一种二羟基二环己基丙烷的制备方法与流程

[0001]
本发明涉及二羟基二环己基丙烷技术领域，更具体地说，本发明涉及一种二羟基二环己基丙烷的制备方法。


背景技术：

[0002]
搪瓷，又称珐琅，是将无机玻璃质材料通过熔融凝于基体金属上并与金属牢固结合在一起的一种复合材料。
[0003]
二羟基二环己基丙烷，又名氢化双酚a(hbpa，cas：1980-4-6，c15h28o2，m＝240.38)，是将双酚a分子中的两个苯环进行氢化饱和所得的脂环族二元醇。二羟基二环己基丙烷有三种异构体，常见产物中一般为三种异构体的混合物，沸点为253-257℃(2.67kpa)，性状为白色固体，不溶于水，可溶于苯、丙酮等有机溶剂，有吸湿性。
[0004]
二羟基二环己基丙烷是聚合物如环氧树脂、聚碳酸酯、聚丙烯酸树脂以及不饱和树脂等制备中最常用的物质之一，具有热稳定性、化学稳定性及耐气候性等优点，尤其适合于户外使用。如二羟基二环己基丙烷与二元酸邻苯二甲酸和马来酸等缩合反应可以得到耐高温和抗潮湿的聚酯树脂；用二羟基二环己基丙烷与表氯醇反应得到的环氧树脂显示出优良的电学特性和耐气候性等优点。这主要是由于二羟基二环己基丙烷不含有芳香结构，具有较高的稳定性和耐黄变性，甚至在低粘度下也有优越的可加工性等。因此，二羟基二环己基丙烷是一种重要的化工原料，在特种环氧树脂等众多方面都具有极为广阔的应用发展前景。
[0005]
二羟基二环己基丙烷通常是以双酚a为原料，在溶液状态下经催化加氢反应制备。该反应为芳香族化合物的氢化反应，理论上对苯环等芳香族具有加氢催化活性的物质都可用于双酚a的氢化还原。在过去的几十年中，研究人员已经提出了多种二羟基二环己基丙烷的制备方法，其中对氢化催化剂的优化和改进是各种制备方法中的重点研究内容。目前，双酚a氢化还原的催化剂主要有三类：金属骨架型催化剂、贵金属负载型催化剂和改性碱土金属催化剂。其中，贵金属负载型催化剂(金属-浸渍催化剂)氢化还原双酚a芳环的方法应用最为广泛。尽管贵金属负载型催化剂价格昂贵，但其活性较高、选择性较好，弥补了高价格的不足之处，故被广泛看好。迄今为止报道的研究结果中，大多数都是采用改性的贵金属负载型催化剂或选用某种反应溶剂提高反应产率或/和反应速率的方法，一般反应条件为50-250℃，氢气压力范围1-30mpa，可以采用间歇或连续加氢工艺流程，反应产物可以使用减压精镏或重结晶的工艺进行分离纯化。
[0006]
二羟基二环己基丙烷是聚合物如环氧树脂、聚碳酸酯、聚丙烯酸树脂以及不饱和树脂等制备中最常用的物质之一，现有技术中制备的二羟基二环己基丙烷形成的氢化双酚a型环氧树脂的耐候性较低，且耐漏电痕迹性较低，低介电强度、不耐化学药品性，且易受紫外线的影响，成本较高耗能较大。
[0007]
因此，发明一种二羟基二环己基丙烷的制备方法来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

[0008]
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种二羟基二环己基丙烷的制备方法，制备步骤具体如下：
[0009]
步骤一：原料的准备：双酚a10％-100％，拟薄水铝石30％-80％，氢氧化铝10％-40％，碱金属元素1％-5％，磷酸1％-5％，贵金属1％-3％，石墨烯0.5％-1.5％，固化剂1％-100％，二元醇10％-100％，环氧氯丙烷1％-100％；
[0010]
步骤二：催化剂的制备：使用拟薄水铝石30％-80％、氢氧化铝10％-40％、碱金属元素1％-5％、磷酸1％-5％、贵金属1％-3％和石墨烯0.5％-1.5％制成催化剂1％-100％；
[0011]
步骤三：将双酚a10％-100％原料溶液放入计量泵计量增压，增压完毕后与经过流量控制仪计量的高压氢气在管路中混合；
[0012]
