一种5,5-二甲基海因改性双酚A型环氧树脂的生产方法技术

一种5,5

【技术实现步骤摘要】
一种5,5
‑
二甲基海因改性双酚A型环氧树脂的生产方法


[0001]本专利技术涉及环氧树脂的生产方法领域，尤其涉及一种5,5
‑
二甲基海因改性双酚A型环氧树脂的生产方法。

技术介绍

[0002]环氧树脂是一类带有2个或2个以上环氧基团的高分子聚合物。在环氧树脂中，环氧基团可以位于高分子聚合物的任何位置如分子链的末端、中间或者呈环状结构。环氧树脂是一类力学性能好、耐腐蚀性强、热稳定性好、电绝缘性好、易于加工、粘结性能好和结构稳定的有机高分子材料。环氧树脂具有优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性；因此它能应用于涂料、复合材料、电子封装、浇铸料、胶黏剂、模压材料和注射成型材料等行业，在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。然而，通用的环氧树脂的氧指数仅为19.8，属于易燃材料。随着电子、电器、涂料等行业对其阻燃性提出了更高的要求。
[0003]中国专利201610217537.2公开了一种海因环氧树脂的制备方法，以5,5
‑
二甲基海因和环氧氯丙烷为原料，采用季铵盐为环氧氯丙烷的开环催化剂，在氮气保护下加热反应一段时间后，冷却，以低级脂肪酮或四氢呋喃作为溶剂，分批逐步加入计算量的粒状氢氧化钠为闭环反应的催化剂，在生成海因环氧树脂的同时产生氯化钠，在有溶剂的情况下先抽滤物料，除去部分氯化钠颗粒，然后将滤液转入蒸馏装置中，进行减压蒸馏，体积缩减近半且有盐析出时即将蒸发器中的产品转移出来，进行抽滤除盐，如此经过多次减压蒸馏和抽滤过程，直至减压蒸馏时在物料中看不出有盐析出后，再继续减压蒸馏至1～5min无溶剂蒸发出来，以得到具有流动性的液态海因环氧树脂产品。
[0004]由于该方法中研发的树脂是延用常规环氧树脂合成方法，在合成过程中要用到过量的环氧氯丙烷，进行反应，而且在精制过程中树脂因为其具有水溶性，所以不能用溶剂萃取，而是要先蒸馏后过滤，在这个过程中会造成很多树脂残留在过滤得盐上面，处理起来非常困难，会造成环境污染，生产成本也非常高，大生产利润很低。

