一种双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成方法与流程

文档序号:22171683发布日期:2020-09-11 21:17阅读:424来源:国知局
技术简介:
本发明针对双环戊二烯苯酚环氧树脂色度高、纯度低的问题,提出分步合成工艺,通过催化剂筛选、还原脱色及醚化-环化-纯化多阶段反应,有效降低色度至3-6g,提升软化点至75-89℃,有机氯含量低于37ppm,实现高纯度、低色度树脂的连续化生产。
关键词:双环戊二烯苯酚环氧树脂,合成工艺

本发明属于环氧树脂合成技术领域,具体涉及一种双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成方法。



背景技术:

环氧树脂的性能与其分子主链结构密切相关,尤其树脂分子链中特定的结构单元,使环氧树脂具备特殊性能。据报道,在环氧树脂分子中引入多环的分子结构单元可以有效改善环氧树脂的耐热性和介电性,该类树脂除可应用在半导体封装、高速印刷油墨、层压板及密封胶等领域。随着现在网络时代高速发展要求,对电子塑封材料的提出了更高的要求,因此研究开发浅色度、低介电常数的电子塑封料是未来发展的方向。

双环戊二烯苯酚环氧树脂(即dcpd苯酚环氧树脂)的分子骨架中含有苯环和双环戊二烯的脂环结构,因而具有优异的低介电性、耐热性、低吸湿性和高粘密封性,可替代邻甲酚醛环氧树脂树脂提高封装材料的耐热性,低介电性和抗开裂性,可广泛应用在高速印刷油墨,层压板及密封胶等领域。

国外对dcpd苯酚环氧树脂研究较早,首先在催化剂的筛选上日本专利(jp7206995)提出alcl3催化剂,合成的树脂软化点为65℃。国内的环氧树脂行业起步较晚,研发能力、技术水平和日本、西欧等国有较大差距。山西应用化学研究院的侯彩英等人用对叔丁基苯酚以双环戊二烯改性合成双环戊二烯酚型树脂,产品的软化点高、油溶性好,但是颜色深。胡艳芳等人以对甲酚和双环戊二烯为原料,采用无水氯化锌、磷酸和三氟化硼乙醚几种催化剂,得到软化点为70℃的红色固体聚合物。此外,还有很多学者都在双环戊二烯酚型树脂的研究上进行了深入研究,但工业化应用的较少。国内也正处于研究阶段,所得产品为深色粘稠状固体或液体树脂,颜色深,限制了树脂的应用范围。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供了一种双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成方法。该方法依次经合成、还原脱色、醚化、环化和纯化合成双环戊二烯苯酚环氧树脂,通过分步反应并根据不同工艺的反应要求加入对应的催化剂,降低了双环戊二烯苯酚环氧树脂的色泽,提高了对应产物收率,进而提高了产品的质量纯度,同时实现了合成工艺的连续,适合大规模生产应用。

为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成方法,其特征在于,该双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成原料按质量份数计包括:双环戊二烯10~20份,苯酚20~40份,环氧氯丙烷50~100份,碱金属催化剂45~60份,助催化剂0.01~5份,有机溶剂250~400份,助溶剂0.01~5份;该合成方法包括以下步骤:

步骤一、合成:在20℃~30℃下,按质量份数计将20~40份苯酚溶解于40~50份有机溶剂中形成苯酚有机溶剂溶液,将10~20份双环戊二烯溶解于40~60份有机溶剂中形成双环戊二烯有机溶剂溶液,然后将苯酚有机溶剂溶液搅拌升温至40℃~70℃,滴加0.1~5份催化剂和双环戊二烯有机溶剂溶液进行反应,再升温至90℃~130℃并加入0.01~1份封端剂恒温反应2h~5h,降温至50℃~80℃后加入50~100份有机溶剂进行稀释得到反应稀释液,将反应稀释液送入离心萃取机中在水温60℃~80℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为80℃~120℃、真空度为5kpa~80kpa的条件下蒸发除去有机溶剂,得到双环戊二烯苯酚树脂;

