TW202417403A - 低黏度硬化劑的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明公開一種低黏度硬化劑的製造方法，其包括下列步驟：提供一硬化劑粗產品，硬化劑粗產品與一鹼性觸媒進行異構化反應，以獲得一低黏度硬化劑。硬化劑粗產品中包含3-甲基四氫苯酐以及4-甲基四氫苯酐，3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的重量比為7：3至3：7。低黏度硬化劑的黏度為30 cps至50 cps。
Description
本發明涉及一種硬化劑的製造方法，特別是涉及一種低黏度硬化劑的製造方法。
甲基四氫苯酐是一種常用於有機酸酐類環氧樹脂的硬化劑，其具有良好的耐熱性與穩定性，即便在高溫環境下，仍可保有良好的物理特性與電氣特性。
一般來說，合成甲基四氫苯酐的反應物包括間戊二烯、異戊二烯以及酸酐。在現有技術中，甲基四氫苯酐的製造方法是將計量後的反應物，一次性添加於反應器中，使反應物進行狄耳士–阿爾德反應（Diels–Alder reaction）（又稱為共軛雙烯加成反應），以生成甲基四氫苯酐。接著，使甲基四氫苯酐與酸性觸媒（例如：硫酸、對甲苯磺酸）進行異構化反應，以便提升甲基四氫苯酐的特性。
然而，現有技術中製得的甲基四氫苯酐的黏度偏高，導致不易加工的問題。因此，如何通過步驟的改良，來降低甲基四氫苯酐的黏度，進而提升甲基四氫苯酐的加工性，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種低黏度硬化劑的製造方法。
為了解決上述的技術問題，本發明所採用的其中一技術方案是提供一種低黏度硬化劑的製造方法。低黏度硬化劑的製造方法包括下列步驟：提供一硬化劑粗產品，硬化劑粗產品與一鹼性觸媒進行異構化反應，以獲得一低黏度硬化劑。硬化劑粗產品中包含3-甲基四氫苯酐以及4-甲基四氫苯酐，3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的重量比為7：3至3：7。低黏度硬化劑的黏度為30 cps至50 cps。
於一些實施例中，異構化反應是在130°C至160°C的溫度下進行。
於一些實施例中，鹼性觸媒是選自於由下列所構成的群組：碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺。
於一些實施例中，低黏度硬化劑中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1.1：1至4.8：1。
於一些實施例中，硬化劑粗產品中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1：4至1：7。
於一些實施例中，低黏度硬化劑的製造方法進一步包括：於一反應槽中投入馬來酸酐。於反應槽內添加間戊二烯，間戊二烯與馬來酸酐進行第一加成反應。於反應槽內添加異戊二烯，異戊二烯與馬來酸酐進行第二加成反應，以獲得硬化劑粗產品。
於一些實施例中，當馬來酸酐的轉化率達25%以上，完成第一加成反應，再於反應槽內添加異戊二烯。
於一些實施例中，第一加成反應是在80°C至120°C的溫度下進行，第二加成反應是在80°C至120°C的溫度下進行。
於一些實施例中，當馬來酸酐的含量低於100 ppm時，完成第二加成反應。
於一些實施例中，間戊二烯的純度為65%至75%，異戊二烯的純度為99%以上。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的低黏度硬化劑的製造方法，其能通過“控制硬化劑粗產品中3-甲基四氫苯酐以及4-甲基四氫苯酐的含量”以及“添加鹼性觸媒進行異構化反應”的技術方案，以達到降低硬化劑黏度的效果，使得低黏度硬化劑可具有更廣泛的應用性。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所公開有關“低黏度硬化劑的製造方法”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
有別於以往硬化劑的製造方法，本發明控制硬化劑粗產品中的成分（3-甲基四氫苯酐以及4-甲基四氫苯酐）與含量，並添加鹼性觸媒進行異構化反應，以達到降低硬化劑黏度的效果。如此一來，本發明的低黏度硬化劑，可具有良好的加工性以及更廣泛的用途。
