PL231788B1 - Sposób otrzymywania ciekłych żywic epoksydowych - Google Patents

Sposób otrzymywania ciekłych żywic epoksydowych

Info

Publication number
PL231788B1
PL231788B1 PL419991A PL41999116A PL231788B1 PL 231788 B1 PL231788 B1 PL 231788B1 PL 419991 A PL419991 A PL 419991A PL 41999116 A PL41999116 A PL 41999116A PL 231788 B1 PL231788 B1 PL 231788B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
water
bisphenol
temperature
isopropyl alcohol
epichlorohydrin
Prior art date
Application number
PL419991A
Other languages
English (en)
Other versions
PL419991A1 (pl
Inventor
Mariusz Kędra
Janusz Bąk
Mariusz Dziwota
Adam Ryzner
Maria Kania
Przemysław Sarzyński
Andrzej BRZEZICKI
Andrzej Brzezicki
Lech IWAŃSKI
Lech Iwański
Damian KIEŁKIEWICZ
Damian Kiełkiewicz
Włodzimierz Pojasek
Renata Fiszer
Original Assignee
Ciech Sarzyna Spolka Akcyjna
Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ciech Sarzyna Spolka Akcyjna, Inst Ciezkiej Syntezy Organicznej Blachownia filed Critical Ciech Sarzyna Spolka Akcyjna
Priority to PL419991A priority Critical patent/PL231788B1/pl
Publication of PL419991A1 publication Critical patent/PL419991A1/pl
Publication of PL231788B1 publication Critical patent/PL231788B1/pl

Links

Landscapes

  • Epoxy Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ciekłych żywic epoksydowych, należących do tych produktów przemysłu chemicznego, które jeszcze przez wiele lat stanowić będą o rozwoju takich branż, jak informatyka, elektronika, segment farb i lakierów oraz różnego rodzaju powłok ochronnych (proszkowych, wodorozcieńczalnych, utwardzalnych promieniami UV), przemysł samochodowy i lotniczy, budownictwo oraz sektor energii wiatrowej. W praktyce najszersze zastosowanie znajdują ciekłe żywice epoksydowe o małej masie cząsteczkowej i wysokiej zawartości grup epoksydowych (liczba epoksydowa - LEP powyżej 0,5 mol/100 g), które bezpośrednio są stosowane do wytwarzania różnorodnych kompozycji epoksydowych lub do otrzymywania żywic stałych o większej masie cząsteczkowej na drodze katalitycznej reakcji poliaddycji z bisfenolem A.
Ciekłe, małocząsteczkowe żywice epoksydowe wytwarza się metodą jednostopniową lub dwustopniową. Proces jednostopniowy charakteryzuje się tym, że w etapie kondensacji reakcja addycji epichlorohydryny do bisfenolu A z utworzeniem chlorohydrynowych eterów przebiega z równoległą reakcją ich dehydrochlorowania do glicydylowych eterów bisfenolu A. Syntezę żywicy prowadzi się w środowisku alkalicznym, przy dużym nadmiarze molowym epichlorohydryny (ECH) w stosunku do bisfenolu A (BPA). Jako katalizator, a jednocześnie czynnik dehydrochlorujący stosuje się najczęściej wodorotlenek sodu, który użyty w nadmiarze molowym umożliwia otrzymanie żywicy epoksydowej bez dodatkowego, drugiego etapu dehydrochlorowania, typowego dla procesu prowadzonego z niedomiarem molowym NaOH względem bisfenolu A. Przykładem tak zdefiniowanego jednostopniowego procesu wytwarzania ciekłych żywic epoksydowych z nadmiarem molowym NaOH w etapie kondensacji jest synteza żywic metodą rozpuszczalnikową ujawniona w opisie patentowym PL 172 981 oraz w PL 217 010. Zgodnie z opisem PL 172 981 stosuje się 2,04-2,28 mola NaOH na 1 mol bisfenolu A. Początkowo prowadzi się reakcję bisfenolu A i epichlorohydryny w obecności wody, izopropanolu i 5-20% całkowitej ilości NaOH, po ochłodzeniu mieszaniny dozuje się główną część NaOH, po czym oddziela się solankę, oddestylowuje się izopropanol, wodę i epichlorohydrynę, do produktu dodaje się rozpuszczalnik i 1-8% całkowitej ilości NaOH i kontynuuje się reakcję. W opisie patentowym PL 217 010 do mieszalnika wprowadza się węglowodór polihydroksyfenolowy, epichlorohydrynę, alkohol alifatyczny i wodę w proporcjach molowych jak 1 : 3-12 : 1-3 : 0,5-9, całość przy ciągłym mieszaniu podgrzewa się do temperatury 35-55°C, po czym wkrapla się, nie przekraczając temperatury 60°C, pierwszą porcję 0,25-0,625 mola NaOH na 1 mol węglowodoru polihydroksyfenolowego, w postaci roztworu o stężeniu 20-50 cg/g, całość miesza się przez 10-60 minut, utrzymując temperaturę poniżej 60°C, po czym nie przekraczając temperatury 65°C, wkrapla się drugą porcję 1-1,5 mola NaOH na 1 mol węglowodoru polihydroksyfenolowego, w postaci roztworu o stężeniu 20-50 cg/g, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH mieszaninę utrzymuje się w temperaturze 45-65°C jeszcze przez 5-30 minut, powstały w reakcji chlorek sodu rozpuszcza się w wodzie i oddziela w postaci solanki, a do warstwy organicznej nie przekraczając temperatury 65°C wkrapla się trzecią porcję 0,125-1,375 mola NaOH na 1 mol węglowodoru polihydroksyfenolowego, w postaci roztworu o stężeniu 20-50 cg/g, po zakończeniu dozowania roztworu NaOH mieszaninę utrzymuje się w temperaturze 45-65°C jeszcze przez kolejne 15-90 minut, a następnie rozpuszcza się powstały chlorek sodu w wodzie i oddziela solankę, otrzymaną żywicę przemywa się wodą i poddaje destylacji, najpierw pod atmosferycznym, a później pod obniżonym ciśnieniem, po czym żywicę filtruje się.