步骤四：混合完毕后，在闷管中加入双酚a10％-100％、二元醇10％-100％和环氧氯丙烷1％-100％，预热至80℃左右；
[0013]
步骤五：再加入催化剂1％-100％和固化剂1％-100％，在搅拌下升温、升压，保持反应体系温度100-200℃，氢气压力为3-5mpa，所得产物即为二羟基二环己基丙。
[0014]
优选的，所述催化剂中贵金属1％-3％的活性组分为pd、ru、rh，
[0015]
优选的，所述pd含量范围为0.5-2.0wt％，所述ru含量范围为0.5-2.0wt％，所述rh含量范围为0.1-1.0wt％。
[0016]
优选的，所述磷酸也可使用亚磷酸代替使用。
[0017]
优选的，所述碱金属元素1％-5％中组分为na、k、mg和ca的硝酸盐的一种。
[0018]
优选的，所述固化剂1％-100％由甲基六氢苯酐60-65g制成。
[0019]
本发明的技术效果和优点：
[0020]
通过实验的工艺流程，二羟基二环己基丙烷是聚合物如环氧树脂、聚碳酸酯、聚丙烯酸树脂以及不饱和树脂等制备中最常用的物质之一，本技术设计的二羟基二环己基丙烷形成的氢化双酚a型环氧树脂表现出良好的耐候性，耐电晕，耐漏电痕迹性，高介电强度、耐化学药品性，且不易受紫外线的影响而使其具有优异的抗紫外能力，降低成本的同时使产出量较高。
具体实施方式
[0021]
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0022]
实施例1：
[0023]
本发明提供了一种二羟基二环己基丙烷的制备方法，二羟基二环己基丙烷的制备方法具体步骤如下：
[0024]
步骤一：原料的准备：双酚a10％，拟薄水铝石30％，氢氧化铝10％，碱金属元素1％，磷酸1％，贵金属1％，石墨烯0.5％，固化剂1％，二元醇10％，环氧氯丙烷1％；
[0025]
步骤二：催化剂的制备：使用拟薄水铝石30％、氢氧化铝10％、碱金属元素1％、磷酸1％、贵金属1％和石墨烯0.5％制成催化剂1％；
[0026]
步骤三：将双酚a10％原料溶液放入计量泵计量增压，增压完毕后与经过流量控制仪计量的高压氢气在管路中混合；
[0027]
步骤四：混合完毕后，在闷管中加入双酚a10％、二元醇10％和环氧氯丙烷1％，预热至80℃左右；
[0028]
步骤五：再加入催化剂1％-100％和固化剂1％，在搅拌下升温、升压，保持反应体系温度100-200℃，氢气压力为3-5mpa，所得产物即为二羟基二环己基丙。
[0029]
进一步的，在上述方案中，所述催化剂中贵金属1％-3％的活性组分为pd、ru、rh，
[0030]
进一步的，在上述方案中，所述pd含量范围为0.5-2.0wt％，所述ru含量范围为0.5-2.0wt％，所述rh含量范围为0.1-1.0wt％。
[0031]
进一步的，在上述方案中，所述磷酸也可使用亚磷酸代替使用。
[0032]
进一步的，在上述方案中，所述碱金属元素1％-5％中组分为na、k、mg和ca的硝酸盐的一种。
[0033]
进一步的，在上述方案中，所述固化剂1％-100％由甲基六氢苯酐60-65g制成。
[0034]
本实施例中制备的二羟基二环己基丙烷形成的氢化双酚a型环氧树脂的耐候性较低，耐电晕较低，耐漏电痕迹性较低，低介电强度、不耐化学药品性，且易受紫外线的影响而使其具有优异的抗紫外能力，虽然降低了成本的，但是产出量较低。
[0035]
实施例2：
[0036]
本发明提供了一种二羟基二环己基丙烷的制备方法，二羟基二环己基丙烷的制备方法具体步骤如下：
[0037]
步骤一：原料的准备：双酚a20％，拟薄水铝石30％，氢氧化铝10％，碱金属元素1.5％，磷酸2％，贵金属1％，石墨烯0.5％，固化剂20％，二元醇20％，环氧氯丙烷20％；
[0038]
步骤二：催化剂的制备：使用拟薄水铝石30％，氢氧化铝10％，碱金属元素1.5％，磷酸2％，贵金属1％和石墨烯0.5％制成催化剂20％；