步骤二、还原脱色:按质量份数计将40~50份步骤一中得到的双环戊二烯苯酚树脂加入到由60~120份有机溶剂和0.01~5份助溶剂组成的混合液中加热搅拌溶解,然后升温至80℃~110℃并加入0.1~5份还原脱色剂和1~5份去离子水进行还原脱色反应1h~2h,再降温至20℃~30℃,依次经过滤和薄膜蒸发除去有机溶剂,得到还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂;

步骤三、醚化:按质量份数计将40~50份步骤二中得到的还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂加入到50~100份环氧氯丙烷中加热搅拌溶解,然后升温至80℃~110℃并加入0.01~5份碱金属催化剂和0.01~0.5份助催化剂,在恒温条件下进行醚化反应1h~2h,再降温至50℃~80℃,得到双环戊二烯苯酚树脂醚化产物;

步骤四、环化:将步骤三中得到的双环戊二烯苯酚树脂醚化产物搅拌加热至50℃~80℃并抽真空至真空度为10kpa~80kpa,然后滴加由30~49份碱金属催化剂和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液回流进行环化反应3h~6h,过滤后将过滤液降温至25℃~40℃后送入薄膜蒸发器中,在温度为100℃~130℃、真空度为5kpa~80kpa的条件下进行蒸馏除去环氧氯丙烷,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品;

步骤五、纯化:将步骤四中得到的双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品加入到60~110份有机溶剂中加热搅拌溶解,然后升温至60℃~100℃并滴加由10~30份碱金属催化剂和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液,在恒温条件下进行纯化反应1h~2h得到纯化反应液,将纯化反应液降温至50℃~70℃后送入离心萃取机中,在水温60℃~80℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为80℃~120℃、真空度为1kpa~80kpa的条件下蒸发除去有机溶剂,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂。

本发明先以苯酚和双环戊二烯为原料催化反应合成双环戊二烯苯酚树脂,经还原脱色降低色度,然后加入环氧氯丙烷并进行催化醚化,得到双环戊二烯苯酚树脂醚化产物,再进行催化环化,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品,再进行催化纯化,依次经水洗和蒸馏除去有机溶剂,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂。本发明将合成工艺分为合成、还原脱色、醚化、环化和纯化五个步骤,分步完成合成过程,并根据不同工艺的反应要求加入对应的催化剂,采用高效的还原脱色剂降低了双环戊二烯苯酚环氧树脂的色泽,通过在还原脱色工艺中引入助溶剂和醚化工艺中引入助催化剂,促进了还原脱色反应和醚化反应的充分进行,提高了对应产物收率,进而提高了产品的质量纯度;另外,在水洗工艺中采用离心萃取法和薄膜蒸发法,实现了合成工艺的连续,适合大规模生产应用,大幅改善了双环戊二烯苯酚环氧树脂中无机氯含量和软化点性能指标,最终得到低色度、高软化点、高环氧值、低有机氯和无机氯含量的双环戊二烯苯酚环氧树脂。

上述的一种双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成方法,其特征在于,步骤一中所述催化剂为三氯化铝、氯化锌、三氯化铁、四氯化钛、三氟化硼、盐酸、硫酸、磷酸或对甲苯磺酸。

上述的一种双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成方法,其特征在于,步骤一中所述封端剂为对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、对甲酚、间甲酚或对甲氧基苯酚。

上述的一种双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成方法,其特征在于,步骤三、步骤四和步骤五中所述碱金属催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯或氢氧化钫。

上述的一种双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成方法,其特征在于,步骤二中所述还原脱色剂为锌粉,铁粉、锡粉、铅粉、钯/al2o3或铂/al2o3。

上述的一种双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成方法,其特征在于,步骤三中所述助催化剂为单季铵盐、双季铵盐、三季铵盐、多季铵盐或超支化季铵盐。

上述的一种双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成方法,其特征在于,步骤一、步骤二和步骤五中所述有机溶剂均为甲苯、二甲苯、甲基异丁基酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或乙二醇甲醚上。

本发明与现有技术相比具有以下优点:

1、本发明分步进行合成过程,并根据不同工艺的反应要求加入对应的催化剂,促进了反应的充分进行,提高了对应产物收率,进而提高了产品的质量纯度,同时用还原脱色工艺降低了产物的色度,最终得到低色度、高软化点、高环氧值、低有机氯和无机氯含量的双环戊二烯苯酚环氧树脂。