Bardziej rozpowszechniony jest dwustopniowy proces syntezy, w którym etapy addycji i dehydrochlorowania są rozdzielone w czasie. W metodzie dwustopniowej zmniejsza się udział reakcji konkurencyjnych i niepożądane zużycie epichlorohydryny, na korzyść wzrostu wydajności produktu. W charakterze katalizatorów addycji stosowane są na ogół trzeciorzędowe aminy, czwartorzędowe sole i zasady amoniowe oraz fosfiny i związki fosfoniowe.
I tak firma Dow Global Technologies Inc. w publikacji WO 2009/120685 zastrzega proces produkcji ciekłych żywic epoksydowych obejmujący:
- mieszanie polihydroksylowego fenolu z epihalogenohydryną w obecności jonowego katalizatora z wytworzeniem halogenohydrynowego produktu pośredniego reakcji,
- reakcję części halogenohydrynowego produktu pośredniego z wodorotlenkiem metalu alkalicznego z otrzymaniem stałej soli w postaci suspensji w ciekłej mieszaninie zdehydrohalogenowego produktu i nieprzereagowanego halogenohydrynowego produktu pośredniego, przy czym wodorotlenek stosowany jest w ilości mniejszej od stechiometrycznej,
- usuwanie wody i epihalogenohydryny z mieszaniny reakcyjnej w postaci par,
- wydzielanie stałej soli z ciekłej mieszaniny,
PL 231 788 B1
- reakcję pozostałej części nieprzereagowanego halogenohydrynowego produktu pośredniego z wodorotlenkiem metalu alkalicznego w obecności wody z wytworzeniem roztworu organicznego, zawierającego żywicę epoksydową i nieprzereagowaną epihalogenohydrynę i wodnego roztworu, zawierającego sól,
- oddzielanie wodnego roztworu od organicznego,
- usuwanie nieprzereagowanej epichlorohydryny z ciekłej żywicy epoksydowej.
Dwustopniową, azeotropową metodę wytwarzania ciekłych żywic epoksydowych z użyciem wodorotlenku sodu jako katalizatora reakcji addycji epichlorohydryny do węglowodoru polihydroksyfenolowego ujawniono w opisie patentowym PL 222 754, w którym:
- epichlorohydrynę, węglowodór polihydroksyfenolowy i wodę przy ciągłym mieszaniu podgrzewa się do temperatury 25-85°C, aż do całkowitego rozpuszczenia węglowodoru polihydroksyfenolowego, nadal mieszając dozuje się wodny roztwór wodorotlenku metalu alkalicznego, przy czym stosunki molowe węglowodór polihydroksyfenolowy : epichlorohydryna : woda : wodorotlenek metalu alkalicznego wynoszą jak 1 : 6,5-11,5 : 0,4-3,4 : 0,025-0,15, reakcję prowadzi się aż do uzyskania ponad 70% konwersji bisfenolu A,
- ciśnienie w reaktorze obniża się do 200-400 mbar, do mieszaniny reakcyjnej o temperaturze 62-72°C dodaje się 1,775-1,9 mola wodorotlenku metalu alkalicznego w przeliczeniu na 1 mol węglowodoru polihydroksyfenolowego w czasie 2,5-4,5 godziny, następnie masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 0,25-2 godziny, po czym usuwa się wodę z układu reakcyjnego w postaci azeotropu z epichlorohydryną, a warstwę epichlorohydrynową zawraca się do środowiska reakcji,
- chlorek metalu alkalicznego powstały w procesie wymywa się wodą i oddziela się dolną warstwę solankową od warstwy organicznej,
- z warstwy organicznej oddestylowuje się nieprzereagowaną epichlorohydrynę, a do uzyskanej żywicy dodaje się 20-120% w stosunku do masy żywicy rozpuszczalników o składzie: 0-100% toluen, 0-100% alkoholu izopropylowego i 0-50% wody, całość przy ciągłym mieszaniu podgrzewa się do 40-60°C i w czasie 5-45 minut dodaje 0,03-1,03 mola wodorotlenku metalu alkalicznego w przeliczeniu na 1 mol węglowodoru polihydroksyfenolowego, reakcję prowadzi się przez kolejne 1-3 godziny, utrzymując temperaturę w zakresie 40-60°C,
- mieszaninę poreakcyjną podgrzewa się do 60-80°C, dodaje się gorącą wodę, oddziela się dolną warstwę solanki,
- roztwór żywicy przemywa się gorącą wodą, w celu usunięcia chlorku metalu alkalicznego,
- z roztworu żywicy oddestylowuje się rozpuszczalniki i wodę, a wydzieloną żywicę filtruje się.
Każda z wymienionych metod wykazuje pewne cechy szczególne, ma swoje zalety i wady. Dlatego wybór właściwego procesu wytwarzania żywic jest funkcją wielu zmiennych czynników i często bywa kompromisem pomiędzy jakością produktu i jego kosztem wytworzenia.
Celem wynalazku było opracowanie sposobu otrzymywania ciekłych żywic epoksydowych zapewniającego zarówno bardzo dobre właściwości żywic, jak i niski koszt ich produkcji.
Okazało się, że możliwe jest otrzymywanie w ekonomiczny sposób ciekłych żywic epoksydowych o bardzo dobrych właściwościach w procesie wytwarzania żywicy epoksydowej metodą rozpuszczalnikową poprzez prowadzenie etapu addycji epichlorohydryny z bisfenolem A lub bisfenolem F, lub mieszaniną bisfenolu A i bisfenolu F w obecności alkoholu izopropylowego i wodorotlenku sodu jako katalizatora, poprzez zwiększenie intensywności mieszania masy reakcyjnej w reaktorze dzięki zapewnieniu burzliwego mieszania za pomocą mieszadeł o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczonych na wspólnym wale, a także poprzez zwiększenie efektywności destylacji w etapie usuwania nieprzereagowanej epichlorohydryny z roztworu surowej żywicy.
