RU2196148C2 - Эпоксидная смола и способ ее получения - Google Patents
Эпоксидная смола и способ ее получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2196148C2 RU2196148C2 RU2000131747A RU2000131747A RU2196148C2 RU 2196148 C2 RU2196148 C2 RU 2196148C2 RU 2000131747 A RU2000131747 A RU 2000131747A RU 2000131747 A RU2000131747 A RU 2000131747A RU 2196148 C2 RU2196148 C2 RU 2196148C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- epichlorohydrin
- reaction mixture
- temperature
- mixture
- isothermal exposure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области эпоксидных смол и способам их производства. Эпоксидную смолу получают взаимодействием при нагреве эпихлоргидрина с реакционноспособными соединениями, содержащими активный водород. В качестве реакционноспособных соединений используют смолу пиролиза углей с содержанием гидроксильных групп до 4,50 мг-экв/г и карбонильных групп до 1,90 мг-экв/г и при необходимости нефтяной шлам, имеющий температуру застывания не выше -40oС, плотность при температуре 20oС не более 0,88 г/см3 и условную вязкость при температуре 50oС и не более 1,5 с, которые являются эвтектической смесью жидких продуктов переработки горючих ископаемых, содержащей в том числе одноатомные и многоатомные фенолы и алкилфенолы, при массовом соотношении смолы пиролиза к нефтяному шламу 7-10:0-3. Эпихлоргидрид вводят в эвтектическую смесь при постоянном перемешивании и температуре кипения реакционной смеси при массовом соотношении эпихлоргидрина к эвтектической смеси 5:1-0,5:1, вновь доводят реакционную смесь до температуры кипения, после чего проводят изотермическую выдержку при температуре от 80 до 150oС до прекращения газообразования. Изобретение позволяет расширить технологические и эксплуатационные свойства эпоксидных смол с одновременным снижением их себестоимости. 2 с. и 6 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области эпоксидных смол и способам их производства.
Известна высокомолекулярная эпоксидная смола и способ ее получения полимеризацией эпоксидной смолы, имеющей среднее эпоксидное число, равное двум, с двухвалентным фенольным соединением в присутствии простого эфира гликоля, не имеющего эпоксидной группы, в качестве растворителя [заявка РФ 95113592, 1997]. Данный способ отличается сложностью, использованием целевых дорогостоящих продуктов, а сама высокомолекулярная эпоксидная смола не может быть использована для заливочных или литьевых компаундов, так как в текучем состоянии находится за счет наличия в своем составе растворителя - простого эфира гликоля.
Известны эпоксидные смолы, содержащие эпоксидные и глицидиловые группы в алифатических и ароматических циклах, и способы их получения в результате дегидрохлорирования хлоргидрина, полученного в результате реакции эпихлоргидрина с соответствующим соединением, содержащим две или более гидроксильных групп, или другой молекулой, содержащей активный водород. Например, известно получение эпоксидных смол синтезом фенола или крезола с эпихлоргидрином в присутствии катализаторов [патенты США 1642079, 1642978, 1927]; синтезом бисфенола А с эпихлоргидрином [патент США 2324483, 1943]; синтезом эпихлоргидрина с фенолальдегидом [патент Германии 576177, 1933]; реакцией амина с дискарбоновой кислотой с последующей реакцией полученного олигомида с эпихлоргидрином [патент РФ 2084466, 1997 - прототип].
Известные способы сложны в осуществлении, требуют целевых дорогостоящих и дефицитных продуктов, а полученные с их использованием эпоксидные смолы являются дорогостоящими продуктами и не могут применяться самостоятельно без необходимых целевых добавок и компонентов, таких как стабилизаторы (антиоксиданты, антиозонанты, антирады, противостарители), пластификаторы, растворители, отвердители и др.
Решаемая техническая задача - расширение технологических и эксплуатационных свойств эпоксидных смол с одновременным снижением их себестоимости.
