DD216471A1 - Verfahren zur aufarbeitung von epoxidharzhaltigen reaktionsgemischen - Google Patents

Abstract

Das Verfahren zur Aufarbeitung von epoxidharzhaltigen Reaktionsgemischen wird angewendet zur Abtrennung von Epoxidharz aus einem bei dem Azeotropverfahren zur Herstellung von niedermolekularem Epoxidharz nach der Epichlorhydrinabtrennung anfallenden Reaktionsgemisch, das neben Epoxidharz und anorganischen Salzen besonders aus festen organischen Nebenprodukten besteht. Ziel des Verfahrens ist es, dass das Epoxidharz aus dem Reaktionsgemisch moeglichst vollstaendig oder bis zu einem geringen Restgehalt aufgeloest wird. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Aufarbeitung von epoxidharzhaltigen Reaktionsgemischen zu entwickeln, bei dem das Epoxidharz moeglichst vollstaendig aufgeloest wird. Sie wird geloest, indem der Loeseprozess gestaffelt durchgefuehrt wird. Hierbei wird zunaechst das wasserunloesliche organische Loesungsmittel, und danach, wenn das Harz moeglichst vollstaendig aufgeloest ist, Wasser zugegeben. Eine Behinderung der Aufloesung des Epoxidharzes, das an den vorhandenen Feststoffpartikeln anhaftet, kann somit ausgeschlossen werden. In dem anfallenden Wasser ist der Restharzgehalt so niedrig, dass eine weitere Rueckgewinnung hieraus nicht mehr erforderlich ist.

Description

-ί-

VEB Leuna~Werke . Leuna, den 21*06*1983

»Walter Ulbricht»

LP 8312

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Titel der Erfindung

Verfahren zur Aufarbeitung von epoxidharzhaltigen Reaktionsgemische^

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Vorfahren zur Aufarbeitung von epoxidharshaltigen -Reaktionsgemischen wird angewendet bei der Aufarbeitung der bei den Azeotropverfahren zur Herstellung von niedermolekularem Epoxidharz anfallenden Reaktionsmischungj die aus Epoxidharz, anorganischen Salzen, einem Restgehalt an Epichiorhydrin und flüssigen und festen organischen Hebenprodukten aus der Synthesestufe besteht«- Es bezieht sich auf die Abtrennung des Epoxidharzes aus dieser Mischung»

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Das in der bei den Azeotropverfahren zur Herstellung von niedermolekularem Epoxidharz nach der Epichlorhydrinabtrennung anfallenden Reaktionsraischung enthaltene Spoxid-•harz wird in der Regel bei allen bekannten Verfahren

(DE-AS 1016273, DD-PS 120213) in der Art und Weise aufgearbeitet, daß die Reaktionsmischung mit einem organischen Lösungsmittel versetzt wird.

Par die Abtrennung der in der Reaktionsmischung ebenfalls vorliegenden anorganischen Salze stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, nachfolgend soll Jedoch nur der Pail betrachtet werden, daß die Entfernung des Salaes mit Wasser (DD-PS 120213) vorgenommen wird* Der Einsatz von Wasser ist besonders bei solchen Verfahren zur Herstellung von niedermolekularem Epoxidharz zweckmäßig, wo neben den anorganischen Salzen auch organische Nebenprodukte aus der Synthesestufe in der Reaktionsmischung (DD-PS 120213, DE-AS 1016273, DB-OS 1116391), besonders aber feste Stoffe in größeren Mengen, vorliegen«, Diese Produkte sammeln sich in der Wasserphase arA. Sie liegen damit in einem transport- und verärbeitungsfreundliclien Zustand vor· ' .

Als organische Lösungsmittel werden dabei im technischen Maßstab wasserunlösliche Verbindungen, vorwiegend Aromaten, bzw· Toluol, Benzol und Xylol, verwendet* Ώβτ Mangel der bekannten technischen Verfahren, die diese Methode zur Aufarbeitung der Reaktionsmischung nutzen, ist, daß keine näheren Hinweise zur Gestaltung des LöseprozesBes des Epoxidharzes gegeben werden, wenn größere Mengen an festen polymeren Hebenprodukten vorhanden sind«. Es ist lediglich zu finden, daß durch verschieden polare Lösungsmittel eine unterschiedlich schnelle Auflösung von niedermolekularen Epoxidharzen herbeigeführt werden kann (DD-PS 42213)· Unabhängig von dieser Tatsache wird in Gegenwart von Wasser jedoch eine zusätzliche Behinderung des Auflösungsprozesses des Harzes ausgelöst, besonders von diesem, das an den polymeren Feststoffteilchen anhaftet, Dies führt dazu, daß die an den Polymerteilche» noch anhaftende Restiaenge in einer zusätzlichen Verfahrensstufe aus der wäßrigen Feststoffphase abgetrennt werden muß*

Ziel der Erfindung

Das Siel der Erfindung besteht darin, das bei den Azeotropverfahren zur Herstellung von niedermolekularem Epoxidharz anfallende Reaktionsgemisch, das neben dein Epoxidharz und anorganischen Salzen auch feste polymere Nebenprodukte in größeren Mengen enthält, mit einem organischen Lösungsmittel, das in Wasser unlöslich ist, und Wasser so aufzuarbeiten, \daß das Epoxidharz vollständig oder bis zu einem geringen Restgehalt in dem Lösungsmittel enthalten ist·

Bariegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu . , entwickeln, bei dem der Löseprozeß zur Auflösung des bei den Azeotropverfahren zur Herstellung von niedermolekularem Epoxidharz anfallenden Reaktionsgemisches so gestaltet ist» daß das Epoxidharz möglichst vollständig von dem wasserunlöslichen organischen Lösungsmittel aufgelöst wird. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der gesamte Löseprozeß gestaffelt durchgeführt wird* Hierbei wird zunächst das Reaktionsgemisch mit dem Lösungsmittel intensiv durchmischt«. Zweckmäßig ist es, wennman hierbei bei höherer Temperatur als der Raumtemperatur arbeitet* Nach Ablauf einer Lösezeit von mindestens 15 Min., nach der an dem vorliegenden festen polymeren Nebenprodukt und den anorganischen Salzkristallen kein oder nur noch eine geringe Restmenge Epoxidharz anhaftet, wird dann Wasser zugegeben· Das feste organische Nebenprodukt und die wasserlöslichen organischen Syntheseprodukte gehen dabei in die Wasserphase über. Daneben läuft auch die Auflösung der anorganischen Salze ab» Eine weitere Auflösung von noch vorhandenen Epoxidharz findet in Anwesenheit von Wasser dann nur noch in ganz geringem Umfang statt, weil der Löseprozeß für das Harz stark behindert wird, da das organische Lösungsmittel und Wasser ineinander unlöslich

wenig löslich sind. Sie muß daher schon in der ersten Stufe des LÖseprozesses möglichst vollständig bis su einem vertretbaren Restgehalt vollzogen sein« Als Lösetemperatur für die erste Stufe, wo mit dem organischen Lösungsmittel gearbeitet wird, hat sich ein Temperaturbereich von 50 bis 75 ⁰C als ausreichend erwiesen«. In der zweiten Stufe dagegen, wo die Wasserzugabe erfolgt, ist keine höhere Temperatur notwendig, eine weitere Temperierung kann aomit entfallen»

Der erreichbare Restgehalt des Epoxidharzes in dem fast-' stoffhaltigen Wasser liegt in solcher Größenordnung vor, daß eine weitere Nachbehandlung der Wasserphaee zur Rückgewinnung von Epoxidharz nicht mehr erforderlich Damit anschließend die organische Harzlöeungsphase von dem ?/asser abgetrennt werden kann, sind das organisch® Lösungsmittel und Wasser in einem bestimmten Verhältnis und einer festgelegten Menge zuzugeben·

Ausführungsbeispiel

In einem Rührgefäß wurde zu dem in der Synthesestufe an- ; fallenden Rohharzgemisch, bestehend aus niedermolekularem Epoxidharz, anorganischen Salzen (Alkalichlorid, Alkali- <·. . karbonat und im geringen Umfang Alkalihydrogenkarbonat), einer geringen Restmenge Epichiorhydrin und flüssigen und festen Nebenprodukten, nachdem es auf 50 ⁰C aufgeheist würde, Toluol zugegeben· Die Toluolmenge war so bemessen, daß eine ca· 30 folge Harzlösung entstand«, Nachdem das Lösungsmittel zugegeben war, wurde das Gefäß wieder auf 50 ⁰C aufgeheizt und auf dieser Temperatur unter Rühren 15 Min· belassen· Danach wurde Wasser zugegeben und 10 Min weitergerührt. Die Wassermenge war so berechnet, daß sich eine ca« 18 %ige Salzlösung bildete« Hierbei wurde davon ausgegangen₉ daß das Salzgemisch nur aus Chlorid besteht© In einem Parallelversuch mit gleicher Rohharzmenge wurden

Toluol und Wasser bei der Temperatur von 50 ⁰C gleichzeitig zugegeben· Die Lösezeit betrug in diesem Fall 30 Minuten« Die Lösungsmittel- und Wassermenge waren in beiden Fällen gleich, da die Rohharzmenge auch den selben Betrag hatte. Nach Beendigung des Löseprozesses wurde nach einer einstündigen Absetzzeit bei beiden Fällen die toluolische Harzlösung von der Wasserphase mit dem festen organischen Nebenprodukt sauber abgetrennt. Aus der Wasserphase, in der das feste Nebenprodukt in einer Schicht an der Oberfläche sedimentiert war, wurden je Versuch zwei repräsentative

♦ .

Proben entnommen« Aus diesen Proben wurden dann der Feststoff und andere ungelösten Anteile abgetrennt* In diesen Rückständen wurde danach der Restharzgehalt nach einer hierzu speziell erarbeiteten Analysenvorschrift b©~ stimmt, in der als Lösungsmittel für das Harz Aceton diente, das auf Grund seines stark polaren Charakters gegenüber den nur mäßig polaren aromatischen Lösungsmitteln zu einer voll« ständigen Harzauflösung führt und das außerdem mit Wasser löslich ist· Die Analysen brachten folgende üJrgebniase;

Versuch % Harz/Trocken

substanz

Vj/ ÄÄ *5* (Durchschnittet)

zugegeben

Toluol/Wasser 5A % (Durchschnittewert) getrennt zugegeben

Die Versuchsergebnisse zeigen, daß durch eine getrennte Zugabe von Lösungsmittel und Wasser eine vollständigere Auflösung des Epoxidharzes in dem Reaktionegemisch möglich ist.

Claims (1)

1. Erfindungsanspruch

   Verfahren zur Aufarbeitung von epoxidharzhaltigen Reaktionsmischungen, die neben Epoxidharz und anorganischen Salzen auch aus festen organischen Nebenprodukten aus der Reaktionsstufe bestehen,durch Zugabe eines wasserunlöslichen organischen Lösungsmittels und Wasser, gekennzeichnet dadurch, daß das wasserunlösliche organische Lösungsmittel und das Wasser gestaffelt zugegeben werden, wobei zuerst die Lösungsmittel- und dann nach Ablauf von mindestens 15 Min· Lösezeit die Wasserzugabe erfolgt·