Zwykle etap addycji epichlorohydryny z bisfenolem prowadzi się bez rozpuszczalnika, natomiast sposób według wynalazku umożliwia prowadzenie reakcji addycji epichlorohydryny z bisfenolem A lub bisfenolem F, lub mieszaniną bisfenolu A i bisfenolu F z użyciem wodorotlenku sodu jako katalizatora w zakresie temperatury 45-60°C w obecności alkoholu izopropylowego, który ułatwia przebieg reakcji oraz zwiększa jej wydajność i selektywność. Wprowadzenie alkoholu izopropylowego do etapu addycji wpływa również korzystnie na jakość otrzymywanych żywic, zwłaszcza na poprawę ich barwy oraz wyższą zawartość grup epoksydowych.
Wodorotlenek sodu użyty jako katalizator reakcji addycji jest tańszy od katalizatorów przeniesienia fazowego i nie wymaga stosowania kosztownych i skomplikowanych metod jego wydzielania, odzyski4
PL 231 788 B1 wania i zawracania do procesu. Wodorotlenek sodu łatwiej wymywa się z roztworu żywicy, niż katalizatory przeniesienia fazowego, których nawet niewielka ilość, pozostająca w roztworze może powodować wzrost udziału reakcji oligomeryzacji w etapie destylacyjnego wydzielania żywicy i pogorszenie jej barwy.
Zastosowanie trzech mieszadeł o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczonych na wspólnym wale, zapewnia bardzo skuteczne wymieszanie reagentów w trakcie procesu.
Na ogół, w procesach wytwarzania ciekłych żywic epoksydowych po zakończeniu etapu kondensacji i oddzieleniu solanki z roztworu żywicy usuwa się nieprzereagowaną epichlorohydrynę oraz ewentualnie rozpuszczalnik i wodę bezpośrednio z reaktora. Najpierw prowadzi się destylację pod ciśnieniem atmosferycznym przy temperaturze końcowej 105-115°C, a następnie pod obniżonym ciśnieniem przy temperaturze końcowej 130-140°C. Operacja oddestylowywania nieprzereagowanej epichlorohydryny z reaktora zwykle trwa od 4 do 8 godzin. Takie warunki prowadzenia destylacji sprzyjają reakcjom ubocznym, zwłaszcza hydrolizie i polimeryzacji epichlorohydryny, znacząco zwiększając jej zużycie w procesie. W sposobie według wynalazku roztwór żywicy po kondensacji i oddzieleniu solanki wyprowadza się z reaktora poddaje ciągłej destylacji w kaskadzie trzech wyparek cien kowarstwowych, usuwając rozpuszczalniki i wodę w temperaturze końcowej 165-175°C pod ciśnieniem końcowym 1-10 kPa. Krótki czas przebywania roztworu żywicy w wysokiej temperaturze zmniejsza udział reakcji ubocznych epichlorohydryny oraz oligomeryzacji żywicy. Ponadto, destylacja roztworu żywicy poza układem reakcyjnym umożliwia rozpoczęcie kolejnej szarży produkcyjnej w reaktorze, co w konsekwencji zwiększa wydajność instalacji.
Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że proces prowadzi się wieloetapowo:
• etap addycji bisfenolu A lub bisfenolu F, lub mieszaniny bisfenolu A i bisfenolu F i epichlorohydryny, w środowisku alkoholu izopropylowego i wody, prowadzi się w obecności 0,02-035 mola wodorotlenku sodu na 1 mol bisfenolu, w temperaturze 55-65°C, w czasie 1-4 godzin, przy stosunku molowym bisfenol : epichlorohydryna : alkohol izopropylowy : woda jak 1 : 3-9,5 : 1-3,5 : 0,4-6, • etap dehydrochlorowania prowadzi się w obecności 1,3-1,95 mola wodorotlenku sodu na 1 mol bisfenolu, w temperaturze 50-60°C w czasie 1 -3,5 godziny, po czym mieszaninę reakcyjną wygrzewa się jeszcze w tej temperaturze przez 0,25-2 godziny, • etap destylacji warstwy organicznej, po oddzieleniu solanki, prowadzi się w 3-stopniowym układzie wyparek cienkowarstwowych, usuwając nieprzereagowaną epichlorohydrynę, alkohol izopropylowy i wodę w temperaturze końcowej 135-145°C pod ciśnieniem końcowym 70-80 kPa, • etap drugiego dehydrochlorowania surowej żywicy prowadzi się w temperaturze 40-60°C w czasie 1-3 godzin, z użyciem 1-3 moli wodorotlenku sodu w przeliczeniu na 1 mol chloru hydrolizującego w żywicy, w obecności 30-80% rozpuszczalników w odniesieniu do masy żywicy, zawierających 50-100% toluenu, 0-50% alkoholu izopropylowego i 0-50% wody, • etap przemywania roztworu żywicy gorącą wodą prowadzi się w temperaturze 60-80°C, • etap destylacji warstwy organicznej, po oddzieleniu warstwy wodnej, prowadzi się w 3-stopniowym układzie wyparek cienkowarstwowych, usuwając rozpuszczalniki i wodę w temperaturze końcowej 165-175°C pod ciśnieniem końcowym 1-10 kPa, przy czym etap addycji, etap dehydrochlorowania, etap drugiego dehydrochlorowania i etap przemywania prowadzi się w reaktorze wyposażonym w minimum trzy mieszadła łopatkowe o czterech łopatkach w każdym mieszadle, osadzone na wspólnym wale.
Sposób według wynalazku prowadzi do otrzymania ciekłych żywic epoksydowych o wysokiej jakości, zwłaszcza o niskiej zawartości chloru jonowego i hydrolizującego, nieprzereagowanej epichlorohydryny i bisfenolu oraz części lotnych pozostałych w gotowej żywicy. Proces prowadzony sposobem według wynalazku zapewnia również zwiększoną wydajność żywicy z reaktora oraz mniejsze zużycie surowców i mediów energetycznych.