Предлагаемый способ получения эпоксидной смолы осуществляют взаимодействием при нагреве эпихлоргидрина с реакционноспособными соединениями, содержащими активный водород. Новым является то, что в качестве реакционноспособных соединений используют смолу пиролиза углей с содержанием гидроксильных групп до 4,50 мг-экв/г и карбонильных групп до 1,90 мг-экв/ и при необходимости нефтяной шлам, имеющий температуру застывания не выше -40oС, плотность при температуре 20oС не более 0,88 г/см3 и условную вязкость при температуре 50oС не более 1,5 сек, которые являются эвтектической смесью жидких продуктов переработки горючих ископаемых, содержащими в том числе одноатомные и многоатомные фенолы и алкилфенолы, при массовом соотношении смолы пиролиза к нефтяному шламу 7-10:0-3. Эпихдоргидрин вводят в эвтектическую смесь при постоянном перемешивании и температуре кипения реакционной смеси при массовом соотношении эпихлоргидрина к эвтектической смеси 5:1-0,5:1, вновь доводят реакционную смесь до температуры кипения, после чего проводят изотермическую выдержку при температуре от 80oС до 150oС до прекращения процесса газообразования. Лучше, когда массовое соотношение эпихлоргидрина к эвтектической смеси, содержащей одноатомные и многоатомные фенолы и алкилфенолы, составляет 2:1-0,5:1. Перед изотермической выдержкой в реакционную смесь можно вводить пигмент-наполнитель. При осуществлении изотермической выдержки в течение 0,5-2 часов получают жидкую смолу, в течение 2-12 часов - пластичную, в течение 1-36 часов - твердую. Перед изотермической выдержкой в реакционную смесь лучше ввести гексаметилентетрамин (ГМТА) в количестве не более 1% мас. по отношению к одноатомным и многоатомным фенолам и алкилфенолам в процессе синтеза и не более 12% мас. по отношению к эпоксидной смоле.
Также заявляется эпоксидная смола, подученная предлагаемым способом.
Изобретение поясняется таблицей "Состав соединений эвтектической смеси до и после взаимодействия с ГМТА".
Изобретение поясняется на трех примерах
Пример 1.
Пример 1.
В реактор, снабженный термометром, мешалкой и обратным холодильником, загружает 0,8 кг смолы пиролиза резинитового угля с содержанием гидроксильных групп 4,50 мг-экв/г и карбонильных групп 1,90 мг-экв/г. Смолу нагревают до температуры кипения при атмосферном давлении и при перемешивании вводят 2,5 кг эпихлоргидрина и 0,2 кг нефтяного шлама с плотностью 0,88 г/см3 при 20oС и условной вязкостью 1,5 сек при 50oС. После этого проводят изотермическую выдержку при температуре 120oС в течение 2 часов. Полученная эпоксидная смола представляет собой низковязкую жидкость черного цвета с содержанием эпоксидных групп 13% и условной вязкостью 75 сек по шариковому вискозиметру при температуре 25oС. При использовании к 1,0 кг эпоксидной смолы, охлажденной до температуры 60-70oC, добавляют при перевешивании 0,05 кг ГМТА и отверждают по режимам: 80oС - 1 час; 120oС - 2 часа.
Введение нефтяного шлама позволяет эксплуатировать изделия с использованием полученной смолы при отрицательных температурах, а введение ГМТА не только исключает (или сокращает) использование специального отвердителя, но и повышает эксплуатационные свойства смолы (см. табл.), причем эпоксидные композиции на основе такой смолы могут наноситься на ржавые металлические поверхности, очищенные только от непрочно держащихся продуктов коррозии.