在本發明中，先提供含有甲基四氫苯酐的硬化劑粗產品。具體來說，硬化劑粗產品中含有3-甲基四氫苯酐以及4-甲基四氫苯酐，並且，3-甲基四氫苯酐的含量大於或等於4-甲基四氫苯酐的含量。具體來說，3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的重量比為7：3至3：7。舉例來說，3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的含量比可以是6：4、5：5或4：6。
3-甲基四氫苯酐的熔點低於4-甲基四氫苯酐的熔點，當硬化劑粗產品中3-甲基四氫苯酐的含量較低時，硬化劑粗產品可具有較低的黏度。當硬化劑粗產品中3-甲基四氫苯酐的含量較高時，硬化劑粗產品可具有較高的黏度。因此，本發明通過控制3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的重量比，可調整硬化劑的黏度。
接著，使硬化劑粗產品與一鹼性觸媒，在130°C至160°C的溫度下，進行異構化反應（isomerization reaction），以獲得一低黏度硬化劑。詳細來說，異構化反應是針對硬化劑粗產品中的3-甲基四氫苯酐進行異構化反應，將順-3-甲基四氫苯酐重組為反-3-甲基四氫苯酐，以調整反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比。
在異構化反應之前，硬化劑粗產品中反-3-甲基四氫苯酐的含量低於順-3-甲基四氫苯酐的含量。經異構化反應後，低黏度硬化劑中反-3-甲基四氫苯酐的含量高於順-3-甲基四氫苯酐的含量。低黏度硬化劑中反-3-甲基四氫苯酐及順-3-甲基四氫苯酐的含量比，可通過氣相層析儀（廠牌：Agilent，型號：8860 GC）進行追蹤。於一示範實施例中，反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1.1：1至4.8：1（例如：1.5：1、2：1、2.5：1、3：1、3.5：1、4：1或4.5：1）。
當低黏度硬化劑中反-3-甲基四氫苯酐的含量提高之後，低黏度硬化劑的黏度可被降低，使得最終產品可具有較廣泛的應用性。具體來說，低黏度硬化劑的黏度可以為30 cps至50 cps，例如：35 cps、40 cps或45 cps。
異構化反應中使用的鹼性觸媒可以是有機鹼或無機鹼，有機鹼可以是醇胺類，尤其是選自於由下列所構成的群組：乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺。無機鹼可以是選自於由下列所構成的群組：碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鈉及氫氧化鉀。
為了方便說明本發明的硬化劑的製造方法，以下列實施例1至4示範說明，實施例1至4中的反應參數請參表1所示。
[實施例1]
將總重為10000公斤的硬化劑粗產品投入異構化槽中，硬化劑粗產品中包括7000公斤的3-甲基四氫苯酐（反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1：5.6）以及3000公斤的4-甲基四氫苯酐。
添加60公斤的氫氧化鈉（鹼性觸媒）之後，於140°C的溫度下進行異構化反應24小時，以獲得低黏度硬化劑。經氣相層析儀檢測後，低黏度硬化劑中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為4.03：1，低黏度硬化劑的黏度為34 cps。
[實施例2]
將總重為10000公斤的硬化劑粗產品投入異構化槽中，硬化劑粗產品中包括7000公斤的3-甲基四氫苯酐（反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1：5.6）以及3000公斤的4-甲基四氫苯酐。
添加60公斤的二乙醇胺（鹼性觸媒）之後，於140°C的溫度下進行異構化反應24小時，以獲得低黏度硬化劑。經氣相層析儀檢測後，低黏度硬化劑中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為3.64：1，低黏度硬化劑的黏度為37 cps。
[實施例3]
將總重為10000公斤的硬化劑粗產品投入異構化槽中，硬化劑粗產品中包括7000公斤的3-甲基四氫苯酐（反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1：5.6）以及3000公斤的4-甲基四氫苯酐。
添加60公斤的氫氧化鈉（鹼性觸媒）之後，於150°C的溫度下進行異構化反應24小時，以獲得低黏度硬化劑。經氣相層析儀檢測後，低黏度硬化劑中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為4.31：1，低黏度硬化劑的黏度為33 cps。
[實施例4]