P r z y k ł a d 1 (porównawczy)
Do reaktora o pojemności 1 dm3, wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną oraz w dwa mieszadła łopatkowe o dwóch łopatkach w każdym mieszadle, umieszczone na wspólnym wale, obracające się z szybkością 400 obrotów/minutę wprowadza się 360,8 g epichlorohydryny, 136,9 g bisfenolu A, 99,2 g alkoholu izopropylowego i 47,0 g wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 50±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu A, po czym w czasie 10 minut wkrapla się 5,5 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 15 minut, utrzymując temperaturę 55±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła 400 obrotów/minutę. Następnie w czasie 1,5 godziny dozuje się 104,1 g 42,7% wodnego roztworu NaOH w temperaturze 55±2,5°C, a po
PL 231 788 B1 zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się z szybkością 400 obrotów/minutę jeszcze przez 30 minut. Średnia wartość liczby Reynoldsa, zmieniająca się ze zmianą lepkości masy reaktora podczas biegu reakcji, będąca miarą intensywności mieszania, wynosi 7800-8200.
W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się gorącą wodę w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się trzy warstwy: wodna, organiczna oraz emulsja („międzyfaza”) na granicy faz. Najpierw oddziela się dolną warstwę wodną w postaci solanki, a następnie 20,3 g emulsji. Pozostałą w reaktorze warstwę organiczną poddaje się destylacji pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze 110°C, a następnie destylacji pod obniżonym ciśnieniem
3,33 kPa w temperaturze 135°C, w celu usunięcia nieprzereagowanej epichlorohydryny, alkoholu izopropylowego oraz wody.
Do pozostałości destylacyjnej, zawierającej 0,81% chloru hydrolizującego, dodaje się 60,3 g toluenu, 40,2 g alkoholu izopropylowego i 10,1 g wody. Przy ciągłym mieszaniu 400 obrotów/minutę roztwór żywicy podgrzewa się do 52,5±2,5°C i w czasie 10 minut dodaje 4,3 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 1 godzinę i 50 minut, utrzymując temperaturę w zakresie 55±2,5°C. Po zakończeniu reakcji dodaje się 13,5 g wody i 4,1 g alkoholu izopropylowego, w celu rozpuszczenia powstałego NaCI. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się trzy warstwy: wodna, organiczna i emulsja na granicy faz. Najpierw oddziela się dolną warstwę wodną w postaci solanki, a następnie 5,7 g emulsji. Pozostałą w reaktorze warstwę organiczną przemywa się 11,4 g wody i 3,5 g alkoholu izopropylowego. Po odstaniu oddziela się górną warstwę wodną oraz 1,9 g emulsji, a dolną warstwę organiczną ponownie przemywa 10,7 g wody. Z mieszaniny tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,532 mol/100 g, lepkość w 25°C - 12900 mPa-s, zawartość chloru hydrolizującego - 0,050%, zawartość chloru jonowego - 11 ppm, zawartość epichlorohydryny - 32 ppm, zawartość bisfenolu A - 25 ppm, zawartość części lotnych - 0,3%, wydajność procesu - 95,5%.
Proces wytwarzania ciekłej żywicy epoksydowej powyższym sposobem charakteryzuje się wieloma wadami:
- w etapach oddzielania warstw wodnych od organicznych powstaje na granicy faz znaczna ilość tak zwanej międzyfazy, która nie tylko utrudnia przebieg procesu, lecz również zmniejsza wydajność żywicy,
- oddestylowywanie nieprzereagowanej epichlorohydryny bezpośrednio z reaktora jest mało efektywne, czasochłonne i znacząco zmniejsza wydajność żywicy z reaktora,
- długi czas przebywania roztworu żywicy w wysokiej temperaturze sprzyja reakcjom hydrolizy i polimeryzacji epichlorohydryny,
- słaba intensywność mieszania sprzyja ubocznym reakcjom, a w konsekwencji zwiększa zużycie surowców i pogarsza jakość otrzymywanej żywicy,
- zbyt krótki czas reakcji addycji wpływa na zwiększenie zawartości chloru hydrolizującego w surowej żywicy, a tym samym utrudnia przebieg drugiego dehydrochlorowania i przemywania roztworu żywicy, zwiększając jednocześnie zużycie wodorotlenku sodu.
P r z y k ł a d 2
Do reaktora o pojemności 1 dm3, wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną oraz w trzy mieszadła łopatkowe o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczone na wspólnym wale, obracające się z szybkością 800 obrotów/minutę wprowadza się 361,0 g epichlorohydryny, 137,0 g bisfenolu A, 98,6 g alkoholu izopropylowego i 52,4 g wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 50±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu A, po czym w czasie 15 minut wkrapla się 16,0 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 1 godzinę i 45 minut, utrzymując temperaturę 52,5±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła. Następnie w czasie 1,5 godziny dozuje się 90,8 g 42,7% wodnego roztworu NaOH w temperaturze 55±2,5°C, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się (800 obrotów/minutę) jeszcze przez
PL 231 788 B1 minut. Zmienną intensywność mieszania w każdej ze stref mieszania, jako wypadkową zmian lepkości mieszaniny reakcyjnej podczas biegu reakcji oraz zastosowania trzech mieszadeł łopatkowych o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczonych na wspólnym wale i wyraża liczba Reynoldsa mieszcząca się w zakresie od 8100 do 18 300.
W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się gorącą wodę w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji („międzyfazy”) na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, w celu usunięcia nieprzereagowanej epichlorohydryny, alkoholu izopropylowego oraz wody.
Do pozostałości destylacyjnej, zawierającej 0,32% chloru hydrolizującego, dodaje się 61,8 g toluenu, 41,2 g alkoholu izopropylowego i 10,3 g wody. Przy ciągłym mieszaniu (800 obrotów/minutę) roztwór żywicy podgrzewa się do 52,5±2,5°C i w czasie 5 minut dodaje 1,8 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 1 godzinę i 55 minut, utrzymując temperaturę w zakresie 55±2,5°C. Po zakończeniu reakcji dodaje się 13,8 g wody i 4,2 g alkoholu izopropylowego w celu rozpuszczenia powstałego NaCI. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a warstwę organiczną przemywa się roztworem zawierającym 11,7 g wody i 3,6 g alkoholu izopropylowego. Po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną oddziela się i ponownie przemywa 11,0 g wody. Z mieszaniny tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,545 mol/100 g, lepkość w 25°C - 10100 mPa-s, zawartość chloru hydrolizującego - 0,012%, zawartość chloru jonowego - 4 ppm, zawartość epichlorohydryny - 1 ppm, zawartość bisfenolu A - 8 ppm, zawartość części lotnych - 0,1%, wydajność procesu - 99,3%.
