一种新型环氧树脂前质体双酚f的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种新型环氧树脂前质体双酚F，以双酚F为原料的环氧树脂与以双酚 A为原料的环氧树脂相比，有粘度低、作业性优良等特点，同时也可被用作染料中间体、无溶 剂型至超高固体份涂料、酚醛树脂的改性剂和稳定剂等方面，属于化学材料与药物领域。
【背景技术】
[0002] 环氧树脂是高性能复合材料的基体材料，种类繁多，性能优良，表现出优良的粘附 力、力学性能、高绝缘性、优良的化学稳定性、形式及尺寸稳定性、热稳定性以及固化操作方 便，使其用途极为广泛。我国自1958年开始对环氧树脂进行了研究，并以很快的速度投入了 工业生产，至今已在全国各地蓬勃发展，除生产普通的双酚A-环氧氯丙烷型环氧树脂外，也 生产其他各种类型的新型环氧树脂，以满足国防建设及国家经济各部门的急需。
[0003] 双酚F型环氧树脂是由双酚F(BPF)和环氧氯丙烷在碱性条件下缩合而成的产物， 它不仅具有双酸A型环氧树脂的一切优良特性，还有其独特的性能，尤其是黏度远低于双酚 A型环氧树脂。双酚F型环氧树脂黏度是双酚A型环氧树脂的1/4左右，使双酚F环氧树脂在使 用过程中可以少加甚至不加溶剂和活性稀释剂，消除了生产过程中易然易爆的危险，减少 了环境污染。并且可低温固化，拓展了使用范围，同时发现其力学性能远远优于双酚A环氧 树脂。由于双酚F型环氧树脂具有其独特的性能，国外环氧树脂主要生产商都有品种比较齐 全的双酚F型环氧树脂产品。国内外有关双酚F环氧树脂的合成及其性能研究的报道也表明 双酚F环氧树脂研究开发的重要性。
[0004]双酚F作为一种重要的化工中间体，其环氧树脂具有黏度低、易于与固化剂交联、 对纤维浸渍性好等优点，能满足大型风电叶片高性能和加工注塑成型要求。此外，双酚F与 环氧烷加成即可得到联苯二醇，此后与二元酸反应得到聚酯树脂。该树脂具有粘度低、机械 性能好与化学性能优异等特点，特别适宜制造耐腐材料。双酚F还可加氢制成醇作为耐候性 材料的原料、溴化制阻燃剂等。总之，由双酚F参与制造的制品，其耐热、耐水(湿）、绝缘等性 能，特别是加工(作业)和力学性能都有显著的提高，因而能满足高分子涂料、电子级环氧树 月旨、铸塑及浇铸成型、阻燃性材料、大型风电环氧树脂等特殊性能的要求，所以双酚F产品具 有较好的开发和应用前景。然而，随着人们对双酚F性能的要求越来越高，目前的产品就很 难满足人们的需求，就需要开发出性能更加优良的双酚F产品。
[0005] 为了解决上述问题，本发明设计合成了一种新型环氧树脂前质体双酚F，该新型双 酚F目前尚未见报道。
【发明内容】
[0006] 本发明公开了一种新型环氧树脂前质体双酚F，全称为:3,3'_二异丁基_4,4'_二 羟基二苯基甲烷。在我们的研究中发现，当在引入异丁基时，这种新型双酚F更容易合成、产 率较高、对位异构体的含量也高。
[0007] 1.本发明提供了一种新型环氧树脂前质体双酸F，其特征在于，具有以下结构：
[0009] 2.所述一种新型环氧树脂前质体双酚F，其特征在于，包括如下步骤:将2-异丁基 苯酚、85 %的磷酸和三氟甲磺酸的（10 :1，v/v)混合酸按摩尔比5 :1~4:1加入到反应容器 中，室温下搅拌均匀，加入二甲苯，再缓慢慢滴加37 %的甲醛水溶液，加热反应80-120°C。所 述的反应温度为:80°〇，100°〇，120°〇。反应时间为2~10小时。所得到的反应液分层，油层为 反应粗产品。将所得到的粗产品通过蒸馏回收溶剂、减压蒸馏回收剩余的异丁基苯酚，剩余 产品用二甲苯重新结晶一次，就可以得到纯净的异丁基双酚F。
【具体实施方式】
[0010] 如上所述的一种新型环氧树脂前质体双酚F可以用于环氧树脂等其他材料的合 成。本发明提供的这种异丁基双酚F更容易合成，产率较高，对位异构体的含量也高。
[0011] 以下，申请人对本发明已经做了一些具体实验，列举了新型异丁基双酚F的合成方 法，这些仅用于详尽说明本发明，并不以任何方式限制发明的范围。
