[发明专利]环氧树脂生产

说明书

技术领域

本申请公开的实施方式总地涉及通过使多元酚或脂族多元醇与表卤代醇在Schiff碱催化剂存在下接触生产环氧树脂的方法。

背景技术

环氧树脂在两步法中产生。在第一步骤中，使多元酚或脂族多元醇与表卤代醇在碱催化的条件下接触形成卤代醇醚。在第二步骤中，使卤代醇醚与选自碱金属氢氧化物和碱土金属氢氧化物的化合物接触形成环氧树脂。

典型地，用于第一步骤的碱催化剂可以是Bronsted碱(例如，氢氧化钠)或亲核试剂(例如，R₄N⁺Cl^-)。这些催化剂可以产生不期望的影响。这种影响的一种实例是表卤代醇的同型共聚，导致原料效率低。另一个实例是形成卤代醇醚产物，其中表卤代醇开环反应在更为受阻的碳原子处发生，这导致在液体环氧树脂中存在结合的卤素离子，因为这些卤素离子在方法的第二步骤中不经历环氧乙烷形成。副反应的其它实例包括表卤代醇的水解，并形成卤代醇醚产物，其中多于一个表卤代醇在单个OH起始位点添加。为控制这些主要的副反应化学，偶联化学在非常温和的温度条件下完成，导致反应时间长至几小时至几天。

因此，使用将这些不期望影响最小化的催化剂将是有利的。

发明内容

本发明的一种实施方式公开了一种方法，该方法包括以下步骤、由以下步骤组成、或基本上由以下步骤组成：a)在反应区域中在反应条件下，在含有Schiff碱金属络合物的催化剂存在下，使多元酚或脂族多元醇与表卤代醇接触，产生包含卤代醇醚的第一反应产物。

本发明的一种实施方式也可以包括b)在反应区域中在反应条件下，使卤代醇醚与碱接触，产生包含环氧树脂的第二反应产物。

具体实施方式

在本发明的一种实施方式中，使脂族多元醇或多元酚(例如双酚A)与表卤代醇(例如表氯醇)在含有Schiff碱金属络合物的催化剂存在下接触，形成卤代醇醚。然后可以使得到的卤代醇醚与碱接触形成环氧树脂。

可用于本申请公开的实施方式的适宜多元酚包括但不限于由式表示的那些单核和多核多元酚，其中D各自独立地为包含1至约12个碳原子的二价烃基团、-O-、-S-、-S-S-、或D’是包含1至约12个碳原子的三价烃基基团；R各自独立地为氢、包含1至约10个碳原子的烃基基团、卤素原子(例如氯或溴)、或羟基基团；p的值为约1至约100；m的值为约1至约6；n的值为0或1。

其它多元酚公开于美国专利4,582,892和4,373,073，其通过参考并入本申请。适宜的聚环戊二烯多元酚和它们的制备方法可以在美国专利4,390,680中找到，其通过参考并入本申请。在一种实施方式中，使用多元酚双酚A。

可用于本申请公开的实施方式的适宜脂族多元醇是包含两个或更多个脂族醇基团的化学物质，并且包括但不限于二醇和多元醇，例如1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、一缩丙二醇、聚丙二醇、乙二醇、聚乙二醇、新戊二醇、环己烷二醇、氢化双酚A、环己烷二甲醇、烷氧基化甘油、蓖麻油、山梨糖醇、甘油、季戊四醇、亚麻子油、和三羟甲基丙烷。

可用于本申请公开的实施方式的适宜表卤代醇包括由式表示的那些，其中R是氢或包含1至约4个碳原子的烃基团，X是卤素(例如氯或溴)。在一种实施方式中，使用的表卤代醇是表氯醇。

Schiff碱金属络合物催化剂的单体通过下式限定

R₁、R₂、R₃、R₄、Y₁、Y₂、X₁、X₂、X₃、X₄、X₅、X₆、X₇、和X₈可以彼此独立地包括取代基，该取代基选自：氢、卤素、烷基、烯基、炔基、烃基、羟基、氨基、硝基、烷氧基、二醇、胺、亚胺、酰胺、磷酰基、膦酸酯、膦、羰基、羧基、甲硅烷基、醚、硫醚、磺酰基、硒代醚、酮、醛、和酯。