P r z y k ł a d 3 (porównawczy)
Do reaktora o pojemności 1 dm3, wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną oraz w dwa mieszadła łopatkowe o dwóch łopatkach w każdym mieszadle, umieszczone na wspólnym wale, obracające się z szybkością 400 obrotów/minutę, wprowadza się 264,8 g epichlorohydryny, 182,6 g bisfenolu A, 85,8 g alkoholu izopropylowego i 65,6 g wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 50±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu A, po czym w czasie 10 minut wkrapla się 6,6 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 15 minut, utrzymując temperaturę 55±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła. Następnie w czasie 1,5 godziny dozuje się 124,6 g 42,7% wodnego roztworu NaOH w temperaturze 55±2,5°C, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się (400 obrotów/minutę) jeszcze przez 0,5 godziny. Średnia wartość liczby Reynoldsa, zmieniająca się ze zmianą lepkości masy reaktora podczas biegu reakcji, będąca miarą intensywności mieszania, wynosi 6300.
W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się gorącą wodę w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się trzy warstwy: wodna, organiczna oraz emulsja („międzyfaza”) na granicy faz. Najpierw oddziela się dolną warstwę wodną w postaci solanki, a następnie 16,1 g emulsji. Pozostałą w reaktorze warstwę organiczną poddaje się destylacji pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze 110°C, a następnie destylacji pod obniżonym ciśnieniem
3,33 kPa w temperaturze 135°C, w celu usunięcia nieprzereagowanej epichlorohydryny, alkoholu izopropylowego oraz wody.
Do pozostałości destylacyjnej zawierającej 1,87% chloru hydrolizującego dodaje się 60,8 g toluenu, 33,8 g alkoholu izopropylowego i 9,5 g wody. Przy ciągłym mieszaniu (400 obrotów/minutę) roztwór żywicy podgrzewa się do 52,5±2,5°C i w czasie 20 minut dodaje 20,1 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 70 minut, utrzymując temperaturę w zakresie 55±2,5°C. Po zakończeniu reakcji dodaje się 28,3 g wody i 9,4 g alkoholu izopropylowego, w celu rozpuszczenia powstałego NaCI. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się trzy
PL 231 788 B1 warstwy: wodna, organiczna i emulsja na granicy faz. Najpierw oddziela się dolną warstwę wodną w postaci solanki, a następnie 4,6 g emulsji. Pozostałą w reaktorze warstwę organiczną przemywa się 21,5 g wody i 7,2 g alkoholu izopropylowego. Po odstaniu oddziela się górną warstwę wodną oraz 2,3 g emulsji, a dolną warstwę organiczną ponownie miesza się z 22,0 g wody. Z mieszaniny tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,460 mol/100 g, lepkość w 25°C - 46700 mPa-s, zawartość chloru hydrolizującego - 0,064%, zawartość chloru jonowego - 18 ppm, zawartość epichlorohydryny - 26 ppm, zawartość bisfenolu A - 25 ppm, zawartość części lotnych - 0,5%, wydajność procesu - 95,9%.
P r z y k ł a d 4
Do reaktora o pojemności 1 dm3, wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną oraz w trzy mieszadła łopatkowe o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczone na wspólnym wale, obracające się z szybkością 800 obrotów/minutę, wprowadza się 262,6 g epichlorohydryny, 183,0 g bisfenolu A, 85,3 g alkoholu izopropylowego i 57,5 g wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 57,5±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu A, po czym w czasie 15 minut wkrapla się 19,2 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 2 godziny i 15 minut, utrzymując temperaturę 57,5±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła. Następnie w czasie 1,5 godziny dozuje się 108,5 g 42,7% wodnego roztworu NaOH w temperaturze 55±2,5°C, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się (800 obrotów/minutę) jeszcze przez 30 minut. Zmienną intensywność mieszania w każdej ze stref mieszania, jako wypadkową zmian lepkości mieszaniny reakcyjnej podczas biegu reakcji oraz zastosowania trzech mieszadeł łopatkowych o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczonych na wspólnym wale i wyraża liczba Reynoldsa mieszcząca się w zakresie od 7400 do 14 000.
W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się gorącą wodę w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji („międzyfazy”) na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, w celu usunięcia nieprzereagowanej epichlorohydryny, alkoholu izopropylowego oraz wody.
Do pozostałości destylacyjnej, zawierającej 0,72% chloru hydrolizującego, dodaje się 58,4 g toluenu, 37,8 g alkoholu izopropylowego i 9,6 g wody. Przy ciągłym mieszaniu (800 obrotów/minutę) roztwór żywicy podgrzewa się do 52,5±2,5°C i w czasie 10 minut dodaje 7,9 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 80 minut, utrzymując temperaturę w zakresie 55±2,5°C. Po zakończeniu reakcji dodaje się 20,0 g wody i 10,0 g alkoholu izopropylowego, w celu rozpuszczenia powstałego NaCI. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a warstwę organiczną przemywa się 15,0 g wody i 5,0 g alkoholu izopropylowego. Po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną oddziela się i ponownie przemywa 22,4 g wody. Z mieszaniny tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,495 mol/100 g, lepkość w 25°C - 29300 mPa-s, zawartość chloru hydrolizującego - 0,005%, zawartość chloru jonowego - 4 ppm, zawartość epichlorohydryny - 1 ppm, zawartość bisfenolu A - 9 ppm, zawartość części lotnych - 0,2%, wydajność procesu - 99,1%.
