwiają przebieg reakcji oraz zwiększają jej wydajność i selektywność. Wprowadzenie alkoholu izopropylowego i toluenu do etapu addycji wpływa również korzystnie na jakość otrzymywanych żywic, zwłaszcza na poprawę ich barwy oraz wyższą zawartość grup epoksydowych.

Wodorotlenek sodu użyty jako katalizator reakcji addycji jest tańszy od katalizatorów przeniesienia fazowego i nie wymaga stosowania kosztownych i skomplikowanych metod jego wydzielania, odzyskiwania i zawracania do procesu. Wodorotlenek sodu łatwiej wymywa się z roztworu żywicy, niż katalizatory przeniesienia fazowego, których nawet niewielka ilość pozostająca w roztworze może powodować wzrost udziału reakcji oligomeryzacji w etapie destylacyjnego wydzielania żywicy i pogorszenie jej barwy.

Zastosowanie kilku mieszadeł o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczonych na wspólnym wale, zapewnia bardzo skuteczne wymieszanie reagentów w trakcie procesu.

Istota sposobu według wynalazku znamienna jest tym, że proces wytwarzania średniocząsteczkowych żywic epoksydowych z bisfenolu A i epichlorohydryny, przy stosunku molowym 1 : 1,3-1,7, prowadzi się wieloetapowo:

- etap addycji epichlorohydryny do bisfenolu A prowadzi się w temperaturze 70-85°C, w czasie 1-3 godzin, w obecności 0,05-0,25 mola wodorotlenku sodu na 1 mol bisfenolu A oraz mieszaniny toluenu, alkoholu izopropylowego i wody w ilości 100-150% w stosunku do masy bisfenolu A, zawierającej 25-55% alkoholu izopropylowego i nie więcej niż 10% wody,

- w etapie dehydrochlorowania do reaktora wprowadza się 1,15-1,75 mola wodorotlenku sodu na 1 mol bisfenolu A, w temperaturze 70-85°C w czasie 1-3 godzin, po czym mieszaninę reakcyjną wygrzewa się jeszcze w tej temperaturze przez 0,5-3 godzin,

- w etapie oczyszczania żywicy, po rozpuszczeniu powstałego chlorku sodu i oddzieleniu solanki, do reaktora wprowadza się strumień toluenu, alkoholu izopropylowego i wody w ilości 75-125% w stosunku do masy bisfenolu A, zawierający 25-55% alkoholu izopropylowego i nie więcej niż 10% wody, a następnie przeprowadza się przemywanie roztworu żywicy wodą w temperaturze 60-80°C i oddzielenie warstwy wodnej,

- etap destylacji warstwy organicznej prowadzi się w 4-stopniowym układzie wyparek cienkowarstwowych, usuwając alkohol izopropylowy, toluen i wodę w temperaturze końcowej 165-175°C pod ciśnieniem od 1 do 10 kPa, przy czym etap addycji, etap dehydrochlorowania i etap oczyszczania żywicy prowadzi się w reaktorze wyposażonym w minimum trzy mieszadła łopatkowe o czterech łopatkach w każdym mieszadle, osadzone na wspólnym wale.

Sposób według wynalazku prowadzi do otrzymania średniocząsteczkowych żywic epoksydowych o wysokiej jakości, zwłaszcza o niskiej zawartości chloru jonowego i hydrolizującego, nieprzereagowanej epichlorohydryny i bisfenolu A oraz części lotnych pozostałych w gotowej żywicy. Proces prowadzony sposobem według wynalazku zapewnia również zwiększoną wydajność żywicy z reaktora oraz mniejsze zużycie surowców i mediów energetycznych.

P r z y k ł a d 1 (porównawczy)

Do reaktora o pojemności 2 dm³, wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną oraz w dwa mieszadła łopatkowe o dwóch łopatkach w każdym mieszadle, umieszczone na wspólnym wale, obracające się z szybkością 400 obrotów/minutę, wprowadza się 228,3 g bisfenolu A,

PL 231 787 B1

157,3 g epichlorohydryny, oraz mieszaninę 188,4 g alkoholu izopropylowego, 120,8 g toluenu i 34,2 g wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 72,5±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu A, po czym w czasie 15 minut dozuje się 23,4 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 45 minut, utrzymując temperaturę 72,5±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła 400 obrotów/minutę. Następnie w czasie 3 godzin dozuje się 145,2 g 42,7% wodnego roztworu NaOH w temperaturze 72,5±2,5°C, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się z szybkością 400 obrotów/minutę jeszcze przez 30 minut. Zakres wartości liczby Reynoldsa, zmieniającej się ze zmianą lepkości masy reaktora i jej gęstości podczas biegu reakcji, będącej miarą intensywności mieszania, wynosi 12 700-22 000.