將總重為10000公斤的硬化劑粗產品投入異構化槽中，硬化劑粗產品中包括7000公斤的3-甲基四氫苯酐（反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1：5.6）以及3000公斤的4-甲基四氫苯酐。
添加60公斤的三乙醇胺（鹼性觸媒）之後，於140°C的溫度下進行異構化反應24小時，以獲得低黏度硬化劑。經氣相層析儀檢測後，低黏度硬化劑中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為3.75：1，低黏度硬化劑的黏度為36 cps。
表1
| 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | |
| 硬化劑粗產品中3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的重量比 | 7：3 | 7：3 | 7：3 | 7：3 |
| 硬化劑粗產品中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比 | 1：5.6 | 1：5.6 | 1：5.6 | 1：5.6 |
| 鹼性觸媒 | 氫氧化鈉 | 二乙醇胺 | 氫氧化鈉 | 三乙醇胺 |
| 異構化反應溫度 | 140°C | 140°C | 150°C | 140°C |
| 異構化反應時間 | 24小時 | 24小時 | 24小時 | 24小時 |
| 低黏度硬化劑中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比 | 4.03：1 | 3.64：1 | 4.31：1 | 3.75：1 |
| 低黏度硬化劑的黏度 | 34 cps | 37 cps | 33 cps | 36 cps |
由實施例1至4的內容可得知，控制硬化劑粗產品的成分含量，並搭配使用鹼性觸媒將部分順-3-甲基四氫苯酐重組為反-3-甲基四氫苯酐，可達到降低硬化劑的黏度的效果。具體來說，低黏度硬化劑的黏度為32 cps至38 cps。進一步比較鹼性觸媒的催化效果，無機鹼相較於有機鹼具有較佳的反應效果。
如前所述，3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的重量比會影響硬化劑的黏度。因此，本發明低黏度硬化劑的製造方法還可進一步包括：從間戊二烯、異戊二烯及馬來酸酐合成甲基四氫苯酐（硬化劑粗產品）的步驟。
請合併參閱圖1及圖2所示，圖1為本發明低黏度硬化劑的製造方法的步驟流程圖。圖2為製備低黏度硬化劑所使用的設備，圖2中所示的設備可用以實施本發明，但並不會對本發明的步驟進行限制。
在步驟S1至S3中，於反應槽1中添加反應物R（馬來酸酐、間戊二烯與異戊二烯），經兩次加成反應（第一加成反應及第二加成反應）後，可生成結晶固體態（Crystalline solid）的甲基四氫苯酐產物（硬化劑粗產物）。另外，反應物R中的不純物G（尤其是間戊二烯中的不純物）不會與馬來酸酐反應，故在生成甲基四氫苯酐產物後，不純物G可以氣體的方式排出反應器1，與甲基四氫苯酐產物分離。
在步驟S1中，於反應槽1中添加馬來酸酐。將反應槽1升溫為60°C至75°C，使馬來酸酐呈液態，以方便進行反應。
在步驟S2中，於反應槽1內添加間戊二烯，詳細來說，間戊二烯是以氣體形式通入反應槽1內。將反應槽1升溫為80°C至120°C的溫度，以進行第一加成反應。在第一加成反應中，馬來酸酐與間戊二烯反應生成3-甲基四氫苯酐。
由於立體結構上的差異，第一加成反應中產生的3-甲基四氫苯酐具有光學異構物（optical isomer），具體來說，反-3-甲基四氫苯酐的含量少於順-3-甲基四氫苯酐的含量。於一示範實施例中，反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1：4至1：7（例如：1：4.5、1：5、1：5.5、1：6或1：6.5）。若要進一步調整反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的比例關係，則可對甲基四氫苯酐產物（硬化劑粗產物）進行異構化反應（步驟S4），關於異構化反應的具體步驟，將於後敘述。
通過調整第一加成反應進行的時間，可達到控制甲基四氫苯酐產物中3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的含量比的效果。於本發明中，當馬來酸酐的轉化率達25%以上時，完成第一加成反應。也就是說，本發明預期生成的甲基四氫苯酐中3-甲基四氫苯酐的含量至少為25 wt%。具體來說，第一加成反應可選擇在馬來酸酐的轉化率為30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%或80%時停止。