PL 231 788 B1
P r z y k ł a d 5
Do reaktora o pojemności 2 dm3, wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną oraz w trzy mieszadła łopatkowe o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczone na wspólnym wale, obracające się z szybkością 800 obrotów/minutę, wprowadza się 601,5 g epichlorohydryny, 200,2 g bisfenolu F, 210,4 g alkoholu izopropylowego i 108,0 g wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 57,5±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu F, po czym w czasie 5 minut wkrapla się 1,9 g 42,7% wodnego roztworu NaOH.
Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 3 godziny i 55 minut, utrzymując temperaturę 60,0±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła. Następnie w czasie 3 godzin dozuje się 182,7 g 42,7% wodnego roztworu NaOH w temperaturze 52,5±2,5°C, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się (800 obrotów/minutę) jeszcze przez 30 minut. Zmienną intensywność mieszania w każdej ze stref mieszania, jako wypadkową zmian lepkości mieszaniny reakcyjnej podczas biegu reakcji oraz zastosowania trzech mieszadeł łopatkowych o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczonych na wspólnym wale i wyraża liczba Reynoldsa mieszcząca się w zakresie od 8400 do 18 800.
W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się gorącą wodę w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji („międzyfazy”) na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, w celu usunięcia nieprzereagowanej epichlorohydryny, alkoholu izopropylowego oraz wody.
Do pozostałości destylacyjnej, zawierającej 0,34% chloru hydrolizującego, dodaje się 56,1 g toluenu, 28,0 g alkoholu izopropylowego i 6,6 g wody. Przy ciągłym mieszaniu (800 obrotów/minutę) roztwór żywicy podgrzewa się do 42,5±2,5°C i w czasie 10 minut dodaje 5,1 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 50 minut, utrzymując temperaturę w zakresie 45±2,5°C. Po zakończeniu reakcji dodaje się 18,0 g wody i 9,0 g alkoholu izopropylowego, w celu rozpuszczenia powstałego NaCI. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a warstwę organiczną przemywa się 14,0 g wody i 4,0 g alkoholu izopropylowego. Po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną oddziela się i ponownie miesza się z 20,0 g wody. Z mieszaniny tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,604 mol/100 g,
lepkość w 25°C - 2900 mPa-s,
zawartość chloru hydrolizującego - 0,008%,
zawartość chloru jonowego - 3 ppm,
zawartość epichlorohydryny - 1 ppm,
zawartość bisfenolu F - 4 ppm,
zawartość bisfenolu A - 5 ppm,
zawartość części lotnych - 0,15%,
wydajność procesu - 99,4%.
P r z y k ł a d 6
Do reaktora o pojemności 2 dm3, wyposażonego w płaszcz grzewczy, wkraplacz, chłodnicę zwrotną oraz w trzy mieszadła łopatkowe umieszczone na wspólnym wale o czterech łopatkach w każdym mieszadle, obracające się z szybkością 800 obrotów/minutę, wprowadza się 879,0 g epichlorohydryny, 114,1 g bisfenolu A, 100,1 g bisfenolu F, 60,1 g alkoholu izopropylowego i 7,2 g wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 60,0±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu A i bisfenolu F, po czym w czasie 15 minut wkrapla się 32,8 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 45 minut, utrzymując temperaturę 62,5±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła. Następnie w czasie 45 minut dozuje się 121,8 g 42,7% wodnego roztworu NaOH w temperaturze 57,5±2,5°C, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się (800 obrotów/minutę) jeszcze przez 15 minut. Zmienną intensywność mieszania w każdej ze stref mieszania, jako wypadkową zmian lepkości mieszaniny reakcyjnej podczas biegu reakcji oraz zastosowania trzech mieszadeł łopatkowych o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczonych na wspólnym wale i wyraża liczba Reynoldsa mieszcząca się w zakresie od 8250 do 18 500.
PL 231 788 B1
W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się gorącą wodę w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji („międzyfazy”) na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, w celu usunięcia nieprzereagowanej epichlorohydryny, alkoholu izopropylowego oraz wody.
Do pozostałości destylacyjnej, zawierającej 2,27% chloru hydrolizującego, dodaje się 139,2 g toluenu, 92,8 g alkoholu izopropylowego i 15,9 g wody. Przy ciągłym mieszaniu (800 obrotów/minutę) roztwór żywicy podgrzewa się do 55±2,5°C i w czasie 30 minut dodaje 17,4 g 42,7% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 2,5 godziny, utrzymując temperaturę w zakresie 57,5±2,5°C. Po zakończeniu reakcji dodaje się 22,5 g wody i 10,5 g alkoholu izopropylowego, w celu rozpuszczenia powstałego NaCI. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a warstwę organiczną przemywa się 17,4 g wody i 4,5 g alkoholu izopropylowego. Po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną oddziela się i ponownie miesza się z 23,5 g wody. Z mieszaniny tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną poddaje się destylacji w rotacyjnej wyparce próżniowej w temperaturze 170°C pod ciśnieniem 1,33 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,575 mol/100 g,
lepkość w 25°C - 6500 mPa-s,
zawartość chloru hydrolizującego - 0,01%,
zawartość chloru jonowego - 4 ppm,
zawartość epichlorohydryny - 1 ppm,
zawartość bisfenolu F - 3 ppm,
zawartość bisfenolu A - 6 ppm,
zawartość części lotnych - 0,12%,
wydajność procesu - 99,2%.
P r z y k ł a d 7 (porównawczy)
Do reaktora przemysłowego o objętości nominalnej 12,5 m3 wyposażonego w płaszcz grzejny i wężownicę do odbioru ciepła reakcji oraz w dwa mieszadła łopatkowe o dwóch łopatkach w każdym mieszadle, umieszczone na wspólnym wale, obracające się z szybkością 32 obrotów/minutę wprowadza się 2100 kg bisfenolu A, 6384 kg epichlorohydryny, 1244 kg alkoholu izopropylowego i 620 kg wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 47,5±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu A, po czym w czasie 15 minut wprowadza się 222 kg 47,3% wodnego roztworu NaOH. Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 20 minut, utrzymując temperaturę 57,5±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła. Następnie w czasie 1,5 godziny dozuje się 1256 kg 47,3% wodnego roztworu NaOH w temperaturze 55±2,5°C, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się (32 obrotów/minutę) jeszcze przez 30 minut. Średnia wartość liczby Reynoldsa, zmieniająca się ze zmianą lepkości masy reaktora podczas biegu reakcji, będąca miarą intensywności mieszania, wynosi 33 100-33 500.
