[发明专利]一种双酚A型环氧树脂的制备方法及其制得的产品

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种双酚A型环氧树脂的制备方法及其制得的产品。

背景技术

双酚A型环氧树脂又称为双酚A缩水甘油醚型环氧树脂，因其有较好的热稳定性、绝缘性、粘附性、耐腐蚀性等性能优势，故其广泛应用于涂料、胶粘剂、玻璃钢、层压板、电子浇铸、灌封、包封等领域，成为目前最为重要的电子化学材料之一。双酚A型环氧树脂还因其原料来源方便、成本低，所以在环氧树脂中应用最广，产量最大，约占环氧树脂总产量的85%以上。随着环氧树脂在高科技领域的应用逐渐扩大，对环氧树脂的耐热性、耐湿性、耐腐蚀性等性能提出更苛刻的要求，对环氧树脂的纯度要求也越来越高。

双酚A型环氧树脂是由双酚A(BPA)和环氧氯丙烷(ECH)在氢氧化钠催化下反应制得的，BPA和ECH都是双官能度化合物，所以合成所得的树脂是线型结构。工业上，双酚A型环氧树脂的生产方法主要有一步法和两步法两种。低、中相对分子量的树脂一般用一步法合成，而高相对分子量的树脂既可用一步法，也可用二步法。

液态双酚A型环氧树脂的一步合成法又可分为一次加碱法和二次加碱法；固态双酚A型环氧树脂的一步合成法又可分为水洗法、溶剂萃取法和溶剂法，水洗法的工艺简单，但是用水量大；溶剂萃取法制得的树脂透明度好，但是收率较低；溶剂法的反应温度易于控制，树脂透明度好，杂质少，收率高，但是使用的溶剂量大。总的来说，一步法的后处理较困难，双酚A型环氧树脂相对分子量分布较宽，有机氯含量高，不易制得环氧值高、软化点也高的树脂产品。

中国发明专利申请公开第CN102816137A号公开了一种双酚A型液体环氧树脂的制备方法，该方法将双酚A和环氧氯丙烷溶解，在45-65℃温度条件下，加入助催化剂、NaOH溶液醚化1-3h；在温度55-70℃、绝压15-25kPa条件下滴加NaOH溶液；反应完成后，脱除水和过量的环氧氯丙烷而得到粗环氧树脂；用有机溶剂溶解粗环氧树脂，在温度60-100℃条件下，加NaOH溶液反应1-4h，水洗除去盐和废聚物，脱出溶剂得到双酚A型液体环氧树脂。虽然该方法制得的双酚A型液体环氧树脂纯度高，但其有机氯含量较高，软化点较低，且工艺参数不明确。

发明内容

为了解决现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种高品质双酚A型环氧树脂的制备方法及其制得的产品。本发明提供的双酚A型环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：

（1）预反应：将双酚A和环氧氯丙烷加入反应釜中，在氮气保护下，搅拌使其完全溶解；将氢氧化钠溶液加入反应器中，在温度58-62℃下反应2-3h；

（2）闭环反应：预反应结束后，抽真空度至20-25kPa，在温度60-65℃下滴加氢氧化钠溶液，闭环反应结束，制得粗双酚A型环氧树脂；

（3）脱水：闭环反应结束后，保持反应釜的真空度为20-25kPa，将温度提高至75-80℃，搅拌反应35-45min；

（4）脱环氧氯丙烷：脱水结束后，第一阶段，保持反应釜的真空度为20-25kPa，将温度提高至100-105℃，搅拌反应35-45min；第二阶段，将反应釜的真空度降低至3-5kPa，将温度提高至118-122℃，搅拌反应35-45min；

（5）精制：首先加入溶剂溶解粗双酚A型环氧树脂，同时调整树脂层与水层的比重差，使其N.V.值为60-62%，然后加入水以调整氢氧化钠的浓度为19-21wt%；最后加入氢氧化钠溶液以去除树脂中的残余的有机氯；精制反应时间为1-2h，控制温度在85-95℃，精制反应结束后，进入脱盐步骤；

（6）脱盐：首先加入水调整氯化钠的浓度为21-23wt%，然后加入溶剂溶解树脂，同时调整树脂层与水层的比重差，使其N.V.值为43-45%，脱盐段时间约为0.3-0.7h，温度控制在75-85℃；脱盐结束后，静置分液，得到树脂层；

（7）中和水洗：加入水和酸至树脂层中，搅拌，控制温度在75-85℃，4-6min后停止，静置分液；取树脂层再加入水，搅拌，控制温度在75-85℃，4-6min后停止，静置分液，如此反复水洗2-3次，直至其水层pH值为6-7；

（8）脱溶剂：过滤中和水洗后的树脂，在148-152℃下浓缩滤液，得到所述双酚A型环氧树脂。