技术实现思路

[0005]针对现有技术环氧树脂阻燃性小、环氧氯丙烷回收困难的问题，本专利技术提供一种5,5
‑
二甲基海因改性双酚A型环氧树脂的生产方法，以5,5
‑
二甲基海因和环氧树脂为原料，采用季铵盐为环氧树脂的开环催化剂，采用甲苯作为溶剂，以得到固态的海因改性双酚A型环氧树脂。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种5,5
‑
二甲基海因改性双酚A型环氧树脂的生产方法，包括如下步骤：
[0007]S1：将双酚A型环氧树脂升温至80
‑
100℃，然后加入5,5
‑
二甲基海因，5,5
‑
二甲基海因和双酚A型环氧树脂的质量比为1：(4
‑
10)；
[0008]S2：将步骤S1制得的混合物升温至120
‑
150℃，然后加入5,5
‑
二甲基海因和双酚A
型环氧树脂质量之和的1
‰‑5‰
的季铵盐作为催化剂，恒温反应4h；
[0009]S3：恒温反应结束后加入5,5
‑
二甲基海因和双酚A型环氧树脂质量之和2
‑
4倍质量的甲苯和5,5
‑
二甲基海因和双酚A型环氧树脂质量之和的20％的去离子水，在70
‑
100℃下混合搅拌15
‑
30min，最后经过水洗、蒸馏脱除其中的溶剂，得到海因改性双酚A型环氧树脂。
[0010]进一步地，在步骤S2中，所述季铵盐选自四甲基氯化铵或四丁基溴化铵。
[0011]进一步地，在步骤S1中，所述双酚A型环氧树脂选自DYD
‑
128环氧树脂。
[0012]进一步地，在步骤S3中，
[0013]在加入甲苯和去离子水之前，先将反应体系降温至100℃；
[0014]在加入甲苯和去离子水后，将反应体系降温至70℃。
[0015]进一步地，在步骤S3中，水洗后，将反应体系升温至120
‑
150℃，然后蒸馏脱除甲苯。
[0016]进一步地，步骤S3制得的海因改性双酚A型环氧树脂的环氧当量为240
‑
450g/mol，软化点为40
‑
80℃。
[0017]采用本专利技术方法制得5,5
‑
二甲基海因改性双酚A型环氧树脂，经5,5
‑
二甲基海因改性的双酚A型环氧树脂，由于体系能镶嵌了乙内酰脲杂环，既保留了其本身的树脂特性，还提高了树脂的耐候性和电绝缘性；
[0018]本申请采用的双酚A型环氧树脂的理想结构式：
[0019][0020]本申请采用的5,5
‑
二甲基海因的理想结构式为：
[0021]本申请所涉及的5,5
‑
二甲基海因改性双酚A型环氧树脂的总反应过程为：
[0022][0023]综上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0024]1、本申请通过仲胺与环氧基进行反应，将5，5
‑
二甲基海因引入环氧树脂里，合成新的环氧树脂，使得合成的环氧树脂中含有双酚A刚性基团，提高合成环氧树脂的阻燃性能和粘接性能。
[0025]2、本申请直接采用5,5
‑
二甲基海因改性双酚A型环氧树脂，省去了传统工艺中采用环氧氯丙烷制备环氧树脂的过程，无需脱ECH的操作，从而简化了生产工艺。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]除双酚A型环氧树脂以外的本申请中使用的原料均为市售，没有特殊要求。
[0028]双酚A型环氧树脂购自大连齐化有限公司的DYD
‑
128环氧树脂。
[0029]实施例
[0030]本申请所涉及的一种5,5
‑
二甲基海因改性双酚A型环氧树脂的生产方法，包括如下步骤：
[0031]S1：向反应釜中加入DYD
‑
128环氧树脂，升温至100℃，然后向反应釜中加入5,5
‑
二甲基海因；
[0032]S2：将反应釜升温至150℃，向反应釜中加入催化剂四甲基氯化铵，恒温反应4h；
[0033]S3：将反应釜降温至100℃，然后向反应釜中加入甲苯和去离子水，降温至70℃，恒温搅拌15
‑
30min后分液，最后经过3次水洗，水洗结束后升温至140℃，蒸馏脱除甲苯，得到海因改性双酚A型环氧树脂。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种5,5
‑
二甲基海因改性双酚A型环氧树脂的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：将双酚A型环氧树脂升温至80
‑
100℃，然后加入5,5
‑
二甲基海因，5,5
‑
二甲基海因和双酚A型环氧树脂的质量比为1：(4
‑
10)；S2：将步骤S1制得的混合物升温至120
‑
150℃，然后加入5,5
‑
二甲基海因和双酚A型环氧树脂质量之和的1
‰‑5‰
的季铵盐作为催化剂，恒温反应4h；S3：恒温反应结束后加入5,5
‑
二甲基海因和双酚A型环氧树脂质量之和2
‑
4倍质量的甲苯和5,5
‑
二甲基海因和双酚A型环氧树脂质量之和的20％的去离子水，在70
‑
100℃下混合搅拌15
‑
30min，最后经过水洗、蒸馏脱除其中的溶剂，得到海因改性双酚A型环氧树脂。2.根据权利要求1所述的一种5,5
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭树志，薛新英，李福，
申请(专利权)人：大连齐化新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：