W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się gorącą wodę w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się trzy warstwy: wodna, organiczna oraz emulsja („międzyfaza”) na granicy faz. Najpierw oddziela się dolną warstwę wodną w postaci solanki, a następnie 140 kg emulsji. Pozostałą w reaktorze warstwę organiczną poddaje się destylacji pod ciśnieniem atmosferycznym w temperaturze 110°C, a następnie destylacji pod obniżonym ciśnieniem
3,33 kPa w temperaturze 135°C, w celu usunięcia nieprzereagowanej epichlorohydryny, alkoholu izopropylowego oraz wody.
Do pozostałości destylacyjnej w reaktorze, zawierającej 2,65% chloru hydrolizującego, dodaje się 1245 kg toluenu, 820 kg alkoholu izopropylowego i 222 kg wody. Przy ciągłym mieszaniu (32 obrotów/minutę) roztwór żywicy podgrzewa się do 52,5±2,5°C i w czasie 15 minut dodaje 290 kg 42,7% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 1 godzinę i 45 minut, utrzymując temperaturę w zakresie 55±2,5°C. Po zakończeniu reakcji dodaje się 315 kg wody i 105 kg alkoholu izopropylowego, w celu rozpuszczenia powstałego NaCI, podnosząc jednocześnie temperaturę w reaktorze do 67,5°C. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się trzy warstwy: wodna, organiczna i emulsja na granicy faz. Najpierw oddziela się dolną warstwę wodną w postaci solanki, a następnie 47 kg emulsji. Pozostałą w reaktorze warstwę organiczną przemywa się 245 kg wody i 80 kg alkoholu izopropylowego. Po odstaniu oddziela się górną warstwę wodną oraz
PL 231 788 B1 kg emulsji, a dolną warstwę organiczną ponownie przemywa 265 kg wody. Z mieszaniny tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną poddaje się destylacji w 3-stopniowym układzie wyparek cienkowarstwowych w temperaturze końcowej 165-175°C pod ciśnieniem końcowym 5-10 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,538 mol/100 g, lepkość w 25°C - 12000 mPa-s, zawartość chloru hydrolizującego - 0,055%, zawartość chloru jonowego - 10 ppm, zawartość epichlorohydryny - 12 ppm, zawartość bisfenolu A - 15 ppm, zawartość części lotnych - 0,3%, wydajność procesu - 95,8%.
P r z y k ł a d 8
Do reaktora przemysłowego o objętości nominalnej 12,5 m3 wyposażonego w płaszcz grzejny i wężownicę do odbioru ciepła reakcji oraz w trzy mieszadła łopatkowe o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczone na wspólnym wale, obracające się z szybkością 58 obrotów/minutę wprowadza się 2100 kg bisfenolu A, 6400 kg epichlorohydryny, 1245 kg alkoholu izopropylowego i 810 kg wody. Zawartość reaktora podgrzewa się do 47,5±2,5°C, aż do całkowitego rozpuszczenia bisfenolu A, po czym w czasie 10 minut wprowadza się 76 kg 47,3% wodnego roztworu NaOH. Mieszaninę reakcyjną miesza się przez 2 godziny, utrzymując temperaturę 55±2,5°C i szybkość obrotów mieszadła. Następnie w czasie 1,5 godziny dozuje się 1441 kg 47,3% wodnego roztworu NaOH w temperaturze 55±2,5°C, a po zakończeniu dozowania roztworu NaOH zawartość reaktora miesza się (58 obrotów/minutę) jeszcze przez 30 minut. Zmienną intensywność mieszania w każdej ze stref mieszania, jako wypadkową zmian lepkości mieszaniny reakcyjnej podczas biegu reakcji oraz zastosowania trzech mieszadeł łopatkowych o czterech łopatkach w każdym mieszadle, umieszczonych na wspólnym wale i wyraża liczba Reynoldsa mieszcząca się w zakresie od 307 300 do 691 500.
W kolejnym etapie procesu do reaktora wprowadza się gorącą wodę w celu rozpuszczenia chlorku sodu. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji („międzyfazy”) na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a warstwę organiczną poddaje się destylacji w 3-stopniowym układzie wyparek cienkowarstwowych w temperaturze końcowej 135-145°C pod ciśnieniem końcowym 70-80 kPa, w celu usunięcia nieprzereagowanej epichlorohydryny, alkoholu izopropylowego oraz wody.
Do pozostałości destylacyjnej, zawierającej 1,20% chloru hydrolizującego, dodaje się 660 kg toluenu, 430 kg alkoholu izopropylowego i 115 kg wody. Przy ciągłym mieszaniu (58 obrotów/minutę) roztwór żywicy podgrzewa się do 52,5±2,5°C i w czasie 15 minut dodaje 135 kg 42,7% wodnego roztworu NaOH. Po wprowadzeniu roztworu NaOH masę reakcyjną miesza się jeszcze przez 1 godzinę i 45 minut, utrzymując temperaturę w zakresie 55±2,5°C. Po zakończeniu reakcji dodaje się 315 kg wody i 105 kg alkoholu izopropylowego, w celu rozpuszczenia powstałego NaCI, podnosząc jednocześnie temperaturę w reaktorze do 67,5°C. Z mieszaniny reakcyjnej po odstaniu tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz. Dolną warstwę wodną w postaci solanki oddziela się, a pozostałą w reaktorze warstwę organiczną przemywa się 245 kg wody i 80 kg alkoholu izopropylowego. Po odstaniu oddziela się górną warstwę wodną, a dolną warstwę organiczną ponownie przemywa 265 kg wody. Z mieszaniny tworzą się dwie warstwy bez emulsji na granicy faz, z których dolną warstwę organiczną poddaje się destylacji w 3-stopniowym układzie wyparek cienkowarstwowych w temperaturze końcowej 165-175°C pod ciśnieniem końcowym 5-10 kPa, usuwając rozpuszczalniki i wydzielając produkt, który po filtracji charakteryzuje się poniższymi właściwościami:
LEP - 0,550 mol/100 g, lepkość w 25°C - 9800 mPa-s, zawartość chloru hydrolizującego - 0,011%, zawartość chloru jonowego - 3 ppm, zawartość epichlorohydryny - 1 ppm, zawartość bisfenolu A - 4 ppm, zawartość części lotnych - 0,1%, wydajność procesu - 99,2%.

