[发明专利]一种片状Al-SBA-15介孔分子筛催化合成双酚F的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种催化合成双酚F的方法。 

背景技术

双酚F是一种重要的化工中间体，由于其化学结构特点，适合于制备低粘度环氧树脂，其成品在耐热性、耐湿性、绝缘性、加工性及注塑浇铸等性能方面均优于双酚A环氧树脂，尤其是其便于注塑浇铸流动、可少加甚至不加稀释剂的特点，特别适合于大型风电叶片环氧树脂的加工成型，大大减少了环境污染，改善了加工环境。 

专利US4400554、CN200810072071、JP58177928分别报道了以磷酸、盐酸、硫酸等无机酸催化合成双酚F的方法，无机酸催化收率高，但对设备腐蚀严重、副反应多。专利JP9255606、JP08198790、JP08268943、JP55124730分别报道了以草酸及草酸盐为催化剂催化合成双酚F的方法，催化反应条件温和，对设备腐蚀较轻，但副反应仍多、酚醛比高、收率低。专利CN102491879A报道了以三氯化铝和四氯化钛协同改性阳离子交换树脂为催化剂催化合成双酚F的方法，但三氯化铝和四氯化钛协同改性阳离子交换树脂的稳定性仍待提高。专利CN102584541A报道了一种用1-烷基-3-甲基咪唑类酸性离子液体催化制备双酚F的方法，但离子液体催化剂成本较高，且水洗回收还是存在一定影响。专利CN101987812A公开了一种介孔分子筛催化合成双酚F的方法，该法催化剂易于分离回收，但反应时间较长(4～6小时)。普通SBA-15介孔分子筛外观形貌为棒状或纤维状，因其分子筛孔道平行其长轴方向(Zhao，D.等.Science1998，279，548.)，故此类分子筛孔道较长，一般为微米级，这在很大程度上增加了反应物及反应产物分子在分子筛孔道中的扩散阻力，同时也增加了分子筛孔道被堵塞的几率，影响了催化剂活性的发挥。 

本发明针对普通SBA-15介孔分子筛这一缺陷，提供一种具有短直孔道结构的片状Al-SBA-15介孔分子筛催化剂催化合成双酚F的方法。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对普通的SBA-15介孔分子筛长孔道的缺陷，提供一种短直孔道的片状Al-SBA-15介孔分子筛催化剂催化合成双酚F的方法，加速反应物在孔道中的扩散速率和降低孔道被堵塞的几率。 

本发明的目的在于提供一种片状Al-SBA-15介孔分子筛催化合成双酚F的新方法。 

本发明的技术方案是： 

1.一种片状Al-SBA-15介孔分子筛催化合成双酚F的方法，其步骤为：将片状Al-SBA-15介孔分子筛催化剂和苯酚加入到带有搅拌装置的反应器中，充分搅拌混合均匀后，再缓慢加入质量百分数为35～40％的甲醛水溶液，搅拌反应，以纯甲醛计，所加催化剂与甲醛的质量 醛的质量比为0.1～0.5∶1，苯酚与甲醛的摩尔比为6～30∶1，反应温度为50～110℃，反应时间为15～120分钟，反应结束后，冷却静置，过滤分离回收催化剂，回收的催化剂经乙醇洗涤、干燥后用于下次反应，滤液经减压蒸馏回收过量苯酚后，即得双酚F产品。 

2.根据1所述的一种片状Al-SBA-15介孔分子筛催化合成双酚F的方法，其特征在于：所述的片状Al-SBA-15介孔分子筛催化剂的制备方法为： 

第一步：将异丙醇铝、正硅酸乙酯按0.02～0.2∶1的摩尔比加入到0.03～0.1mol/L的盐酸溶液中，充分搅拌溶解为溶液A；将氯氧化锆与聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(Pluronic123)加入到前述相同浓度的盐酸溶液中，充分搅拌溶解为溶液B；按溶液A与溶液B为1∶7的体积比，将溶液A在充分搅拌条件下缓慢加入到溶液B中，得到混合物C，混合物C中各组分的摩尔比为∶正硅酸乙酯∶异丙醇铝∶氯氧化锆∶Pluronic123∶H₂O∶HCl为1∶0.02～0.2∶0.046∶0.016∶205∶0.11～0.37； 

第二步：将第一步所得混合物C在30～45℃下搅拌20～30小时，再转入聚四氟乙烯内衬的水热釜中，在90～120℃温度下静置晶化40～50小时，过滤，滤饼用水洗涤，干燥，在450～650℃温度下焙烧5～8小时，即制得片状Al-SBA-15介孔分子筛催化剂。 

3.根据1或2所述的方法，其特征在于：所制备的片状Al-SBA-15介孔分子筛催化剂的Si/Al摩尔比为10～40∶1。 

4.根据1或2所述的方法，其特征在于：以纯甲醛计，所加片状Al-SBA-15介孔分子筛催化剂与甲醛的质量比为0.2～0.5∶1。