在步驟S3中，添加異戊二烯於反應槽1內，詳細來說，異戊二烯是以氣體狀態通入反應槽1內。將反應槽1升溫為80°C至120°C的溫度，以進行第二加成反應。在第二加成反應中，馬來酸酐與異戊二烯反應生成4-甲基四氫苯酐。為了降低生產成本，當馬來酸酐的含量低於100 ppm時，完成第二加成反應。然而，本發明不以此為限。
經過前述的第一加成反應與第二加成反應（步驟S1至S3），可獲得結晶固體態的甲基四氫苯酐產物（硬化劑粗產物）。甲基四氫苯酐產物中包含3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐。並且，3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的含量比，可通過第一加成反應的反應時間調整。於一示範實施例中，3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的含量比為7：3至3：7，舉例來說，3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的含量比可以是6：4、5：5或4：6。
在本發明中，馬來酸酐為過量試劑，間戊二烯及異戊二烯為限量試劑。在第一加成反應中，馬來酸酐先與間戊二烯反應，生成3-甲基四氫苯酐。在第二加成反應中，剩餘的馬來酸酐再與異戊二烯反應，生成4-甲基四氫苯酐。經過兩次的加成反應（第一加成反應與第二加成反應），甲基四氫苯酐產物中包含3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐。如此一來，可避免的間戊二烯及異戊二烯之間發生競爭反應，達到提升反應物的反應效率的效果。
並且，階段性添加反應物的技術手段，可輕易控制甲基四氫苯酐產物中3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的含量比，另可根據需求，製造具預期特性的甲基四氫苯酐產物。
另外，反應物的純度也會影響反應的反應速率。目前市面上販售的間戊二烯的純度普遍低於異戊二烯的純度，因此，本發明選擇先添加間戊二烯，再添加異戊二烯。在第一加成反應中，馬來酸酐尚未進行反應，而具有較高的濃度，可補足間戊二烯因純度較低導致反應速率較低的問題。在第二加成反應中，馬來酸酐已與間戊二烯反應形成3-甲基四氫苯酐，故馬來酸酐的濃度較低。因此，純度較高的異戊二烯，可補足馬來酸酐濃度較低導致反應速率較低的問題。據此，本發明的甲基四氫苯酐的製備方法，可達到提升反應效率的效果。
於本發明的實施例中，間戊二烯的純度為80%以下（65%至75%），異戊二烯的純度為99%以上。然而，本發明不以此為限。
在製得甲基四氫苯酐產物之後，可根據需求，以步驟S4至S6進一步調整甲基四氫苯酐產物的特性。
在步驟S4中，將甲基四氫苯酐產物（硬化劑粗產物）輸送至異構化槽2，使甲基四氫苯酐產物與一鹼性觸媒C，在130°C至160°C的溫度下進行異構化反應，以獲得異構化產物（低黏度硬化劑）。詳細來說，步驟S4是針對甲基四氫苯酐產物中的3-甲基四氫苯酐進行異構化反應，將順-3-甲基四氫苯酐重組為反-3-甲基四氫苯酐，以調整反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比。
在異構化反應之前，甲基四氫苯酐產物中反-3-甲基四氫苯酐的含量低於順-3-甲基四氫苯酐的含量，經異構化反應後，異構化產物中反-3-甲基四氫苯酐的含量高於順-3-甲基四氫苯酐的含量。異構化產物（低黏度硬化劑）中反-3-甲基四氫苯酐及順-3-甲基四氫苯酐的含量比，可通過氣相層析儀進行追蹤。於一示範實施例中，反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1.1：1至4.8：1（例如：1.5：1、2：1、2.5：1、3：1、3.5：1、4：1或4.5：1）。
在步驟S5中，將異構化產物（低黏度硬化劑）通入蒸餾塔3，以分離鹼性觸媒C並進行純化。在步驟S6中，將異構化產物（低黏度硬化劑）由蒸餾塔3移至調配槽4，並可選擇性添加安定劑S，例如：2,6-二丁基對甲酚（butylated hydroxytoluene，BHT），以增加產品的保存性。然而，本發明不限於此。在步驟S7中，將添加安定劑S後的產物由調配槽4移至成品儲槽5，進行產品包裝。
為了方便說明本發明的甲基四氫苯酐的製備方法，以下列實施例5至7示範說明，實施例5至7中的反應參數請參表2所示。
