Способ получения эпоксидных смол
О И Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свнд-ву(22) Запвлено15,11.74 (21) 2075022/23-05 (5 l ) M. Кл. с присоединением заявки .%— G 08 б 59/06 Государственный комнтет (23) Приоритет СССР по делам нзобретеннй н открытий Опублнковано30.05.80. Бктллетень №20 Дата опубликования описания 05.06.80 (53) УДК 678.643. ,42.5(088.8) . Н. С. Бниколопов, A. И. Непомняший, B. A. Пекарский, Т. A. Александрова, Ф Г. Брусиловский, С. А, Гаврилина, Н, Д. Лерман, О K. Маймур, А. Л. Ильюшин, М. А Маркевич, С. М. Карпачева, Л. П. Хорхорина, B. М, Муратов и С, Ф. Шолк (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПСПУЧЕНИЯ ЭПОКСИДНЫХ СМОЛ Изобретение относится к технологии получения синтетических смол, в част ности к непрерывным процессам псаучения эпоксидных смол. Известен непрерывный способ получе ния эпоксидной смолы, заключаюшийся 5 в том, что смесь эпихлоргидрина, дифе нилопропана с кетоном (ацетон,, метилэтилкетон) поступает в реактор, где сталкивается с раствором шелочи. Процесс протекает при высокой температуре (до 160 С) и повышенном давлении. Соотношение компонентов синтеза 1,22:1 (используют 8-9%ный водный раствор шелочи), Выход смолы с единицы реакционной массы не выше 21%. После реакционного аппарата масса нейтрализуется и в фазовом сепараторе разделяется на воднуто и органическую фазы Последняя содержит смолу, получаемую после удаления растворителя P), К недостаткам этого способа относит/ ся повышенный гидролиз эпнхлоргидрина, повышенный расход воды и малый выход (21%} с единицы реакционной массы. Увеличение скорости синтеза и снижение расхода воды достигается двух.ступенчатым введением шелочи в реакционную массу При этом уменьшается и избыток эцихлоргидрина до 1,1:1 21. По технической сушности и получаемому эффекту к изобретению наиболее близок способ получения эпоксидной смолы, согласно которому в реакционную массу загружают сначала 61,5-77 er веса всего рецептурного количества шелочи, Однако для подавления гидрализа эпихлоргидрина приходится снижать температуру до 40-50 С (что увеличивает длительность процесса до 3 ч), а также исключить использование растворителей, совмешаюшихся с водой (спирты, кетоны). Первая порция шелочи имеет «онцентрапию 10%, а вторая20% что требует дублирования технологического оборудования $3J3 73741 Целью изобретения является упрощение технологии получения эпоксидных СМОЛе Поставленная цель достигается тем, что pacraop эпихларгидрина и дифенилопропана в органическом растворителе нагревают до 50-60 С,, вводят шелочь (1-7% ат всего необходимого для синтеза количества) в виде 9-40%-ного раствора,, перемешивают 5-15 мин при 50-60 С, затем вводят остальную шелочь, поднимают температуру.до 7080 С и перемешивают в течение 10о 20 мин. Юля лучшей гомогенизации реакционной массы перемешивание ведут в режи ме гидродинамических пульсаций с частотой 50-350 l/мин и амплитудой 5-40 мм. Ниже приведены конкретные примеры получения эпоксидных смол. Пример 1. Рецецтура загрузки,кг: Зпихлоргидрин 11 85 Лифенилалпропвн 25,2 Ацетон 25,2 Едкий натр . 5,65 Вода 32,1 Сначала нагревают до 55 С смесь эпи лоргидрина, дифенилпропанв и ацетон, куда вводят 0,17 кг едкого натра (3% ат всего количества) в 0,96 кг воды. Смесь подают в реактор перемешивают в течение 15 мин,затем добавляют остальную щелочь; нагревают смесь до 75 С и перемешивают еше 20 мине Режим перемешивания. » частота 115 1/мин, амплитуда 22 мм. Выход смолы состав ляет 30%.: Смола имеет следующие характеристикие 40 Молекулярный вес 1750 Эпоксидное число 4 4 Водорастворимый хлор,%: 0,007 Пример 2. Рецептура звгрузкиекг 45 Зпихлоргидрин 67 Дифенилалпропан S0 T oJI 50 15%-ный водный ДвОН 209 Предварительно готовят смесь 67кг эпихлоргидринв, 90 кг дифенилолпропана и 10 кг талуола и при 50 С вводят 6 кг раствора щелочи, после чего при 55 С перемешивают в течение 10 минут. 55 После этого гомогенную массу подают . Г в реактор и добавляют 70 кг раствора щелочи и 40 кг толуала и синтез ведут в режиме прямолинейных, многовихре0 4. вых пульсаций при частоте 148 1/мин, амплитуда 8-9 мм, сначала при температуре 70 С в течение 10 мин, затем добавляют оставшийся раствор щелочи и синтез ведут при температуре о 75 С в течение 10 мин. Выход смолы 26,3%, молекулярный вес - 650, эпоксидное число. 14, общий хлор 0,2%. Пример 3, Рецептура загрузки аналогична примеру 1. Режим перемешиввния: частота 70/1 мин, вмплитуда 35 мм 1 стадия: 15 мин перемешивания при 60 С. 2 стадия: 20 мин перемешивания при 78О, С. Показатели смолы: Эпоксидное число 4„7 Связанный хлор,% 0Oe. Водорастворимый хлор,% 0,01 При применении данного способа по- вышается стабильность раствора реакционной смеси после первой стадии, так как при небольшом количестве щелочи не происходит смалообразования, а в то же время повышается растворимость дифенилпропанв Предлагавемый способ позволяет повысить скорость процесса в 1,5-2 раза, улростить операции приготовления реагентов и облегчить контроль зв осушес влением сийтеза смолы, Формула изобретения l. Способ получения эпоксидных смол щелочной конденсацией эпихлоргидрина с дифенилолпропаном в присутствии растворителя при двухствдийном введении щелочи, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, раствор эпкхлоргидрина и дифенилолпропана в органическом растворителе нагревают до . 50- 60 С, вводят 1-7% ат всего необходимого для синтеза количества щелочи и перемешивают 5-15 мин с последующим введениел остального количества о щелочи, нагреванием до 70-80 С и перемешиванием в течение 10-20 мине 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что перемешивание ведут в режиме гидродинвмических пульсаций с частотой 50-350 1/мин и амплитудой 5-40 мм. 5 Й 7410 6 Источники информации, ного веса методом гетерофазной поликон принятые во внимание при экспертизе денсании.— Тезисы доклада на 2 и Яср 1, Патент США № 2986552, . союзной конференции по эпоксидным мокл 260-47, 1961. номерам и эпоксидным смолам, Днепро2, Гаврилина С». А. и др. Разработка .5 петровск 30 мая 1974 г„-с.. 149-150, технологического получения лаковых 3. Патент ГДР № 77593, эпоксидных смол различного молекуляр- кл, 39в 45/00, 1970 (прототип). Составитель Ю. Крейндлин Редактор Т. Никольская Техред Н.Бабурка. Корректор Н. Степ Заказ 2597/6 Тираж 549 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5 Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4
