Способ получения эпоксидиановых смол

Способ получения эпоксидиановых смол

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в производстве эпоксидных смол, применяемых в лакокрасочной промышленности . Сущность: дифенилолпропан и эпихлоргидрин в присутствии четвертичной аммониевой соли и щелочи конденсируют в среде органического растворителя с последующими дегидрохлорированием и поликонденсацией . Затем реакционную смесь пропускают через выносной контур, состоящий из капиллярно-пористого элемента с задерживающей способностью 5-2200 мкм и циркуляционного насоса, при кратности циркуляции реакционной смеси, равной 1-5. Полученный продукт растворяют в органическом растворителе, нейтрализуют смесь, отстаивают и сливают ыаточник, осуществляют азеотропную сушку, фильтруют, отгоняют растворители и выделяют смолу. 2 табл., 2ил. (/ С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) С 08 G 59/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4844495/05 (22) 29.06.90

° (46) 23.11.92. Бюл. ¹ 43 (71) Московский химико-технологический институт им.Д, И.Менделеева и Государственный научно-исследовательский и проектный институт лакокрасочной промышленности

Научно-производственного объединения

"Спектр" (72) В.А.Пекарский, О.В.Елин, А.В.Хохрина, M.Ã.ÁðócèëîBñêèé, В.А.Вавилов, И.Н.Богданов, Г.M.Öåéòëèí, Л.Г. Шодэ и 10.В.Лазарев (56) Авторское свидетельство СССР

N 554678, кл. С 08 G 59/06, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 212856, кл. С 08 G 59/04, опубл. 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1512980, кл. С 08 G 59/06, 1989.

Изобретение относится к технологии получения эпоксидиановых смол (ЭС) щелочной конденсацией зпихлоргидрина (ЭХГ) с дифенилолпропаном (ДФП) в среде органического растворителя.

Известны способы получения ЭС методом щелочной конденсации в органическом растворителе в аппаратах периодического действия (1|и в каскадах реакторов непрерывного действия (21, Однако полученные такими способами ЭС имеют высокое содержание органического хлора (0,150,20%), а сами способы характеризуются невысокими выходами конечного продукта.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является спо Ж 1776662 .А1 (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗПОКСИДИА-.

НОВЪ|Х СМОЛ (57) Использование; в производстве эпоксидных смол, применяемых в лакокрасочной промышленности. Сущность: дифенилолпропан и эпихлоргидрин в присутствии четвертичной аммониевой соли и щелочи конденсируют в среде органического растворителя с последующими дегидрохлорированием и поликонденсацией. Затем реакционную смесь пропускают через выносной контур, состоящий иэ капиллярно-пористого элемента с задерживающей способностью 5 — 2200 мкм и циркуляционного насоса, при кратности циркуляции реакционной смеси, равной 1 — 5. Полученный продукт растворяют в органическом растворителе, нейтрализуют смесь, отстаива.ют и сливают заточник, осуществляют азеотропную сушку, фильтруют, отгоняют растворители и выделяют смолу. 2 табл., 2ил. соб получения ЭС в аппаратах периодического действия путем двухстадийной щелочной конденсации ЗХГ с ДФП в смеси тблуола с бутанолом и в присутствии четвертичных аммониевых солей, который был выбран за прототип (3). Способ по прототипу включает следующую последовательность операций, представленных на фиг.1, где !в двухстадийная щелочная конденсация ЭХГ с ДФП в присутствии 0,0023-0,0066 моль на

1 моль ДФП четвертичных аммониевых со-лей в растворе толуола с бутанолом при их массовом соотношении (3-8):1; процесс проводят в реакторе периодического действия с механической мешалкой; 2 — стадия растворения полученного продукта в орга1776662

10

Целью изобретения является снижение нических растворителях, нейтрализации реакционного раствора (PP), отстоя и слива маточника; 3 — азеотропная сушка раствора смолы (РС); 4 — фильтрация раствора смолы;

5 — вакуум-отгонка растворителей из раствора смолы; слив, охлаждение и фасовка смолы.

К недостаткам указанного способа следует отнести высокое содержание органического хлора (0,08-0.13); достаточно большие потери готового продукта при отстаивании реакционной смеси в связи с образованием так называемого "промежуточного слоя", достигающие 30% от выхода смолы. содержания органического хлора в ЭС и повышение выхода смолы за счет предотвращения образования промежуточного слоя, Реализация предлагаемого способа позволит: — полностью ликвидировать промежуточный слой при отстаивании реакционной массы, что дает возможность увеличить выход конечного продукта на 25 — 30%; — стабильно получать смолы, име ощие низкое содержание органического слоя (менее 0,001%).