[實施例5]
於反應槽中添加6000公斤的馬來酸酐，並升溫融化馬來酸酐。當反應槽的溫度達到70°C時，於反應槽中通入汽化後的間戊二烯，以進行第一加成反應。在第一加成反應的過程中，以氣相層析儀追蹤馬來酸酐的轉化率。當馬來酸酐的轉化率達70%時（耗時12小時），停止通入間戊二烯，完成第一加成反應。
於反應槽中通入汽化後的異戊二烯，以進行第二加成反應。在第二加成反應的過程中，以氣相層析儀追蹤馬來酸酐的含量。當馬來酸酐的含量低於100 ppm時（耗時4小時），停止通入異戊二烯，完成第二加成反應。排出反應槽內殘餘的氣體後，可獲得甲基四氫苯酐產物（硬化劑粗產物）。
在實施例5的甲基四氫苯酐產物中，3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的重量比為7：3，反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1：5.6。
接著，將甲基四氫苯酐產物輸送至異構化槽中，添加氫氧化鈉（鹼性觸媒）並於150°C的溫度下進行異構化反應24小時，以獲得異構化產物（低黏度硬化劑）。經氣相層析儀檢測後，異構化產物中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為4.31：1，異構化產物的黏度為33 cps。接著，異構化產物可經由上述步驟S5至S7獲得最終產品。
[實施例6]
於反應槽中添加6000公斤的馬來酸酐，並升溫融化馬來酸酐。當反應槽的溫度達到100°C時，於反應槽中通入汽化後的間戊二烯，以進行第一加成反應。在第一加成反應的過程中，以氣相層析儀追蹤馬來酸酐的轉化率。當馬來酸酐的轉化率達50%時（耗時8.5小時），停止通入間戊二烯，完成第一加成反應。
於反應槽中通入汽化後的異戊二烯，以進行第二加成反應。在第二加成反應的過程中，以氣相層析儀追蹤馬來酸酐的含量。當馬來酸酐的含量低於100 ppm時（耗時6小時），停止通入異戊二烯，完成第二加成反應。排出反應槽內殘餘的氣體後，可獲得甲基四氫苯酐產物（硬化劑粗產物）。
在實施例6的甲基四氫苯酐產物中，3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的重量比為1：1，反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1：5.2。
接著，將甲基四氫苯酐產物輸送至異構化槽中，添加氫氧化鈉（鹼性觸媒）並於150°C的溫度下進行異構化反應20小時，以獲得異構化產物（低黏度硬化劑）。經氣相層析儀檢測後，異構化產物中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為3.5：1，異構化產物的黏度為36 cps。接著，異構化產物可經由上述步驟S5至S7獲得最終產品。
[實施例7]
於反應槽中添加6000公斤的馬來酸酐，並升溫融化馬來酸酐。當反應槽的溫度達到100°C時，於反應槽中通入汽化後的間戊二烯，以進行第一加成反應。在第一加成反應的過程中，以氣相層析儀追蹤馬來酸酐的轉化率。當馬來酸酐的轉化率達30%時（耗時4小時），停止通入間戊二烯，完成第一加成反應。
於反應槽中通入汽化後的異戊二烯，以進行第二加成反應。在第二加成反應的過程中，以氣相層析儀追蹤馬來酸酐的含量。當馬來酸酐的含量低於100 ppm時（耗時8小時），停止通入異戊二烯，完成第二加成反應。排出反應槽內殘餘的氣體後，可獲得甲基四氫苯酐產物（硬化劑粗產物）。
在實施例7的甲基四氫苯酐產物中，3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的重量比為3：7，反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1：5.5。
將甲基四氫苯酐產物輸送至異構化槽中，添加氫氧化鈉（鹼性觸媒）並於150°C的溫度下進行異構化反應16小時，以獲得異構化產物（低黏度硬化劑）。經氣相層析儀檢測後，異構化產物中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為4.1：1，異構化產物的黏度為40 cps。接著，異構化產物可經由上述步驟S5至S7獲得最終產品。
表2
| 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | |
| 第一加成反應終點時馬來酸酐的轉化率 | 70% | 50% | 30% |
| 第一加成反應時間 | 12小時 | 8.5小時 | 4小時 |
| 第二加成反應時間 | 4小時 | 6小時 | 8小時 |