2、本发明在水洗工艺中引入离心萃取法和薄膜蒸发法,实现了连续生产,且脱氯完全,降低废水排放,节约成本,适合于大规模工业生产。

3、本发明通过在还原脱色工艺中引入助溶剂和醚化工艺中引入助催化剂,促进了还原脱色反应和醚化反应的充分进行,提高了对应产物收率。

下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例1

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成原料按质量份数计包括:双环戊二烯10份,苯酚20份,环氧氯丙烷100份,氢氧化钠60份,单季铵盐0.1份,甲苯400份,乙醇3份;

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂合成方法包括以下步骤:

步骤一、合成:在20℃~30℃下,按质量份数计将20份苯酚溶解于40份甲苯中形成苯酚甲苯溶液,将10份双环戊二烯溶解于60份甲苯中形成双环戊二烯甲苯溶液,然后将苯酚甲苯溶液搅拌升温至60℃,滴加2份三氟化硼和双环戊二烯甲苯溶液进行反应,再升温至120℃并加入0.05份对苯二酚恒温反应4h,降温至60℃后加入100份甲苯进行稀释得到反应稀释液,将反应稀释液送入离心萃取机中在水温80℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为120℃、真空度为10kpa的条件下蒸发除去甲苯,得到双环戊二烯苯酚树脂;

步骤二、还原脱色:按质量份数计将40份步骤一中得到的双环戊二烯苯酚树脂加入到由100份甲苯和3份乙醇组成的混合液中加热搅拌溶解,然后升温至100℃并加入2份锌粉和3份去离子水进行还原脱色反应1.5h,再降温至25℃,依次经过滤和薄膜蒸发除去甲苯,得到还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂;

步骤三、醚化:按质量份数计将40份步骤二中得到的还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂加入到100份环氧氯丙烷中加热搅拌溶解,然后升温至100℃并加入0.5份氢氧化钠和0.1份单季铵盐,在恒温100℃条件下进行醚化反应1.5h,再降温至70℃,得到双环戊二烯苯酚树脂醚化产物;

步骤四、环化:将步骤三中得到的双环戊二烯苯酚树脂醚化产物搅拌加热至70℃并抽真空至真空度为10kpa,然后滴加由45份氢氧化钠和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液回流进行环化反应5h,过滤后将过滤液降温至40℃后送入薄膜蒸发器中,在温度为125℃、真空度为5kpa的条件下进行蒸馏除去环氧氯丙烷,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品;

步骤五、纯化:将步骤四中得到的双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品加入到100份甲苯中加热搅拌溶解,然后升温至100℃并滴加由14.5份氢氧化钠和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液,在恒温100℃条件下进行纯化反应1.5h得到纯化反应液,将纯化反应液降温至60℃后送入离心萃取机中,在水温80℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为120℃、真空度为5kpa的条件下蒸发除去甲苯,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂。

经检测,本实施例制备的双环戊二烯苯酚环氧树脂的色泽为3g,软化点为89℃,有机氯含量为20ppm,无机氯含量为3ppm,环氧当量为280g/eq。

本实施例步骤一中的催化剂还可为三氯化铝、氯化锌、三氯化铁、四氯化钛、盐酸、硫酸、磷酸或对甲苯磺酸。

本实施例步骤一中的封端剂还可为叔丁基邻苯二酚、对甲酚、间甲酚或对甲氧基苯酚。

本实施例步骤三、步骤四和步骤五中的碱金属催化剂还可为氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯或氢氧化钫。

本实施例步骤二中的还原脱色剂还可为铁粉、锡粉、铅粉、钯/al2o3或铂/al2o3。

本实施步骤三中的助催化剂还可为双季铵盐、三季铵盐、多季铵盐或超支化季铵盐。

本实施步骤一、步骤二和步骤五中的有机溶剂还可为二甲苯、甲基异丁基酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或乙二醇甲醚。

实施例2

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成原料按质量份数计包括:双环戊二烯20份,苯酚40份,环氧氯丙烷80份,氢氧化钾45份,单季铵盐0.01份,二甲苯390份,乙醇0.01份;

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂合成方法包括以下步骤:

步骤一、合成:在20℃~30℃下,按质量份数计将40份苯酚溶解于50份二甲苯中形成苯酚二甲苯溶液,将20份双环戊二烯溶解于40份二甲苯中形成双环戊二烯二甲苯溶液,然后将苯酚二甲苯溶液搅拌升温至70℃,滴加5份三氯化铝和双环戊二烯二甲苯溶液进行反应,再升温至130℃并加入1份叔丁基邻苯二酚恒温反应5h,降温至50℃后加入80份二甲苯进行稀释得到反应稀释液,将反应稀释液送入离心萃取机中在水温70℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为110℃、真空度为5kpa的条件下蒸发除去二甲苯,得到双环戊二烯苯酚树脂;

步骤二、还原脱色:按质量份数计将45份步骤一中得到的双环戊二烯苯酚树脂加入到由110份二甲苯和0.01份乙醇组成的混合液中加热搅拌溶解,然后升温至110℃并加入2份铁粉和5份去离子水进行还原脱色反应2h,再降温至20℃,依次经过滤和薄膜蒸发除去甲苯,得到还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂;

步骤三、醚化:按质量份数计将45份步骤二中得到的还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂加入到80份环氧氯丙烷中加热搅拌溶解,然后升温至110℃并加入5份氢氧化钾和0.01份单季铵盐,在恒温100℃条件下进行醚化反应2h,再降温至80℃,得到双环戊二烯苯酚树脂醚化产物;

步骤四、环化:将步骤三中得到的双环戊二烯苯酚树脂醚化产物搅拌加热至80℃并抽真空至真空度为20kpa,然后滴加由30份氢氧化钾和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液回流进行环化反应6h,过滤后将过滤液降温至35℃后送入薄膜蒸发器中,在温度为130℃、真空度为30kpa的条件下进行蒸馏除去环氧氯丙烷,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品;

步骤五、纯化:将步骤四中得到的双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品加入到110份二甲苯中加热搅拌溶解,然后升温至80℃并滴加由10份氢氧化钾和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液,在恒温80℃条件下进行纯化反应2h得到纯化反应液,将纯化反应液降温至70℃后送入离心萃取机中,在水温70℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为100℃、真空度为1kpa的条件下蒸发除去二甲苯,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂。

经检测,本实施例制备的双环戊二烯苯酚环氧树脂的色泽为4g,软化点为81℃,有机氯含量为26ppm,无机氯含量为5ppm,环氧当量为277g/eq。

本实施例步骤一中的催化剂还可为氯化锌、三氯化铁、四氯化钛、三氟化硼、盐酸、硫酸、磷酸或对甲苯磺酸。

本实施例步骤一中的封端剂还可为对苯二酚、对甲酚、间甲酚或对甲氧基苯酚。

本实施例步骤三、步骤四和步骤五中的碱金属催化剂还可为氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯或氢氧化钫。

本实施例步骤二中的还原脱色剂还可为铁粉、锡粉、铅粉、钯/al2o3或铂/al2o3。

本实施例步骤三中的助催化剂还可为双季铵盐、三季铵盐、多季铵盐或超支化季铵盐。

本实施例步骤一、步骤二和步骤五中所述有机溶剂还可为甲苯、甲基异丁基酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或乙二醇甲醚。

实施例3

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成原料按质量份数计包括:双环戊二烯20份,苯酚40份,环氧氯丙烷90份,氢氧化钠51份,单季铵盐0.01份,二甲苯380份,乙醇0.01份;

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂合成方法包括以下步骤:

步骤一、合成:在20℃~30℃下,按质量份数计将40份苯酚溶解于40份二甲苯中形成苯酚二甲苯溶液,将20份双环戊二烯溶解于40份二甲苯中形成双环戊二烯二甲苯溶液,然后将苯酚二甲苯溶液搅拌升温至70℃,滴加5份三氯化铝和双环戊二烯二甲苯溶液进行反应,再升温至130℃并加入1份叔丁基邻苯二酚恒温反应5h,降温至50℃后加入80份二甲苯进行稀释得到反应稀释液,将反应稀释液送入离心萃取机中在水温70℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为110℃、真空度为5kpa的条件下蒸发除去二甲苯,得到双环戊二烯苯酚树脂;