Claims (1)

  1. Zastrzeżenie patentowe
    1. Sposób otrzymywania ciekłych żywic epoksydowych, znamienny tym, że proces prowadzi się wieloetapowo:
    • etap addycji bisfenolu A lub bisfenolu F, lub mieszaniny bisfenolu A i bisfenolu F i epichlorohydryny, w środowisku alkoholu izopropylowego i wody, prowadzi się w obecności 0,02-035 mola wodorotlenku sodu na 1 mol bisfenolu, w temperaturze 55-65°C, w czasie 1-4 godzin, przy stosunku molowym bisfenol : epichlorohydryna : alkohol izopropylowy : woda jak 1 : 3-9,5 : 1-3,5 : 0,4-6, • etap dehydrochlorowania prowadzi się w obecności 1,3-1,95 mola wodorotlenku sodu na 1 mol bisfenolu, w temperaturze 50-60°C w czasie 1-3,5 godziny, po czym mieszaninę reakcyjną wygrzewa się jeszcze w tej temperaturze przez 0,25-2 godziny, • etap destylacji warstwy organicznej, po oddzieleniu solanki, prowadzi się w 3-stopniowym układzie wyparek cienkowarstwowych, usuwając nieprzereagowaną epichlorohydrynę, alkohol izopropylowy i wodę w temperaturze końcowej 135-145°C pod ciśnieniem końcowym 70-80 kPa, • etap drugiego dehydrochlorowania surowej żywicy prowadzi się w temperaturze 40-60°C w czasie 1-3 godzin, z użyciem 1-3 moli wodorotlenku sodu w przeliczeniu na 1 mol chloru hydrolizującego w żywicy, w obecności 30-80% rozpuszczalników w odniesieniu do masy żywicy, zawierających 50-100% toluenu, 0-50% alkoholu izopropylowego i 0-50% wody, • etap przemywania roztworu żywicy gorącą wodą prowadzi się w temperaturze 60-80°C, • etap destylacji warstwy organicznej, po oddzieleniu warstwy wodnej, prowadzi się w 3-stopniowym układzie wyparek cienkowarstwowych, usuwając rozpuszczalniki i wodę w temperaturze końcowej 165-175°C pod ciśnieniem końcowym 1-10 kPa, przy czym etap addycji, etap dehydrochlorowania, etap drugiego dehydrochlorowania i etap przemywania prowadzi się w reaktorze wyposażonym w minimum trzy mieszadła łopatkowe o czterech łopatkach w każdym mieszadle, osadzone na wspólnym wale.
PL419991A 2016-12-27 2016-12-27 Sposób otrzymywania ciekłych żywic epoksydowych PL231788B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL419991A PL231788B1 (pl) 2016-12-27 2016-12-27 Sposób otrzymywania ciekłych żywic epoksydowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL419991A PL231788B1 (pl) 2016-12-27 2016-12-27 Sposób otrzymywania ciekłych żywic epoksydowych

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL419991A1 PL419991A1 (pl) 2018-07-02
PL231788B1 true PL231788B1 (pl) 2019-04-30

Family

ID=62705304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL419991A PL231788B1 (pl) 2016-12-27 2016-12-27 Sposób otrzymywania ciekłych żywic epoksydowych

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL231788B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL419991A1 (pl) 2018-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7787136B2 (ja) ポリマーの作製に有用な液状エポキシ樹脂組成物
TWI500609B (zh) 含有環氧氯丙烷的產品,其製備及其不同應用中的用途
US2848435A (en) Process for the manufacture of epoxy resins
KR20130141471A (ko) 코팅 조성물
CN106459331A (zh) 用于合成噁唑烷酮化合物的催化剂
JPH04234867A (ja) エポキシ樹脂の製造方法
DK167772B1 (da) Fremgangsmaade til fremstilling af lak af epoxytype
NL8301697A (nl) Diglycidylether van dimethanolcyclohexaan en reactieprodukten ervan.
KR101590446B1 (ko) 고순도 분지형 모노카르복실산 변성 에폭시 반응성 희석제의 제조 방법
CN106459658A (zh) 多环碳酸酯化合物以及由其形成的聚合物
PL231788B1 (pl) Sposób otrzymywania ciekłych żywic epoksydowych
CN102046689A (zh) 制备液体环氧树脂的方法
US6022931A (en) Advanced epoxy resins
TWI487729B (zh) 聚縮水甘油醚之製造方法
CA1339335C (en) Epoxy resin compositions
PL231787B1 (pl) Sposób wytwarzania średniocząsteczkowych żywic epoksydowych
CN1257075A (zh) 磷酸酯的制造方法
JP2001172362A (ja) 高分子量エポキシ樹脂の製造方法
KR101970883B1 (ko) 글리시딜 에스테르의 제조방법
PL211144B1 (pl) Sposób wytwarzania glicydylowego eteru trimetylolopropanu
JP3395023B2 (ja) アドバンスメント触媒を含むエポキシ樹脂混合物
CN103554431A (zh) 固体环氧树脂的生产
US20230374213A1 (en) Process for preparing branched phenolic novolak
PL222754B1 (pl) Sposób otrzymywania ciekłych żywic epoksydowych
KR20140111947A (ko) 에폭시 수지 조성물, 그의 제조방법 및 이를 사용한 물품