雙酚A二烯丙基醚的合成工藝改進研究

楊 科

(河南平煤神馬聚碳材料有限責任公司，河南 平頂山 467000)

引 言

樹脂基材料具有良好的性能優勢，不僅整體重量較輕、耐高溫，而且具備高比模、高比強，顯示了其自身材料優勢和潛力[1]。但其中部分樹脂具有較大的脆性，易發生斷裂現象，需根據實際情況，選用適當的樹脂改性劑，以及優化改性技術，增強樹脂材料自身韌性，提升產品質量，有效延長使用年限。現階段，DABPA作為一種增韌改性劑，其合成研究成為人們關注的焦點，其工業生產工藝具有一定成熟性，但仍存在持續性難以解決瓶頸，如，反應耗時長、產物提純難度大、反應后處理繁瑣等。由于DABPE作為合成DABPA中間體，其質量對DABPA合成十分重要，所以合成工藝得到廣泛研究。研究不同乙醇濃度對DABPE合成產量及質量影響，并確定其最佳溶劑濃度，為實際生產提供參考[2-3]。

1 實驗部分

1.1 實驗儀器與試劑

高效液相色譜儀，Agilent公司。

無水乙醇、甲苯，均為分析純，大拉丁試劑公司；氫氧化鈉、氯丙烯、雙酚A，均屬于工業純，聯翔試劑公司。

1.2 DABPE的制備方案

利用量杯分別稱取適量雙酚A、乙醇，將其放置于三口燒杯中，并將室溫控制在合理范圍內，持續性對其攪拌15 min，溶液應保持透明清澈為宜。在溶液中在一定單位內，分批次適量加入一定氫氧化鈉，室溫下攪拌，直至其呈現為糊狀即可。之后，將糊狀物放置于78 ℃進行回流，并保持2 h。待其溫度從初期78 ℃降低至50 ℃時，加入適量氯丙烯，隨后對其進行加熱升溫，直至溫度上升至60 ℃，便可進行回流。需特別注意的是，此次回流時間與之前回流時間相較，該階段回流時間應保持在6 h為宜，最終加入適量的蒸餾水。92 ℃蒸餾出來的混合液，殘余物加入蒸餾水，升溫同時持續性攪拌溶液，以此保證溶液中鹽充分溶解，將其溶液靜置一段時間之后，分離提取上層液體獲取最終粗產品。最后，加入適量甲苯，利用蒸餾水完成萃取，對上層液體進行減壓，以此將溶液中甲苯去除，便可獲取產品DABPE。該實驗中選用不同濃度乙醇進行處理，相關數據第57頁如表1所示[1]。

表1 不同濃度乙醇制備產品情況

2 結果與討論

2.1 高效液相色譜分析

為進一步系統性分析產品中各組分，以及各組分實際占比，實驗中購買市售DABPE，將其作為實驗分析參照物，其高效液相色譜圖如第57頁圖1所示。以時間和組合實際含量分別為橫縱坐標作圖，從圖1中可直觀觀測到4個峰值，最大峰值含量是4 387 mAU,其次是2 282 mAU。根據實驗實際分析可知，與最大峰值處對應的時間為4.3 min，判定其便是DABPE，占據總含量的75%；其次與第二大峰值相匹配的時間是2.3 min，表明其物質是雜質，占據總成分20%。

圖1 市售工業純DABPE的高效液相色譜圖

2.2 不同乙醇濃度制備獲取高效液相色譜圖分析

具體實驗過程中，選用不同濃度乙醇以時間和DABPE為橫縱坐標，對其實際峰值進行分析：

1) 選用乙醇體積分數為99.5%時，共存在3個較為顯著的峰值，最大峰值所匹配的時間段處于4 min～4.5 min，最大峰值數值為4.275 79 mAU，其次數值是2.256 80 mAU；

2) 選取體積分數為97%乙醇溶液，其最大峰值超過5 min-便處于穩定狀況，最大峰值處于4 min～5 min，最大峰值是4.411 68 mUA,次之是2.844 05 mUA；

3) 利用體積分數為95%乙醇溶液，整個液相圖中包含4個峰值，最大峰值處于4 min～5 min，該階段內最大峰值處是4.319 47 mUA，其次是2.266 51 mUA；

4) 選用體積分數為90%乙醇溶液，所呈現的峰值包含3個，最大峰值時間處于4 min～4.3 min，該階段中最大峰值匹配數值是4.285 49 mUA,其次是2.261 65 mUA；

5) 利用80%體積分數的乙醇溶液，呈現最大峰值也停留于4 min～5 min，最大峰值與次峰值分別是4.275 79 mUA、2.261 65 mUA。根據上述不同乙醇濃度下，判定DABPE峰值保存時間約為4.3 min，同時譜圖中均存在一個共同保留時間，處于2.3 min時雜質峰，具體數據如表2所示[2]。

表2 不同乙醇濃度對產品純度影響

3 產品綜合產率分析

整個實驗開展過程中，以乙醇濃度和純度分別

為橫、縱坐標，繪制相應的折線圖。根據實驗獲取數據信息表明，DABPE純度與乙醇體積分數成反比，具體而言，伴隨乙醇濃度持續性增加，產品純度不斷下降，可將其劃分為兩個階段分析，初期階段隨著乙醇濃度增加，純度下降速率較為緩慢，整個下降態勢呈緩和狀態，后期乙醇體積分數為80%時，再持續性增加乙醇濃度，純度下降速率較快。以乙醇濃度和總收率繪制曲線，伴隨乙醇濃度持續性增加，兩者關系可呈一條直線。綜合上述分析表明，伴隨乙醇濃度持續性降低，制備粗產品產品不斷下降，獲取DABPE產量不斷下降，純品產率出現下降態勢，但當乙醇體積分數為90%～95%時，產率基本保持不變[3]。

4 結論

本文主要選用不同濃度乙醇作為溶劑，以此最終合成DABPE，分析乙醇濃度對DABPE合成影響，并借助相應高效色譜檢測產品產率及質量。選用體積分數95%乙醇制備相應的DABPE粗產品質量，為27.35 g，產率是48.8%；體積分數90%乙醇作為溶劑制備相應的產品，其質量為22.16 g，產率是50.79%；乙醇體積分數保持在90%～95%，粗產品質量和DABPE產率處于較高水平。工業生產中選用的乙醇多數是精餾回收乙醇，其實際體積分數超過80%，表明選用體積分數處于90%～95%乙醇，對產品純度不會造成較大影響。