| 甲基四氫苯酐產物中3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的重量比 | 7：3 | 1：1 | 3：7 |
| 甲基四氫苯酐產物中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比 | 1：5.6 | 1：5.2 | 1：5.5 |
| 鹼性觸媒 | 氫氧化鈉 | 氫氧化鈉 | 氫氧化鈉 |
| 異構化反應溫度 | 150°C | 150°C | 150°C |
| 異構化反應時間 | 24小時 | 20小時 | 16小時 |
| 異構化產物中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比 | 4.31：1 | 3.5：1 | 4.1：1 |
| 異構化產物的黏度 | 33 cps | 36 cps | 40 cps |
由實施例5至7的內容可得知，本發明階段性添加反應物的技術手段，可輕易調整甲基四氫苯酐產物中3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的含量比。並且，階段性添加反應物的技術手段，可提升反應物的反應效率，以便在較低的溫度進行兩次加成反應。另外，通過調整甲基四氫苯酐產物中3-甲基四氫苯酐與4-甲基四氫苯酐的含量比，以及調整異構化產物中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比，可達到控制產物黏度的效果。具體來說，異構化產物的黏度為32 cps至42 cps。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的低黏度硬化劑的製造方法，其能通過“控制硬化劑粗產品中3-甲基四氫苯酐以及4-甲基四氫苯酐的含量”以及“添加鹼性觸媒進行異構化反應”的技術方案，以達到降低硬化劑黏度的效果，使得低黏度硬化劑可具有更廣泛的應用性。
更進一步來說，本發明於反應槽內添加間戊二烯進行第一加成反應，以及於反應槽內添加異戊二烯進行第二加成反應的技術手段，可提升製備甲基四氫苯酐的反應效率。據此，本發明可在80°C至120°C的溫度下進行加成反應，具有較低的生產成本。
以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
1:反應槽
2:異構化槽
3:蒸餾塔
4:調配槽
5:成品儲槽
圖1為本發明低黏度硬化劑的製造方法的流程示意圖。
圖2為本發明製備低黏度硬化劑的設備示意圖。
Claims (10)
- 一種低黏度硬化劑的製造方法，其包括： 提供一硬化劑粗產品，所述硬化劑粗產品中包含3-甲基四氫苯酐以及4-甲基四氫苯酐；其中，所述3-甲基四氫苯酐與所述4-甲基四氫苯酐的重量比為7：3至3：7；以及 所述硬化劑粗產品與一鹼性觸媒進行異構化反應，以獲得一低黏度硬化劑；其中，所述低黏度硬化劑的黏度為30 cps至50 cps。
- 如請求項1所述的製造方法，其中，所述異構化反應是在130°C至160°C的溫度下進行。
- 如請求項1所述的製造方法，其中，所述鹼性觸媒是選自於由下列所構成的群組：碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺。
- 如請求項1所述的製造方法，其中，所述低黏度硬化劑中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1.1：1至4.8：1。
- 如請求項1所述的製造方法，其中，所述硬化劑粗產品中反-3-甲基四氫苯酐與順-3-甲基四氫苯酐的含量比為1：4至1：7。
- 如請求項1所述的製造方法，進一步包括： 於一反應槽中投入馬來酸酐； 於所述反應槽內添加間戊二烯，所述間戊二烯與所述馬來酸酐進行第一加成反應；以及 於所述反應槽內添加異戊二烯，所述異戊二烯與所述馬來酸酐進行第二加成反應，以獲得所述硬化劑粗產品。
- 如請求項6所述的製造方法，其中，當所述馬來酸酐的轉化率達25%以上，完成所述第一加成反應，再於所述反應槽內添加所述異戊二烯。
- 如請求項6所述的製造方法，其中，所述第一加成反應是在80°C至120°C的溫度下進行，所述第二加成反應是在80°C至120°C的溫度下進行。
- 如請求項6所述的製造方法，其中，當所述馬來酸酐的含量低於100 ppm時，完成所述第二加成反應。
- 如請求項6所述的製造方法，其中，所述間戊二烯的純度為65%至75%，所述異戊二烯的純度為99%以上。
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