Пример 2. В реактор, снабженный термометром, мешалкой и обратным холодильником, загружают 1,0 кг смолы пиролиза резинитового угля с содержанием гидроксильных групп 4,50 мг-экв/г и карбонильных групп 1,90 мг-экв/г. Смолу нагревают до температуры кипения при атмосферном давлении и при перемешивании вводят 1,5 кг эпихлоргидрина. Реакционную смесь вновь доводят до температуры кипения. После этого проводят изотермическую выдержку при температуре 120oС в течение 4 часов. Полученная эпоксидная смола по внешнему виду - вязкая жидкость черного цвета с содержанием эпоксидных групп 11% и условной вязкостью 100 сек по шариковому вискозиметру при температуре 100oС. При использовании к 1,0 кг эпоксидной смолы, охлажденной до температуры 80-90oС, добавляют при перемешивании 0,1 кг триэтаноламина и отверждают по режимам: 120oС - 2 часа, 40oС - 2 часа.
Пример 3. В реактор, снабженный термометром, мешалкой и обратным холодильником, загружают 1,0 кг смолы пиролиза резинитового угля с содержанием гидроксильных групп 4,50 мг-экв/г и карбонильных групп 1,90 мг-экв/г. Смолу нагревают до температуры кипения при атмосферном давлении и при перемешивании вводят 1,0 кг эпихлоргидрина. Реакционную смесь доводят до кипения. После этого проводят изотермическую выдержку при температуре 130oС в течение 24 часов. Полученная эпоксидная смола по внешнему виду - твердая смола черного цвета с содержанием эпоксидных групп 8% и температурой размягчения по методу "кольцо и шар" 70oС. При использовании к 1,0 кг эпоксидной смолы, охлажденной до температуры 80-90oС, добавляют при перемешивании 0,3 кг фталевого ангидрида и отверждают по режимам: 120oС - 2 часа; 140oС - 2 часа.
Во всех примерах вместо смолы пиролиза резинитовых углей можно использовать смолы пиролиза других углей, например смоляного кларита Франции, гидрита Японии. Такие угли имеют схожие технические характеристики, в частности максимальный выход летучих, состав которых практически невозможно искусственно воссоздать из отдельных индивидуальных соединений в условиях промышленного производства. Для придания эпоксидной смоле цвета, отличного от черного, в реакционную смесь может быть введен соответствующий мелкодисперсный пигмент, например белый - диоксид титана; серебристый - алюминиевая пудра; красно-коричневый - сурик свинцовый; синий - лазурь железная; зеленый - оксид хрома; бронзовый - бронзировальный порошок.
В предлагаемый технологический процесс вовлекаются утилизируемые продукты со значительным упрощением и снижением энергоемкости за счет того, что вместо приготовленных в производственных условиях растворов искусственных смесей гидроксилсодержащих индивидуальных соединений используют готовые эвтектические смеси - природные соединения с улучшением их технологических и эксплуатационных свойств неэнергоемкими и простыми технологическими процессами.
Claims (8)
1. Способ получения эпоксидной смолы взаимодействием при нагреве эпихлоргидрина с реакционноспособными соединениями, содержащими активный водород, отличающийся тем, что в качестве реакционноспособных соединений используют смолу пиролиза углей с содержанием гидроксильных групп до 4,50 мг-экв/г и карбонильных групп до 1,90 мг-экв/г и, при необходимости, нефтяной шлам, имеющий температуру застывания не выше - 40oС, плотность при температуре 20oС не более 0,88 г/см3 и условную вязкость при температуре 50oС не более 1,5 с, которые являются эвтектической смесью жидких продуктов переработки горючих ископаемых, содержащей в том числе одноатомные и многоатомные фенолы и алкилфенолы при массовом соотношении смолы пиролиза к нефтяному шламу 7-10: 0-3, эпихлоргидрин вводят в эвтектическую смесь при постоянном перемешивании и температуре кипения реакционной смеси при массовом соотношении эпихлоргидрина к эвтектической смеси 5: 1-0,5: 1, вновь доводят реакционную смесь до температуры кипения, после чего проводят изотермическую выдержку при температуре от 80 до 150oС до прекращения процесса газообразования.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что массовое соотношение эпихлоргидрина к эвтектической смеси, содержащей одноатомные и многоатомные фенолы и алкилфенолы, составляет 2: 1-0,5: 1.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед изотермической выдержкой в реакционную смесь вводят пигмент-наполнитель.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изотермическую выдержку осуществляют 0,5-2 ч.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изотермическую выдержку осуществляют 2-12 ч.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изотермическую выдержку осуществляют 12-36 ч.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед изотермической выдержкой в реакционную смесь вводят гексаметилентетрамин в количестве не более 1 мас. % по отношению к одноатомным и многоатомным фенолам и алкилфенолам в процессе синтеза и не более 12 мас. % по отношению к эпоксидной смоле.