步骤二、还原脱色:按质量份数计将45份步骤一中得到的双环戊二烯苯酚树脂加入到由110份二甲苯和0.01份乙醇组成的混合液中加热搅拌溶解,然后升温至110℃并加入2份铁粉和5份去离子水进行还原脱色反应2h,再降温至20℃,依次经过滤和薄膜蒸发除去甲苯,得到还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂;

步骤三、醚化:按质量份数计将45份步骤二中得到的还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂加入到90份环氧氯丙烷中加热搅拌溶解,然后升温至110℃并加入1份氢氧化钠和0.01份单季铵盐,在恒温100℃条件下进行醚化反应2h,再降温至80℃,得到双环戊二烯苯酚树脂醚化产物;

步骤四、环化:将步骤三中得到的双环戊二烯苯酚树脂醚化产物搅拌加热至80℃并抽真空至真空度为20kpa,然后滴加由20份氢氧化钠和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液回流进行环化反应6h,过滤后将过滤液降温至35℃后送入薄膜蒸发器中,在温度为130℃、真空度为30kpa的条件下进行蒸馏除去环氧氯丙烷,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品;

步骤五、纯化:将步骤四中得到的双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品加入到110份二甲苯中加热搅拌溶解,然后升温至80℃并滴加由30份氢氧化钠和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液,在恒温80℃条件下进行纯化反应2h得到纯化反应液,将纯化反应液降温至70℃后送入离心萃取机中,在水温70℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为100℃、真空度为1kpa的条件下蒸发除去二甲苯,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂。

经检测,本实施例制备的双环戊二烯苯酚环氧树脂的色泽为4g,软化点为83℃,有机氯含量为24ppm,无机氯含量为3ppm,环氧当量为279g/eq。

本实施例步骤一中的催化剂还可为氯化锌、三氯化铁、四氯化钛、三氟化硼、盐酸、硫酸、磷酸或对甲苯磺酸。

本实施例步骤一中的封端剂还可为对苯二酚、对甲酚、间甲酚或对甲氧基苯酚。

本实施例步骤三、步骤四和步骤五中的碱金属催化剂还可为氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯或氢氧化钫。

本实施例步骤二中的还原脱色剂还可为铁粉、锡粉、铅粉、钯/al2o3或铂/al2o3。

本实施例步骤三中的助催化剂还可为双季铵盐、三季铵盐、多季铵盐或超支化季铵盐。

本实施例步骤一、步骤二和步骤五中所述有机溶剂还可为甲苯、甲基异丁基酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或乙二醇甲醚。

实施例4

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成原料按质量份数计包括:双环戊二烯20份,苯酚40份,环氧氯丙烷80份,氢氧化钾59.01份,单季铵盐0.01份,二甲苯380份,乙醇0.01份;

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂合成方法包括以下步骤:

步骤一、合成:在20℃~30℃下,按质量份数计将40份苯酚溶解于40份二甲苯中形成苯酚二甲苯溶液,将20份双环戊二烯溶解于40份二甲苯中形成双环戊二烯二甲苯溶液,然后将苯酚二甲苯溶液搅拌升温至70℃,滴加5份三氯化铝和双环戊二烯二甲苯溶液进行反应,再升温至130℃并加入1份叔丁基邻苯二酚恒温反应5h,降温至50℃后加入80份二甲苯进行稀释得到反应稀释液,将反应稀释液送入离心萃取机中在水温70℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为110℃、真空度为5kpa的条件下蒸发除去二甲苯,得到双环戊二烯苯酚树脂;

步骤二、还原脱色:按质量份数计将45份步骤一中得到的双环戊二烯苯酚树脂加入到由110份二甲苯和0.01份乙醇组成的混合液中加热搅拌溶解,然后升温至110℃并加入2份铁粉和5份去离子水进行还原脱色反应2h,再降温至20℃,依次经过滤和薄膜蒸发除去甲苯,得到还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂;

步骤三、醚化:按质量份数计将45份步骤二中得到的还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂加入到80份环氧氯丙烷中加热搅拌溶解,然后升温至110℃并加入0.01份氢氧化钾和0.01份单季铵盐,在恒温100℃条件下进行醚化反应2h,再降温至80℃,得到双环戊二烯苯酚树脂醚化产物;