W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się 193,1 g gorącej wody, zawierającej 10% alkoholu izopropylowego, i zawartość reaktora miesza się z szybkością 400 obrotów/minutę, w temperaturze 62,5°C, w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się trzy warstwy: wodna, organiczna oraz emulsja („międzyfaza”) na granicy faz. Najpierw oddziela się dolną warstwę wodną w postaci solanki, a następnie 5,7 g emulsji. Do pozostałej w reaktorze warstwy organicznej wprowadza się mieszaninę 60,0 g toluenu i 94,1 g alkoholu izopropylowego i 17,1 g wody oraz dodatkowo 129,4 g wody, zawierającej 10% alkoholu izopropylowego. Po wymieszaniu i odstaniu oddziela się dolną warstwę wodną oraz 17,9 g emulsji, a górną warstwę organiczną ponownie przemywa 98,9 g wody. Z mieszaniny tworzą się po odstaniu trzy warstwy, z których najpierw oddziela się dolną warstwę wodną, a następnie 18,4 g emulsji. Górną warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:

LEP - 0,215 mol/100 g, temperatura mięknienia - 65°C, zawartość chloru hydrolizującego - 0,045%, zawartość chloru jonowego - 16 ppm, zawartość epichlorohydryny - 21 ppm, zawartość bisfenolu A - 28 ppm, zawartość części lotnych - 0,5%, wydajność procesu - 94,6%.

Proces wytwarzania średniocząsteczkowej żywicy epoksydowej powyższym sposobem charakteryzuje się wieloma wadami:

- w etapach oddzielania warstw wodnych od organicznych powstaje na granicy faz znaczna ilość tak zwanej międzyfazy, która nie tylko utrudnia przebieg procesu, lecz również zmniejsza wydajność żywicy,

- słaba intensywność mieszania sprzyja ubocznym reakcjom, a w konsekwencji zwiększa zużycie surowców i pogarsza jakość otrzymywanej żywicy,

- brak wydzielonego etapu addycji epichlorohydryny do bisfenolu A wpływa niekorzystnie na zwiększoną zawartość nieprzereagowanego bisfenolu A i epichlorohydryny w gotowej żywicy.

P r z y k ł a d 2

Do reaktora o pojemności 2 dm³, wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną oraz w trzy mieszadła łopatkowe o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczone na wspólnym wale, obracające się z szybkością 800 obrotów na minutę, wprowadza się 228,3 g bisfenolu A, 157,3 g epichlorohydryny, oraz strumień zawierający 188,3 g alkoholu izopropylowego, 119,9 g toluenu i 34,2 g wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 72,5±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu A, po czym w czasie 15 minut dozuje się 23,4 g wodnego roztworu NaOH o stężeniu 42,7%. Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 60 minut, utrzymując temperaturę 72,5±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła 800 obrotów na minutę. Następnie w czasie 3 godzin dozuje się 145,2 g wodnego roztworu NaOH o stężeniu 42,7% w temperaturze 72,5±2,5°C, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się z szybkością 800 obrotów/minutę jeszcze przez 30 minut. Zmienną intensywność mieszania w każdej ze stref mieszania, jako wypadkową zmian lepkości mieszaniny reakcyjnej w trakcie reakcji addycji oraz zastosowania trzech mieszadeł łopatkowych o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczonych na wspólnym wale, wyraża liczba Reynoldsa mieszcząca się w zakresie od 20 500 do 36 000.