8. Эпоксидная смола, полученная по любому из пп. 1-7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000131747A RU2196148C2 (ru) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Эпоксидная смола и способ ее получения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000131747A RU2196148C2 (ru) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Эпоксидная смола и способ ее получения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2196148C2 true RU2196148C2 (ru) | 2003-01-10 |
RU2000131747A RU2000131747A (ru) | 2003-01-20 |
Family
ID=20243589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000131747A RU2196148C2 (ru) | 2000-12-18 | 2000-12-18 | Эпоксидная смола и способ ее получения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2196148C2 (ru) |
-
2000
- 2000-12-18 RU RU2000131747A patent/RU2196148C2/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2123689B1 (en) | Curing agents for epoxy resins | |
JP5801653B2 (ja) | 低温硬化性エポキシ組成物 | |
CN109503812B (zh) | 一种环氧树脂材料及其制备方法和应用 | |
JPWO2014065152A1 (ja) | エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂硬化物の製造方法、及び半導体装置 | |
EP3017001B1 (en) | Curable composition and process for the manufacture of an epoxy thermoset | |
CN108148163A (zh) | 一种腰果酚改性胺环氧树脂固化剂的制备方法 | |
CA2287395A1 (en) | Hardenable mixtures made of glycidyl compounds, aminic hardeners and heterocyclic accelerators | |
RU2196148C2 (ru) | Эпоксидная смола и способ ее получения | |
US3036975A (en) | Rapid-curing epoxy resin compositions and method of making | |
US3600362A (en) | Epoxy resin cured with liquid resinous amine curing agents | |
US3374186A (en) | Curing polyepoxide compounds with a polyamine | |
CN109293880A (zh) | 一种改性邻甲酚醛环氧树脂的制备方法 | |
CN104356858A (zh) | 一种环氧树脂类涂料及其制备方法 | |
KR101234699B1 (ko) | 에폭시 수지용 저온 경화제 및 그 제조방법 | |
JP3429090B2 (ja) | 熱硬化性樹脂組成物及びその硬化物 | |
RU2028320C1 (ru) | Отвердитель для эпоксидных смол и способ его получения | |
US3917702A (en) | Method for making liquid resinous curing agents for epoxy resins and the products thereof | |
CN114057671B (zh) | 双环氧基芳香酚及其制备方法、超支化酚醛胺环氧固化剂及其制备方法 | |
Maiorana et al. | Bio-Based Epoxy Resins from Diphenolate Esters—Replacing the Diglycidyl Ether of Bisphenol A | |
CN114292418B (zh) | 可用于户外的高耐候性水性环氧树脂及含该树脂的涂料 | |
CN107840933A (zh) | 一种引入氰基的热固性树脂及其制备方法 | |
CN116790178B (zh) | 一种防腐水性环氧树脂涂料及其制备方法 | |
JP7347724B1 (ja) | エポキシ樹脂組成物及びその硬化物 | |
CN114292375B (zh) | 改性苯并噁嗪树脂及其制备方法 | |
RU2295550C2 (ru) | Полимерная композиция |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111219 |