專利名稱：：雙酚f的合成工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及雙酚F的合成工藝。雙酚F的化學(xué)名稱是4，4’-二羥基二苯基甲烷，結(jié)構(gòu)式為由于反應(yīng)原料的特性，雙酚F很難得到較高純度的產(chǎn)品，經(jīng)常是與2，4’位和2，2’位的異構(gòu)體同時存在。雙酚F產(chǎn)品是八十年代以來發(fā)展起來的一種新興化工原料，特別是作為合成材料的原料及助劑，它可廣泛應(yīng)用于低粘度環(huán)氧樹脂、電子級環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚碳酸酯等材料的合成，以及用作信息記錄紙的添加劑、酚醛樹脂的改性劑和穩(wěn)定劑等。由雙酚F參與制造的產(chǎn)品，其耐溫性能、加工性能、絕緣性能以及力學(xué)性能等都有顯著的提高。目前雙酚F產(chǎn)品在世界上只有美國、日本等極少幾個國家生產(chǎn)，一九八九年世界總產(chǎn)量不超過一千噸。據(jù)調(diào)查目前的國際市場報價每噸在30000元以上，最高達(dá)到每噸40000元。由于其售價較高，使雙酚F的應(yīng)用受到很大影響。若其生產(chǎn)成本能夠降低到每噸20000元左右，則該產(chǎn)品將會得到大量的應(yīng)用，需求量會成倍增加，因此其市場潛力是不可估量的。目前國內(nèi)尚無雙酚F的生產(chǎn)，一些需求的單位都是由國外進(jìn)口的。如無錫樹脂廠近年來由美國購進(jìn)少量產(chǎn)品進(jìn)行了一些應(yīng)用實驗，效果十分理想。若我國能夠自行生產(chǎn)該產(chǎn)品并使價格有明顯的降低，則其應(yīng)用研究將會廣泛開展，實際需求量也會大量增加。關(guān)于雙酚F產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)，據(jù)了解，目前國內(nèi)僅有極少數(shù)科研單位正在進(jìn)行研究，還沒有可轉(zhuǎn)為工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)，因而其產(chǎn)品質(zhì)量、成本也不得而知。國際上只有美國、日本等少數(shù)國家掌握生產(chǎn)技術(shù)，其主要工藝過程是采用苯酚∶甲醛＝4-10∶1的摩爾比，在催化劑的作用及加熱的條件下，苯酚與甲醛縮合成雙酚F與異構(gòu)體的混合物；然后進(jìn)行分餾，大倍數(shù)的苯酚返回反應(yīng)體系繼續(xù)使用，雙酚F與異構(gòu)體混合物餾份作為產(chǎn)品，最后剩余的是三酚(三個苯酚與二個甲醛的縮合物)及三酚以上體。這一過程由于采用了大倍數(shù)苯酚循環(huán)蒸發(fā)套用，且在加熱條件下反應(yīng)，因此造成生產(chǎn)成本較高，使美國、日本等少數(shù)國家之外的國家在雙酚F的實際應(yīng)用上有些望而卻步。目前的雙酚F合成工藝，其產(chǎn)品雙酚F的含量僅為30％左右，大量為異構(gòu)體。本發(fā)明的目的是提供一種異構(gòu)體含量低、生產(chǎn)成本大幅度下降的雙酚F的合成工藝。本發(fā)明的目的是采用如下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的采用二步法合成雙酚FA第一步，苯酚與甲醛反應(yīng)生成中間體對羥基苯甲醇B第二步，對羥基苯甲醇與苯酚在催化劑作用下脫水生成雙酚FA步驟的工藝條件為投料苯酚∶甲醛＝2-4∶1mol/mol，溫度5-40℃甲醛采用工業(yè)甲醛，35％(濃度30-40％即可)磷酸∶甲醛＝0.1-0.8∶1mol/mol時間0.5-2小時B步驟的工藝條件為分離出第1步水相，溫度5-40℃磷酸∶投料甲醛＝0.8-1.5∶1mol/mol時間1-6小時反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)直接過濾，用溶劑精制處理后，即得到質(zhì)量較佳的雙酚F產(chǎn)品。