W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się 193,1 g gorącej wody, zawierającej 10% alkoholu izopropylowego. Zawartość reaktora miesza się z szybkością 800 obrotów/minutę, w temperaturze 62,5°C, w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy

PL 231 787 B1 bez emulsji („międzyfazy”) na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a do pozostałej w reaktorze warstwy organicznej wprowadza się roztwór zawierający 60,0 g toluenu, 107,1 g alkoholu izopropylowego i 133,1 g wody. Po wymieszaniu i odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz. Dolną warstwę wodną oddziela się, a górną warstwę organiczną ponownie przemywa 98,9 g wody. Z mieszaniny tworzą się po odstaniu dwie warstwy bez emulsji, z których oddziela się dolną warstwę wodną, a górną warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:

LEP - 0,200 mol/100 g, temperatura mięknienia - 74°C, zawartość chloru hydrolizującego - 0,013%, zawartość chloru jonowego - 1 ppm, zawartość epichlorohydryny - 3 ppm, zawartość bisfenolu A - 4 ppm, zawartość części lotnych - 0,1%, wydajność procesu - 99,4%.

P r z y k ł a d 3 (porównawczy)

Do reaktora przemysłowego o objętości nominalnej 12,5 m³ wyposażonego w płaszcz grzejny i wężownicę do odbioru ciepła reakcji oraz w dwa mieszadła łopatkowe o dwóch łopatkach w każdym mieszadle, umieszczone na wspólnym wale, obracające się z szybkością 32 obrotów na minutę wprowadza się 3000 kg bisfenolu A, 1580 kg epichlorohydryny, oraz mieszaninę 750 kg alkoholu izopropylowego, 2130 kg toluenu i 120 kg wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 82,5±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu A, po czym w czasie 5 minut wprowadza się 55,5 kg 47,3% wodnego roztworu NaOH. Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 2 godziny i 55 minut, utrzymując temperaturę 82,5±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła na poziomie 32 obrotów na minutę. Następnie w czasie 1 godziny dozuje się 1278 kg 47,3% wodnego roztworu NaOH w temperaturze 82,5±2,5°C, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się z szybkością 32 obrotów na minutę jeszcze przez 3 godziny. Zakres wartości liczby Reynoldsa będącej miarą intensywności mieszania, zmieniającej się ze zmianą lepkości i gęstości masy reaktora podczas biegu reakcji wynosi 524 300-920 500.

W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się 2500 kg gorącej wody, zawierającej 25% alkoholu izopropylowego. Zawartość reaktora miesza się z szybkością 32 obrotów/minutę w temperaturze 80±2,5°C, w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się trzy warstwy: wodna, organiczna oraz emulsja („międzyfaza”) na granicy faz. Najpierw oddziela się dolną warstwę wodną w postaci solanki, a następnie 66 kg emulsji. Do pozostałej w reaktorze warstwy organicznej wprowadza się mieszaninę 2663 kg toluenu, 937 kg alkoholu izopropylowego i 150 kg wody oraz dodatkowo 1700 kg wody, zawierającej 25% alkoholu izopropylowego. Po wymieszaniu i odstaniu oddziela się dolną warstwę wodną oraz 134 kg emulsji, a górną warstwę organiczną ponownie przemywa 1300 kg wody. Z mieszaniny po odstaniu tworzą się trzy warstwy, z których najpierw oddziela się dolną warstwę wodną, a następnie 215 kg emulsji. Górną warstwę organiczną poddaje się destylacji w 4-stopniowym układzie wyparek cienkowarstwowych w temperaturze końcowej 165-175°C pod ciśnieniem końcowym 5-10 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:

LEP - 0,260 mol/100 g, temperatura mięknienia - 52°C, zawartość chloru hydrolizującego - 0,052%, zawartość chloru jonowego - 18 ppm, zawartość epichlorohydryny - 23 ppm, zawartość bisfenolu A - 25 ppm, zawartość części lotnych - 0,4%, wydajność procesu - 95,8%.

