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     隨著國民經濟高速度地發(fā)展，電氣絕緣、電子元器件等工業(yè)部門對環(huán)氧樹脂的質量要求愈來愈嚴格。這些工業(yè)部門為了保證絕緣等級和電氣性能的可靠性，要求提高環(huán)氧樹脂的純度和降低其中的有機氯含量。為此，國外每年都有大批的專利和研究成果介紹如何降低環(huán)氧樹脂的有機氯含量和提高環(huán)氧樹脂純度的方法。 環(huán)氧樹脂中有機氯來源于何處？大家知道，常見的環(huán)氧樹脂是由二元（或多元）酚與環(huán)氧氯丙烷在堿的參與下縮聚而得。由于反應的復雜性，無論是醚化階段還是脫氯化氫成環(huán)階段，都存在著主反應和付反應。同時由于反應體系粘度大，存在中間相，也很難使反應趨于完全。反應不完全的結果，導致氯醇醚殘留在成品樹脂中。也就是通常所說的“水解氯”或“皂化氯”化合物。付反應的結果，導致形成稱作“非水解氯”、“脂肪氯”或“結合氯”化合物的存在。研究了有機氯形成的原因，有利于采用不同的方法來降低環(huán)氧樹脂的有機氯含量。綜合專利文獻所采用的方法原理，大多是從設法降低或抑制付反應和提高脫氯化氫反應的程度著手。具體綜述如下：在縮聚階段改變主、付反應比例 認為在縮聚反應中堿的濃度對主、付反應的進行過程有極大的影響，提高堿在反應體系中的濃度有利主反應的進行。因而對反應體系中的水有一定的要求。除了要控制堿的濃度外，還必需對涉及到的原料（特別是回收利用的環(huán)氧氯丙烷）、反應生成的水都應該控制在一定含量的范圍內。資料介紹的方法，就是利用50%NaOH水溶液作為脫氯化氫劑，在加堿的同時共沸真空脫水，使體系中的堿濃度始終保持濃的狀態(tài)。這樣的方法制得的環(huán)氧樹脂分子量為400-600，有機氯值不超過0.02%。有的在上述基礎上，進一步研究采用惰性偶極溶劑抑制部分會反應的發(fā)生。介紹了二甲基酰胺、二甲基亞砜、二甲基砜作溶劑時，能提高反應的選擇性，使付反應控制在最小的限度之內。這樣制得的環(huán)氧樹脂水解氯含量在0.02%左右。但這里采用的溶劑價格高，資源少，限制了這個方法的工業(yè)應用。后來發(fā)展出一種稱作“中間相轉移法”生產低含氯量環(huán)氧樹脂的方法。它是在縮聚反應中，利用中間相催化劑，使反應由一個相（通常是水相）轉移到另一相（為有機相或上層相）的轉移使反應順利實現(xiàn)。它能夠在比較容易的條件下，提高氯醇 醚的轉化率。縮聚過程中以溶解在甲基丁基酮的聚乙二醇（分子量=400）作為中間相轉移催化劑，在110℃用濃的NaOH水溶液作為脫氯化氫劑，這樣制得的環(huán)氧樹脂含水解氯0.0017%、結合氯0.041%。也有方法 介紹了借助中間相催化劑進行補充脫氯化氫，指出在縮聚反應中以48% NaOH水溶液作為脫氯化氫劑，在芐基三乙基氯化胺和線型或環(huán)型醚化物參加下，于80℃反應，這樣制得的酚醛多環(huán)氧樹脂含水解氯為0.027%(無芐基三乙基氯化胺的為0.035)。后處理中進一步提高脫氯化氫反應 這些方法中主要涉及到選擇適當的溶劑和脫氯化氫劑的用量。因為這里涉及的是已經縮聚好的齊聚物如何進一步后處理，以使其中的有機氯含量降低。如方法中提出用二階段法降低水解氯含量。第一階段將環(huán)氧樹脂溶解在有機溶劑中（甲苯或丙酮），每摩爾環(huán)氧樹脂中添加0.5-10摩爾堿金屬溴化物或碘化物，將中間相催化劑和為環(huán)氧樹脂重量份的2-15%的醇一起投入反應釜中，于70-90℃進行加工。在第二階段將混合物用每摩爾環(huán)氧樹脂的1-5摩爾量的堿金屬氫氧化物水溶液處理0.5-5小時，溫度為40-60℃。經這樣處理的環(huán)氧樹脂水解氯的含量可以由0.041%降到0.0003%. 也可以將含量較高的環(huán)氧樹脂溶解在甲乙酮中，再用濃NaOH水溶液進行處理。