由于本發(fā)明采用了上述技術(shù)方案，從而使本發(fā)明工藝具備了如下特點1.對原料甲醛溶液濃度無嚴(yán)格要求，而國外的工藝要求甲醛濃度要在40％以上；2.縮小了苯酚與甲醛的投料比，接近于理論配比，而國外的工藝要求苯酚比甲醛過量2-5倍(摩爾比4-10∶1)，因而避免了回收大量苯酚的費用；3.降低了催化劑磷酸的消耗量；4.常溫反應(yīng)，且反應(yīng)裝置簡單，易于放大研究及實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。以下結(jié)合實施方式及實施例詳述本發(fā)明實施方式A苯酚與甲醛在催化劑作用下生成中間體對羥基苯甲醇；控制該反應(yīng)工藝條件為投料苯酚∶甲醛＝2-4∶1mol/mol。反應(yīng)溫度5-40℃催化劑選用磷酸催化劑與甲醛的摩爾比為0.1-0.8∶1mol/mol攪拌反應(yīng)時間0.5-2小時。B對羥基苯甲醇與苯酚在催化劑作用下脫水生成雙酚F控制該反應(yīng)的工藝條件為初始摩爾比磷酸∶投料甲醛＝0.8-1.5∶1mol/mol反應(yīng)溫度5-40℃反應(yīng)時間1-6小時催化劑選用磷酸將產(chǎn)物過濾后，經(jīng)溶劑精制，獲得白色或極淺粉色的產(chǎn)品。所選用的溶劑可為苯、甲苯、二甲苯，將固體產(chǎn)物洗滌即可。雙酚F含量(以液相色譜測量的面積歸一化法計)大于70％，最高的接近90％；異構(gòu)物含量(以液相色譜測量的面積歸一化法計)為5-15％，最好的小于1％；三酚及三酚以上體含量(以液相色譜測量的面積歸一化法計)為6-10％。其它雜質(zhì)(主要為苯酚)含量小于5％。與之對比的國外樣品的技術(shù)指標(biāo)為(以液相色譜測量的面積歸一化法計)4，4’-二羥基二苯基甲烷含量28.2％；2，4’-二羥基二苯基甲烷含量46.8％；2，2’-二羥基二苯基甲烷含量16.9％；其它含量8.1％外觀淡粉色塊狀物為了充分展示本發(fā)明的全貌，現(xiàn)給出根據(jù)實施方式所選擇的實施例，詳見表1、表2。表1苯酚與甲醛在催化劑作用下生成對羥基苯甲醇<p>表2對羥基苯甲醇與苯酚在催化劑作用下脫水生成雙酚F</tables>權(quán)利要求1.雙酚F的合成工藝，其特征在于采用二步法合成雙酚FA第一步，苯酚與甲醛反應(yīng)生成中間體對羥基苯甲醇B第二步，對羥基苯甲醇與苯酚在催化劑作用下脫水生成雙酚FA步驟的工藝條件為投料苯酚∶甲醛＝2-4∶1mol/mol，溫度5-40℃甲醛采用工業(yè)甲醛，濃度30-40％碳酸∶甲醛＝0.1-0.8∶1mol/mol時間0.5-2小時B步驟的工藝條件為分離出第1步水相，溫度5-40℃磷酸∶投料甲醛＝0.8-1.5∶1mol/mol時間1-6小時反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)直接過濾，用溶劑精制處理后，得到雙酚F產(chǎn)品。全文摘要本發(fā)明公開了一種雙酚F的合成工藝，其特征在于采用二步法合成雙酚F∶A∶第一步，苯酚與甲醛反應(yīng)生成中間體對羥基苯甲醇∶B∶第二步，對羥基苯甲醇與苯酚在催化劑作用下脫水生成雙酚FA步驟的工藝條件為:投料∶苯酚∶甲醛=2-4∶1mol/mol，溫度:5-40℃；碳酸∶甲醛=0.1-0.8∶1mol/mol；時間:0.5-2小時；B步驟的工藝條件為:分離出第1步水相，溫度5-40℃；磷酸∶投料甲醛=0.8-1.5∶1mol/mol；時間1-6小時，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)直接過濾，用溶劑精制處理后，即得到質(zhì)量較佳的雙酚F產(chǎn)品。文檔編號C07C39/00GK1160704SQ96115169公開日1997年10月1日申請日期1996年3月22日優(yōu)先權(quán)日1996年3月22日發(fā)明者唐齊超,吳虹申請人:沈陽化工綜合利用研究所