P r z y k ł a d 4

Do reaktora przemysłowego o objętości nominalnej 12,5 m³ wyposażonego w płaszcz grzejny i wężownicę do odbioru ciepła reakcji oraz w trzy mieszadła łopatkowe o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczone na wspólnym wale, obracające się z szybkością 58 obrotów na minutę wprowadza się 3000 kg bisfenolu A, 1580 kg epichlorohydryny, oraz mieszaninę 750 kg alkoholu izopropylowego, 2130 kg toluenu i 120 kg wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 82,5±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu A, po czym w czasie 5 minut wprowadza się 55,5 kg wodnego roztworu

PL 231 787 B1

NaOH o stężeniu 47,3%. Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 2 godziny i 55 minut, utrzymując temperaturę 82,5±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła. Następnie w czasie 1 godziny dozuje się 1278 kg 47,3% wodnego roztworu NaOH w temperaturze 82,5±2,5°C, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się z szybkością 58 obrotów na minutę jeszcze przez 3 godziny. Zmienną intensywność mieszania w każdej ze stref mieszania, jako wypadkową zmian lepkości mieszaniny reakcyjnej podczas biegu reakcji oraz zastosowania trzech mieszadeł łopatkowych o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczonych na wspólnym wale, wyraża liczba Reynoldsa mieszcząca się w zakresie od 777 900 do 1 365 700.

W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się strumień zawierający 1875 kg gorącej wody i 625 kg alkoholu izopropylowego, zawartość reaktora miesza się z szybkością 58 obrotów/minutę w temperaturze 82,5±2,5°C, w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji („międzyfazy”) na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a do pozostałej w reaktorze warstwy organicznej wprowadza się strumień zawierający 2663 kg toluenu, 937 kg alkoholu izopropylowego i 150 kg wody oraz strumień zawierający 1275 kg wody i 425 kg alkoholu izopropylowego. Po wymieszaniu i odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz. Dolną warstwę wodną oddziela się, a górną warstwę organiczną przemywa się 1300 kg wody. Z mieszaniny po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji, z których oddziela się dolną warstwę wodną, a górną warstwę organiczną poddaje się destylacji w 4-stopniowym układzie wyparek cienkowarstwowych w temperaturze końcowej 165-175°C pod ciśnieniem od 5 do 10 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:

LEP - 0,245 mol/100 g, temperatura mięknienia - 60°C, zawartość chloru hydrolizującego - 0,010%, zawartość chloru jonowego - 1 ppm, zawartość epichlorohydryny - 4 ppm, zawartość bisfenolu A - 1 ppm, zawartość części lotnych - 0,1%, wydajność procesu - 99,4%.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Sposób wytwarzania średniocząsteczkowych żywic epoksydowych, znamienny tym, że proces prowadzi się wieloetapowo:

   - etap addycji epichlorohydryny do bisfenolu A przy stosunku molowym 1,3-1,7 : 1 prowadzi się w temperaturze 70-85°C, w czasie 1-3 godzin, w obecności 0,05-0,25 mola wodorotlenku sodu na 1 mol bisfenolu A oraz mieszaniny toluenu, alkoholu izopropylowego i wody w ilości 100-150% w stosunku do masy bisfenolu A, zawierającej 25-55% alkoholu izopropylowego i nie więcej niż 10% wody,

   - w etapie dehydrochlorowania do reaktora wprowadza się 1,15-1,75 mola wodorotlenku sodu na 1 mol bisfenolu A, w temperaturze 70-85°C w czasie 1-3 godzin, po czym mieszaninę reakcyjną wygrzewa się jeszcze w tej temperaturze przez 0,5-3 godzin,

   - w etapie oczyszczania żywicy, po rozpuszczeniu powstałego chlorku sodu i oddzieleniu solanki, do reaktora wprowadza się strumień toluenu, alkoholu izopropylowego i wody w ilości 75-125% w stosunku do masy bisfenolu A, zawierający 25-55% alkoholu izopropylowego i nie więcej niż 10% wody, a następnie przeprowadza się przemywanie roztworu żywicy wodą w temperaturze 60-80°C i oddzielenie warstwy wodnej,

   - etap destylacji warstwy organicznej prowadzi się w 4-stopniowym układzie wyparek cienkowarstwowych, usuwając alkohol izopropylowy, toluen i wodę w temperaturze końcowej 165-175°C pod ciśnieniem od 1 do 10 kPa, przy czym etap addycji, etap dehydrochlorowania i etap oczyszczania żywicy prowadzi się w reaktorze wyposażonym w minimum trzy mieszadła łopatkowe o czterech łopatkach w każdym mieszadle, osadzone na wspólnym wale.