[0039]
步骤三：将双酚a20％原料溶液放入计量泵计量增压，增压完毕后与经过流量控制仪计量的高压氢气在管路中混合；
[0040]
步骤四：混合完毕后，在闷管中加入双酚20％、二元醇20％和环氧氯丙烷20％，预热至80℃左右；
[0041]
步骤五：再加入催化剂20％和固化剂20％，在搅拌下升温、升压，保持反应体系温度100-200℃，氢气压力为3-5mpa，所得产物即为二羟基二环己基丙。
[0042]
进一步的，在上述方案中，所述催化剂中贵金属1％-3％的活性组分为pd、ru、rh，
[0043]
进一步的，在上述方案中，所述pd含量范围为0.5-2.0wt％，所述ru含量范围为0.5-2.0wt％，所述rh含量范围为0.1-1.0wt％。
[0044]
进一步的，在上述方案中，所述磷酸也可使用亚磷酸代替使用。
[0045]
进一步的，在上述方案中，所述碱金属元素1％-5％中组分为na、k、mg和ca的硝酸盐的一种。
[0046]
进一步的，在上述方案中，所述固化剂1％-100％由甲基六氢苯酐60-65g制成。
[0047]
本实施例中制备的二羟基二环己基丙烷形成的氢化双酚a型环氧树脂的耐候性较低，耐电晕较低，耐漏电痕迹性较低，低介电强度、不耐化学药品性，且易受紫外线的影响而使其具有优异的抗紫外能力，虽然降低了成本的，但是产出量较低。
[0048]
实施例3：
[0049]
本发明提供了一种二羟基二环己基丙烷的制备方法，二羟基二环己基丙烷的制备方法具体步骤如下：
[0050]
步骤一：原料的准备：双酚a50％，拟薄水铝石40％，氢氧化铝20％，碱金属元素3％，磷酸2.5％，贵金属2％，石墨烯1％，固化剂50％，二元醇50％，环氧氯丙烷50％；
[0051]
步骤二：催化剂的制备：使用拟薄水铝石40％，氢氧化铝20％，碱金属元素3％，磷酸2.5％，贵金属2％和石墨烯1％制成催化剂50％；
[0052]
步骤三：将双酚a50％原料溶液放入计量泵计量增压，增压完毕后与经过流量控制仪计量的高压氢气在管路中混合；
[0053]
步骤四：混合完毕后，在闷管中加入双酚a50％、二元醇50％和环氧氯丙烷50％，预热至80℃左右；
[0054]
步骤五：再加入催化剂50％和固化剂50％，在搅拌下升温、升压，保持反应体系温度100-200℃，氢气压力为3-5mpa，所得产物即为二羟基二环己基丙。
[0055]
进一步的，在上述方案中，所述催化剂中贵金属1％-3％的活性组分为pd、ru、rh，
[0056]
进一步的，在上述方案中，所述pd含量范围为0.5-2.0wt％，所述ru含量范围为0.5-2.0wt％，所述rh含量范围为0.1-1.0wt％。
[0057]
进一步的，在上述方案中，所述磷酸也可使用亚磷酸代替使用。
[0058]
进一步的，在上述方案中，所述碱金属元素1％-5％中组分为na、k、mg和ca的硝酸盐的一种。
[0059]
进一步的，在上述方案中，所述固化剂1％-100％由甲基六氢苯酐60-65g制成。
[0060]
对比实施例2，本实施案例明显可知，本实施例中制备的二羟基二环己基丙烷形成的氢化双酚a型环氧树脂表现出良好的耐候性，耐电晕，耐漏电痕迹性，高介电强度、耐化学药品性，且不易受紫外线的影响而使其具有优异的抗紫外能力，降低成本的同时使产出量较高。
[0061]
实施例4：
[0062]
本发明提供了一种二羟基二环己基丙烷的制备方法，二羟基二环己基丙烷的制备方法具体步骤如下：
[0063]
步骤一：原料的准备：双酚a80％，拟薄水铝石60％，氢氧化铝30％，碱金属元素3％，磷酸4％，贵金属3％，石墨烯1.2％，固化剂80％，二元醇80％，环氧氯丙烷80％；
[0064]
步骤二：催化剂的制备：使用拟薄水铝石60％，氢氧化铝30％，碱金属元素3％，磷酸4％，贵金属3％和石墨烯1.2％制成催化剂80％；
[0065]