[0012] 实施例一:一种新型环氧树脂前质体双酸F，包括以下工艺步骤：
[0013]将2-异丁基苯酸（10 · 0g，66 · 6mmol)、85% 的磷酸（1 · 5g, 13 · 3mmol)、三氟甲磺酸 (0.2g，1.33mol)加入到250mL三口烧瓶中，室温下搅拌均匀，加入100mL二甲苯，再慢慢滴加 37 %的甲醛水溶液(2.5mL)，加热至80°C。反应时间为10小时。反应结束后将得到的反应液 分层，油层为反应粗产品。将所得到的粗产品通过蒸馏回收溶剂、减压蒸馏回收剩余的异丁 基苯酚，剩余产品用二甲苯重新结晶一次，便可以得到3,3'_二异丁基_4,4'_二羟基二苯基 甲烷纯净物。产率:75%。
[0014]实施例二:一种新型环氧树脂前质体双酸F，包括以下工艺步骤：
[0015]将2-异丁基苯酸（10 · 0g，66 · 6mmol)、85% 的磷酸（1 · 5g, 13 · 3mmol)、三氟甲磺酸 (0.2g，1.33mol)加入到250mL三口烧瓶中，室温下搅拌均匀，加入100mL二甲苯，再慢慢滴加 37 %的甲醛水溶液(2.5mL)，加热至100°C。反应时间为2小时。反应结束后将得到的反应液 分层，油层为反应粗产品。将所得到的粗产品通过蒸馏回收溶剂、减压蒸馏回收剩余的异丁 基苯酚，剩余产品用二甲苯重新结晶一次，便可以得到3,3'_二异丁基_4,4'_二羟基二苯基 甲烷纯净物。产率:71%。
[0016]实施例三:一种新型环氧树脂前质体双酸F，包括以下工艺步骤：
[0017]将2-异丁基苯酸（10 · 0g，66 · 6mmol)、85% 的磷酸（1 · 5g, 13 · 3mmol)、三氟甲磺酸 (0.2g，1.33mol)加入到250mL三口烧瓶中，室温下搅拌均匀，加入100mL二甲苯，再慢慢滴加 37 %的甲醛水溶液(2.5mL)，加热至120°C。反应时间为6小时。反应结束后将得到的反应液 分层，油层为反应粗产品。将所得到的粗产品通过蒸馏回收溶剂、减压蒸馏回收剩余的异丁 基苯酚，剩余产品用二甲苯重新结晶一次，便可以得到3,3'_二异丁基_4,4'_二羟基二苯基 甲烷纯净物。产率:82%。
【主权项】
1. 本发明提供了一种新型环氧树脂前质体双酚F，其特征在于，具有以下结构：2. 所述一种新型环氧树脂前质体双酚F，其特征在于，包括如下步骤:将2-异丁基苯酚、 85 %的磷酸和三氟甲磺酸的（10:1，v/v)混合酸按摩尔比5:1~4:1加入到反应容器中，室温 下搅拌均匀，加入二甲苯，再缓慢慢滴加37%的甲醛水溶液，加热反应80-120°C。所述的反 应温度为:80°C，100°C，120°C。反应时间为2~10小时。所得到的反应液分层，油层为反应粗 产品。将所得到的粗产品通过蒸馏回收溶剂、减压蒸馏回收剩余的异丁基苯酚，剩余产品用 二甲苯重新结晶一次，就可以得到纯净的异丁基双酚F。
【专利摘要】本发明提供了一种新型环氧树脂前质体双酚F，可用于环氧树脂等其他材料的合成。该新型环氧树脂前质体双酚F的合成方法包括以下步骤：(1)将2-异丁基苯酚、85％的磷酸和三氟甲磺酸的(10:1,v/v)混合酸按摩尔比5:1～4:1加入到反应容器中，室温下搅拌均匀，加入二甲苯，再缓慢慢滴加37％的甲醛水溶液，加热反应80-120℃；(2)所述的反应温度为：80℃，100℃，120℃；反应时间为2～10小时；(3)所得到的反应液分层，油层为反应粗产品。将所得到的粗产品通过蒸馏回收溶剂、减压蒸馏回收剩余的异丁基苯酚，剩余产品用二甲苯重新结晶一次即得到纯净的异丁基双酚F。本发明提供的这种新型双酚F，具有更容易合成、产率较高、对位异构体的含量也高的特点。
【IPC分类】C07C39/16, C07C37/20
【公开号】CN105461519
【申请号】CN201510752840
【发明人】王大伟, 余晓丽, 石刚, 徐昭君
【申请人】江南大学
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年11月6日