步骤四、环化:将步骤三中得到的双环戊二烯苯酚树脂醚化产物搅拌加热至80℃并抽真空至真空度为20kpa,然后滴加由49份氢氧化钾和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液回流进行环化反应6h,过滤后将过滤液降温至35℃后送入薄膜蒸发器中,在温度为130℃、真空度为30kpa的条件下进行蒸馏除去环氧氯丙烷,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品;

步骤五、纯化:将步骤四中得到的双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品加入到110份二甲苯中加热搅拌溶解,然后升温至80℃并滴加由10份氢氧化钾和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液,在恒温80℃条件下进行纯化反应2h得到纯化反应液,将纯化反应液降温至70℃后送入离心萃取机中,在水温70℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为100℃、真空度为1kpa的条件下蒸发除去二甲苯,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂。

经检测,本实施例制备的双环戊二烯苯酚环氧树脂的色泽为4g,软化点为82℃,有机氯含量为22ppm,无机氯含量为4ppm,环氧当量为278g/eq。

本实施例步骤一中的催化剂还可为氯化锌、三氯化铁、四氯化钛、三氟化硼、盐酸、硫酸、磷酸或对甲苯磺酸。

本实施例步骤一中的封端剂还可为对苯二酚、对甲酚、间甲酚或对甲氧基苯酚。

本实施例步骤三、步骤四和步骤五中的碱金属催化剂还可为氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯或氢氧化钫。

本实施例步骤二中的还原脱色剂还可为铁粉、锡粉、铅粉、钯/al2o3或铂/al2o3。

本实施例步骤三中的助催化剂还可为双季铵盐、三季铵盐、多季铵盐或超支化季铵盐。

本实施例步骤一、步骤二和步骤五中所述有机溶剂还可为甲苯、甲基异丁基酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或乙二醇甲醚。

实施例5

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成原料按质量份数计包括:双环戊二烯15份,苯酚30份,环氧氯丙烷50份,氢氧化钠50份,单季铵盐5份,甲基异丁基酮350份,乙醇5份;

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂合成方法包括以下步骤:

步骤一、合成:在20℃~30℃下,按质量份数计将30份苯酚溶解于45份甲基异丁基酮中形成苯酚甲基异丁基酮溶液,将15份双环戊二烯溶解于50份甲基异丁基酮中形成双环戊二烯甲基异丁基酮溶液,然后将苯酚甲基异丁基酮溶液搅拌升温至40℃,滴加0.1份三氟化硼和双环戊二烯甲基异丁基酮溶液进行反应,再升温至90℃并加入0.01份对甲氧基苯酚恒温反应2h,降温至80℃后加入50份甲基异丁基酮进行稀释得到反应稀释液,将反应稀释液送入离心萃取机中在水温60℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为80℃、真空度为80kpa的条件下蒸发除去甲基异丁基酮,得到双环戊二烯苯酚树脂;

步骤二、还原脱色:按质量份数计将50份步骤一中得到的双环戊二烯苯酚树脂加入到由120份甲基异丁基酮和5份乙醇组成的混合液中加热搅拌溶解,然后升温至80℃并加入5份锌粉和1份去离子水进行还原脱色反应1h,再降温至30℃,依次经过滤和薄膜蒸发除去甲基异丁基酮,得到还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂;

步骤三、醚化:按质量份数计将50份步骤二中得到的还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂加入到50份环氧氯丙烷中加热搅拌溶解,然后升温至80℃并加入0.01份氢氧化钠和5份单季铵盐,在恒温80℃条件下进行醚化反应1h,再降温至50℃,得到双环戊二烯苯酚树脂醚化产物;

步骤四、环化:将步骤三中得到的双环戊二烯苯酚树脂醚化产物搅拌加热至50℃并抽真空至真空度为80kpa,然后滴加由39.99份氢氧化钠和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液回流进行环化反应3h,过滤后将过滤液降温至25℃后送入薄膜蒸发器中,在温度为100℃、真空度为80kpa的条件下进行蒸馏除去环氧氯丙烷,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品;

步骤五、纯化:将步骤四中得到的双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品加入到85份甲基异丁基酮中加热搅拌溶解,然后升温至50℃并滴加由10份氢氧化钠和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液,在恒温50℃条件下进行纯化反应1h得到纯化反应液,将纯化反应液50℃直接送入离心萃取机中,在水温60℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为80℃、真空度为80kpa的条件下蒸发除去甲基异丁基酮,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂。