步骤三：将双酚a80％原料溶液放入计量泵计量增压，增压完毕后与经过流量控制仪计量的高压氢气在管路中混合；
[0066]
步骤四：混合完毕后，在闷管中加入双酚a80％、二元醇80％和环氧氯丙烷80％，预热至80℃左右；
[0067]
步骤五：再加入催化剂80％和固化剂80％，在搅拌下升温、升压，保持反应体系温度100-200℃，氢气压力为3-5mpa，所得产物即为二羟基二环己基丙。
[0068]
进一步的，在上述方案中，所述催化剂中贵金属1％-3％的活性组分为pd、ru、rh，
[0069]
进一步的，在上述方案中，所述pd含量范围为0.5-2.0wt％，所述ru含量范围为
0.5-2.0wt％，所述rh含量范围为0.1-1.0wt％。
[0070]
进一步的，在上述方案中，所述磷酸也可使用亚磷酸代替使用。
[0071]
进一步的，在上述方案中，所述碱金属元素1％-5％中组分为na、k、mg和ca的硝酸盐的一种。
[0072]
进一步的，在上述方案中，所述固化剂1％-100％由甲基六氢苯酐60-65g制成。
[0073]
对比实施例3，本实施案例明显可知，本实施例中制备的二羟基二环己基丙烷形成的氢化双酚a型环氧树脂的耐候性较好，耐电晕较好，耐漏电痕迹性较好，高介电强度、耐化学药品性较好，且不太受紫外线的影响而使其具有优异的抗紫外能力，虽然降低了成本的，但是产出量较为适中。
[0074]
实验例5：
[0075]
本发明提供了一种二羟基二环己基丙烷的制备方法，二羟基二环己基丙烷的制备方法具体步骤如下：
[0076]
步骤一：原料的准备：双酚a100％，拟薄水铝石80％，氢氧化铝40％，碱金属元素5％，磷酸5％，贵金属3％，石墨烯1.5％，固化剂100％，二元醇100％，环氧氯丙烷100％；
[0077]
步骤二：催化剂的制备：使用拟薄水铝石80％、氢氧化铝40％、碱金属元素5％、磷酸5％、贵金属3％和石墨烯1.5％制成催化剂100％；
[0078]
步骤三：将双酚a100％原料溶液放入计量泵计量增压，增压完毕后与经过流量控制仪计量的高压氢气在管路中混合；
[0079]
步骤四：混合完毕后，在闷管中加入双酚a100％、二元醇100％和环氧氯丙烷100％，预热至80℃左右；
[0080]
步骤五：再加入催化剂1％-100％和固化剂100％，在搅拌下升温、升压，保持反应体系温度100-200℃，氢气压力为3-5mpa，所得产物即为二羟基二环己基丙。
[0081]
进一步的，在上述方案中，所述催化剂中贵金属1％-3％的活性组分为pd、ru、rh，
[0082]
进一步的，在上述方案中，所述pd含量范围为0.5-2.0wt％，所述ru含量范围为0.5-2.0wt％，所述rh含量范围为0.1-1.0wt％。
[0083]
进一步的，在上述方案中，所述磷酸也可使用亚磷酸代替使用。
[0084]
进一步的，在上述方案中，所述碱金属元素1％-5％中组分为na、k、mg和ca的硝酸盐的一种。
[0085]
进一步的，在上述方案中，所述固化剂1％-100％由甲基六氢苯酐60-65g制成。
[0086]
对比实施例4，本实施案例明显可知，本实施例中制备的二羟基二环己基丙烷形成的氢化双酚a型环氧树脂的耐候性较好，耐电晕较好，耐漏电痕迹性较好，高介电强度、耐化学药品性较好，且不太受紫外线的影响而使其具有优异的抗紫外能力，虽然降低了成本的，但是产出量较为适中。
[0087]
根据实施例1-3得出下表：
[0088][0089]
由上表可知，实施例3中生产原料比例适中，制备的二羟基二环己基丙烷形成的氢化双酚a型环氧树脂表现出良好的耐候性，耐电晕，耐漏电痕迹性，高介电强度、耐化学药品性，且不易受紫外线的影响而使其具有优异的抗紫外能力，降低成本的同时使产出量较高。
[0090]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。