用這個方法可以把含氯量為0.35%的環(huán)氧樹脂處理成為水解氯含量0.004%和結合氯含量0.067%的樹脂。 上述例中是將環(huán)氧樹脂成品溶解到適合的溶劑中，進行必要的后處理以降低含氯量的方法。實際上可以將縮聚好的半成品，經過中間測試分析出它的有機氯含量，然后根據它的含氯量決定補加堿的量，這樣便利于生產低含氯量的環(huán)氧樹脂。 事實上資料就是將中測含氯量為0.88%的環(huán)氧齊聚物，用1-5%濃度的堿水溶液，在疏水性有機溶劑中，于季胺鹽的存在下，80℃反應2 小時。這樣一來所得的環(huán)氧齊聚物含的水解氯為0.03%。資料中還介紹了將含氯量為0.6%的環(huán)氧齊聚物用0.2-2%堿溶液在100℃加工30分鐘，使氯含量降到0.02%的方法。 根據大量專利資料研究的結果，認為不同的后處理方法，可以選擇各種類型的溶劑。一般采用疏水性有機溶劑（如芳香烴：苯、甲苯、二甲苯），它保證在完成脫氯化氫之后使殘留的水分能共沸蒸去。而且這些溶劑也適合中間相催化劑。與烴相比，丙酮是一種極性稍大的溶劑，利用它作為溶劑時有利于脫氯化氫過程的進行。資料介紹了在甲乙酮中用堿水溶液脫氯化氫，能夠制得水解氯含量為0.041%的環(huán)氧樹脂。而在同樣條件下，用甲苯作溶劑時，制得的環(huán)氧樹脂水解氯含量為0.156%。當使用酮類作溶劑時，常用的為丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮或酮與烴的混合物。也可以采用比較極性的脂肪醇作為溶劑，如正丁醇、異丙醇等。資料介紹了脫氯化氫是在正丁醇溶劑中，用濃堿溶液于60℃下進行，得到的產品具有水解氯0.01%。專利認為利用混合溶劑可以制得高純度的產品，如在甲乙酮：甲苯：二甲基亞砜=5：5：1時，于90℃用50%KOH溶液反應3小時，可以制得水解氯含量為0.0008%、結合氯為0.0206%的環(huán)氧樹脂。 大量資料表明，脫氯化氫劑一般都是NaOH，個別場合為KOH。通常情況下OH：Cl=（1.05-1.2）:1，只有在特定的場合下才采用大過量的堿，例如在補充脫氯化氫的情況下，堿的過量程度達到5-10倍。 一些資料表明，在反應過程中形成的氯化鈉對脫氯化氫的過程沒有減緩作用。相反，有一系列的專利表示脫氯化氫可以在某些無機鹽的參與下進行。例如資料中介紹的方法，是通過向反應系統(tǒng)中加堿金屬鹵化物如NaCl、KCl、LiCl來實現(xiàn)的。在脫氯化氫時，以丙酮作溶劑，50%NaOH作脫氯化氫劑，在氯化鈉的參加下，于65℃進行反應，可以使水解氯降低到0.028%(無氯化鈉的參加時，在該試驗條件下，環(huán)氧樹脂水解氯含量為0.046%)。除了添加上述鹽類之外，也有人做過添加磷、硼、羧酸或它們的鹽類的試驗，這些鹽類的添加量一般為每摩爾NaOH用（0.001-0.5）摩爾。在試驗過程中添加這些化合物可以將加工的環(huán)氧齊聚物的水解氯含量由0.1-5%降低到≤0.02%。 在反應體系中保持一定量的水分，對脫氯化氫反應顯得極為重要。認為這樣能起到降低水解反應和維持高濃度堿的作用。資料在反應過程中用甲乙酮作溶劑，40%NaOH水溶液作脫氯化氫劑，于80℃進行反應，同時不斷地蒸出水分使反應系統(tǒng)中的含水量不超過3%，這樣制得的環(huán)氧樹脂水解氯含量為0.002%，結合氯為0.052%。 國外有關降低環(huán)氧樹脂有機氯含量的專利文獻很多，說明國外對該方面的研究工作十分重視。從國內已經引進的環(huán)氧樹脂裝置的實踐也可以看出，這些裝置生產環(huán)氧樹脂水解氯含量可達≤0.03%，可以滿足電氣絕緣、電子元器件工業(yè)的要求。雖然引進裝置涉及技術秘密，但是大量的專利文獻介紹的方法還是非常有價值的，關鍵是在于解決工程上的訣竅。  來源:21世紀精細化工網