经检测,本实施例制备的双环戊二烯苯酚环氧树脂的色泽为5g,软化点为75℃,有机氯含量为37ppm,无机氯含量为7ppm,环氧当量为276g/eq。

本实施例步骤一中的催化剂还可为三氯化铝、氯化锌、三氯化铁、四氯化钛、盐酸、硫酸、磷酸或对甲苯磺酸。

本实施例步骤一中的封端剂还可为对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、对甲酚或间甲酚。

本实施例步骤三、步骤四和步骤五中的碱金属催化剂还可为氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯或氢氧化钫。

本实施例步骤二中的还原脱色剂还可为铁粉、锡粉、铅粉、钯/al2o3或铂/al2o3。

本实施例步骤三中的助催化剂还可为双季铵盐、三季铵盐、多季铵盐或超支化季铵盐。

本实施例步骤一、步骤二和步骤五中的有机溶剂还可为甲苯、二甲苯、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或乙二醇甲醚。

实施例6

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成原料按质量份数计包括:双环戊二烯10份,苯酚23份,环氧氯丙烷80份,氢氧化钠46份,单季铵盐0.5份,甲苯390份,丙二醇2份;

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂合成方法包括以下步骤:

步骤一、合成:在20℃~30℃下,按质量份数计将23份苯酚溶解于40份甲苯中形成苯酚甲苯溶液,将10份双环戊二烯溶解于50份甲苯中形成双环戊二烯甲苯溶液,然后将苯酚甲苯溶液搅拌升温至60℃,滴加2份三氟化硼和双环戊二烯甲苯溶液进行反应,再升温至120℃并加入0.04份对甲氧基苯酚恒温反应4h,降温至60℃后加入100份甲苯进行稀释得到反应稀释液,将反应稀释液送入离心萃取机中在水温80℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为120℃、真空度为10kpa的条件下蒸发除去甲苯,得到双环戊二烯苯酚树脂;

步骤二、还原脱色:按质量份数计将43份步骤一中得到的双环戊二烯苯酚树脂加入到由100份甲苯和3份丙二醇组成的混合液中加热搅拌溶解,然后升温至100℃并加入0.1份铁粉和2份去离子水进行还原脱色反应1.5h,再降温至25℃,依次经过滤和薄膜蒸发除去甲苯,得到还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂;

步骤三、醚化:按质量份数计将40份步骤二中得到的还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂加入到80份环氧氯丙烷中加热搅拌溶解,然后升温至100℃并加入0.5份氢氧化钠和0.1份单季铵盐,在恒温100℃条件下进行醚化反应1.5h,再降温至70℃,得到双环戊二烯苯酚树脂醚化产物;

步骤四、环化:将步骤三中得到的双环戊二烯苯酚树脂醚化产物搅拌加热至70℃并抽真空至真空度为10kpa,然后滴加由31份氢氧化钠和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液回流进行环化反应5h,过滤后将过滤液降温至40℃后送入薄膜蒸发器中,在温度为125℃、真空度为5kpa的条件下进行蒸馏除去环氧氯丙烷,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品;

步骤五、纯化:将步骤四中得到的双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品加入到100份甲苯中加热搅拌溶解,然后升温至100℃并滴加由14.5份氢氧化钠和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液,在恒温100℃条件下进行纯化反应1.5h得到纯化反应液,将纯化反应液降温至60℃后送入离心萃取机中,在水温80℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为120℃、真空度为5kpa的条件下蒸发除去甲苯,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂。

经检测,本实施例制备的双环戊二烯苯酚环氧树脂的色泽为15g,软化点为80℃,有机氯含量为28ppm,无机氯含量为53ppm,环氧当量为275g/eq。

本实施例步骤一中的催化剂还可为三氯化铝、氯化锌、三氯化铁、四氯化钛、盐酸、硫酸、磷酸或对甲苯磺酸。

本实施例步骤一中的封端剂还可为对苯二酚、叔丁基邻苯二酚、对甲酚或间甲酚。

本实施例步骤三、步骤四和步骤五中的碱金属催化剂还可为氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯或氢氧化钫。