Указанная цель достигается тем, что в способе получения ЭС, включающем щелочную конденсацию ЭХГ с ДФП с последующим дегидрохлорированием и поликанденсацией в среде органического растворителя в реакторе периодического действия с механической мешалкой. растворение полученной смолы, нейтрализацию реакционного раствора, отстой и слив маточника, азеатрапную сушку раствора смолы, фильтрацию раствора смолы с последующей вакуум-отгон кой растворителей и выделение готовой смолы, при завершении процессов дегидрохлориравания и поликонденсации реакционную смесь пропускают через выносной контур, который состоит из циркулярного насоса (ЦН) и капиллярно-пористого элемента (КПЭ) с задерживающей способностью 5-2200мкм, при кратности циркуляции реакционной смеси в системе, равной 1 — 5. Применентие .выносного контура рассматриваемого типа при производстве ЭС периодическим способом не известно.

Использование элемента в диаметрам пор менее 5 мкм не позволяет пропускать вязкую органическую фазу через капилляры указанного размера. Использование КПЭ с диаметром пор элемента более 2200 мкм не позволяет полностью достичь целей изобретения.

Диапазон значений кратности циркуллции реакционной смеси в системе обуслов20

50 лен следующим. Если вся реакционная масса не успевает хотя бы однократно пройти через фильтрующий элемент (т.е. при кратности циркуляции реакционной смеси менее 1), не удаетсл полностью достичь целей заявленного изобретения. Если кратность циркуляции реакционной смеси выше 5, то такал организация процесса уже не приводит к существенному улучшению показателей процесса.

Процесс согласно изобретению можно проводить в присутствии ониевых соединений в количестве 0,001 — 0,010 моль на 1 моль

ДФП. В качестве ониевых соединений применяются соединения общей формулы

R

-бутил-, бензил-; Hal-CI-, Br-, 1-.

В качестве растворителя используются толуол, смесь толуола с бутанолом, в весовом соотношении 2:1, ксилол, Схема проведения процесса по предлагаемому способу представлена на фиг,2, где

1 — многостадийная щелочная конденсация

ЭХГ с ДФП в среде органических растворителей в реакторе периодического действия, снабженным выносным контуром, который состоит из циркуляцианного насоса с регулируемой производительнастыа и капиллярно-пористого элемента; 2 — 5 соответствует позициям на фиг.1.

Изобретение может быть проиллюстрирована следу ощими примерами.

Пример 1. В смесь 177 г ЭХГ,2358 г

ДФП, 31,53 r талуала, 3,94 г бутанола вводят

0,06 г тетраэтиламманий бромистого, 1,43 г

40%-ного водного раствора NaOH и ведут конденсацию при 57 С в течение 2 ч. Затем в течение 2 ч дабавля ат 50 r 15%-ного водного раствора NaGH и проводят поликонденсацию в течение 2 ч при 70 С. После этого включают циркуллционный насос и производлт циркуляцию реакционной смеси через капиллярно-пористый элемент (патронный фильтр с паристастью 125 мкм) с кратностью, равной 3, в течение 1 часа, поддерживая температуру в системе на уровне 70 С, Затем нейтрализуют реакцианную массу 20%-най с-фосфорной кислотой, отстаивают, сливают маточник, проводят азеатрапную сушку до содержания остаточной влаги в растворе смоле

0,10%, Фильтруют реакционный раствор и отгоняют растваритель при 20 мм рт.ст. и

60"С, Получают: 46,28 r светло-желтой смолы, характеристики которой приведены в таблице, Пример ы 2 — 7. Проводят аналогично примеру 1.

Параметры процесса получения ЭС и их характеристики представлены в табл.1 и 2.

1776662

Таблица 1

Таблица

Формула изобретения

Способ получения эпоксидиановых смол щелочной конденсацией эпихлоргидрина с дифенилолпропаном в среде органического растворителя в присутствии четвертичной аммониевой соли с последующим дегидрохлорированием. поликонденсацией, растворением полученного продукта, нейтрализацией реакционной смеси, отстоем и сливом маточника, азеотропной сушкой, фильтрацией, отгонкой раг; творителей и выделением смолы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения содержания органического хлора в смоле и повы5 шения выхода смолы, после стадии поликонденсации реакционную смесь пропускают через выносной контур, состоящий из капиллярно-пористого элемента с задерживающей способностью 5-2200 мкм и циркуля10 ционного насоса, при кратности циркуляции реакционной смеси, равной 1-5.

1776662

Рвэгвнты вторник

Car. I

Фиг.2

Составитель Ю.Лазарев

Техред М.Моргентал . Корректор А.Мотыль

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4099 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5