[发明专利]一种双酚AF酚醛树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体说是一种双酚AF酚醛树脂的制备方法。

背景技术

双酚AF又称2，2-二-(4-羟基苯基)-六氟丙烷)，是一种重要的有机合成原料，可作为氟橡胶硫化促进剂，用FF34硫化的氟橡胶永久变形性小，抗张强度高；也可用作医药中间体。

酚醛树脂具有良好的耐酸性能、力学性能、耐热性能，广泛应用于防腐蚀工程、胶粘剂、阻燃材料、砂轮片制造等行业。氟碳树脂以牢固的C-F键为骨架，同其他树脂相比，其耐热性、耐化学品性、耐寒性、低温柔韧性、耐候性和电性能等均较好，且由于其结晶性好，故具有不粘附性、不润湿性。广泛应用于厨房和烹调用具，造型模具，机械滑动部分、食品、纺织、造纸等工业用机械的高级卷材涂料，各种罐类、输送管线、泵类、反应釜、换热器及精密器械等的涂装及衬里方面，尤其在海洋重防腐领域应用前景广阔。

双酚AF酚醛树脂因为结合了酚醛树脂和氟碳树脂的优点，具有更优良的耐热性能，由于苯环的存在又增加了树脂的机械性能，是一种应用广泛，综合性能优异的新型树脂。由于我国经济的飞速增长，我国化工行业、海洋重防腐以及医药工业等领域对双酚AF甲醛酚醛树脂的需求量正在飞速增长。如何高效、安全、绿色环保的生产制造双酚AF甲醛酚醛树脂已变成了化学工业研究的热点之一。

由于当前关于制备双酚AF酚醛树脂的方法极少，目前只有极个别人做过尝试，合成了双酚AF酚醛树脂，但是其所用分步加醛法操作麻烦，醛酚比不易控制。鉴于现有合成双酚AF酚醛树脂的生产工艺缺乏且具有前面所述缺点，导致含氟材料工业的发展面临挑战，从而促使人们探索新的、对环境和经济上更为有利的、可操作性强的生产方法，继而对我国氟材料企业的发展提供技术支持，因此急需研究一种双酚AF酚醛树脂合成的新工艺。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术中的不足，提供一种成本低、转化率高、催化剂量合适、设备和操作方法简单、对环境友好的双酚AF酚醛树脂的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种双酚AF酚醛树脂的制备方法，以双酚AF、甲醛为原料，以草酸为催化剂，进行缩聚反应制备双酚AF酚醛树脂，化学反应方程式为：

双酚AF酚醛树脂的制备方法具体包括如下步骤：

将双酚AF溶于溶剂正丁醇后，加入甲醛和催化剂草酸，在90-100℃温度下回流反应4-6小时；然后进行减压蒸馏除去溶剂和水，所得产物经沸水洗涤、减压蒸馏和真空干燥进行提纯，所得到的米白色固体即为双酚AF酚醛树脂。所述双酚AF与所述甲醛的摩尔比为1：（0.8-1.2），所述催化剂草酸的用量为双酚AF质量的0.3-20％。当双酚AF过量时，聚合物链段，分子量小，当甲醛过量时，易转变为热固性树脂。

较优的方案中，缩聚反应的反应温度为98-100℃，反应时间为6小时, 所述催化剂草酸的用量为双酚AF质量的6-20％。温度太高，缩聚反应不完全,致使树脂相对分子质量大小相差悬殊,树脂质量下降；反应温度低，反应的时间就长，产率低。

本发明具有以下突出的有益效果：

本发明提供了一种方便实用的方法，所采用方法简便、性能优异、产率高，因此产品将极具市场潜质。生产的双酚AF酚醛树脂将为我国含氟材料企业的发展提供技术支撑，也为今后双酚AF酚醛树脂合成的研究以及进一步的应用提供了理论依据。可以预期该方法会在今后的工业化生产中得到大规模的应用。

附图说明

图1是本发明制备方法的化学反应方程式。

图2为实施例1中制得的双酚AF酚醛树脂的红外图谱。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明: （实例中的产率都是以双酚AF计算而得）

实施例1：

在四颈瓶中加入16.8g（0.05mol）双酚AF和20ml正丁醇。设置80℃开始加热搅拌至双酚AF全部溶解，冷却至室温后加入质量浓度为37％的甲醛溶液3.78g（含甲醛0.05mol）和催化剂草酸2.0g。在100℃下进行回流反应6小时然后进行减压蒸馏除去溶剂和水，所得产物经沸水洗涤3次，再次减压蒸馏。最后在70℃温度下进行真空干燥48小时后得到米白色固体，重量为16.73g，产率为99.6%。将该产物进行红外图谱分析（见图2），结果显示所得产物米白色固体为双酚AF酚醛树脂。

实施例2-15：（双酚AF：甲醛（摩尔比）=1:1，反应温度T=100℃）