本实施例步骤二中的还原脱色剂还可为铁粉、锡粉、铅粉、钯/al2o3或铂/al2o3。

本实施例步骤三中的助催化剂还可为双季铵盐、三季铵盐、多季铵盐或超支化季铵盐。

本实施例步骤一、步骤二和步骤五中的有机溶剂还可为二甲苯、甲基异丁基酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或乙二醇甲醚。

实施例7

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂的合成原料按质量份数计包括:双环戊二烯11份,苯酚20份,环氧氯丙烷70份,氢氧化钠48份,双季铵盐0.3份,二甲苯250份,异丙醇3份;

本实施例的双环戊二烯苯酚环氧树脂合成方法包括以下步骤:

步骤一、合成:在20℃~30℃下,按质量份数计将20份苯酚溶解于40份二甲苯中形成苯酚二甲苯溶液,将11份双环戊二烯溶解于40份二甲苯中形成双环戊二烯二甲苯溶液,然后将苯酚二甲苯溶液搅拌升温至60℃,滴加2份三氯化铝和双环戊二烯二甲苯溶液进行反应,再升温至120℃并加入0.03份叔丁基邻苯二酚恒温反应4h,降温至60℃后加入50份甲苯进行稀释得到反应稀释液,将反应稀释液送入离心萃取机中在水温80℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为120℃、真空度为10kpa的条件下蒸发除去二甲苯,得到双环戊二烯苯酚树脂;

步骤二、还原脱色:按质量份数计将40份步骤一中得到的双环戊二烯苯酚树脂加入到由60份二甲苯和3份异丙醇组成的混合液中加热搅拌溶解,然后升温至100℃并加入2份锌粉和3份去离子水进行还原脱色反应1.5h,再降温至25℃,依次经过滤和薄膜蒸发除去甲苯,得到还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂;

步骤三、醚化:按质量份数计将40份步骤二中得到的还原脱色后的双环戊二烯苯酚树脂加入到70份环氧氯丙烷中加热搅拌溶解,然后升温至95℃并加入0.35份氢氧化钠和0.3份双季铵盐,在恒温100℃条件下进行醚化反应1.5h,再降温至70℃,得到双环戊二烯苯酚树脂醚化产物;

步骤四、环化:将步骤三中得到的双环戊二烯苯酚树脂醚化产物搅拌加热至70℃并抽真空至真空度为10kpa,然后滴加由37.65份氢氧化钠和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液回流进行环化反应5h,过滤后将过滤液降温至40℃后送入薄膜蒸发器中,在温度为125℃、真空度为5kpa的条件下进行蒸馏除去环氧氯丙烷,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品;

步骤五、纯化:将步骤四中得到的双环戊二烯苯酚环氧树脂粗品加入到60份二甲苯中加热搅拌溶解,然后升温至100℃并滴加由10份氢氧化钠和100份去离子水配制成的碱金属催化剂溶液,在恒温100℃条件下进行纯化反应1.5h得到纯化反应液,将纯化反应液降温至60℃后送入离心萃取机中,在水温80℃的条件下进行水洗,再送入薄膜蒸发器中在温度为120℃、真空度为5kpa的条件下蒸发除去甲苯,得到双环戊二烯苯酚环氧树脂。

经检测,本实施例制备的双环戊二烯苯酚环氧树脂的色泽为6g,软化点为82℃,有机氯含量为100ppm,无机氯含量为1000ppm,环氧当量为268g/eq。

本实施例步骤一中的催化剂还可为氯化锌、三氯化铁、四氯化钛、三氟化硼、盐酸、硫酸、磷酸或对甲苯磺酸。

本实施例步骤一中的封端剂还可为对苯二酚、对甲酚、间甲酚或对甲氧基苯酚。

本实施例步骤三、步骤四和步骤五中的碱金属催化剂还可为氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铷、氢氧化铯或氢氧化钫。

本实施例步骤二中的还原脱色剂还可为铁粉、锡粉、铅粉、钯/al2o3或铂/al2o3。

本实施例步骤三中的助催化剂还可为单季铵盐、三季铵盐、多季铵盐或超支化季铵盐。

本实施例步骤一、步骤二和步骤五中的有机溶剂还可为二甲苯、甲基异丁基酮、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇乙醚、丙二醇丁醚、二丙二醇甲醚或乙二醇甲醚。

以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围。

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