5.12.5. Технология производства эпоксидных олигомеров

Синтез средне - и высокомолекулярных олигомеров методом гeтерофазной конденсации эпихлоргидрина и дигидроксидифенилпропана в настоящее время осуществляется периодическим и непрерывным способами, причем первый является более распространенным. Периодическая технологическая схема производства среднемолекулярного эпоксидного дианового олигомера гетерофазной конденсацией в отсутствие растворителя приведена на рис. 51.

Рис. 51. Технологическая схема производства диановых эпоксидных олигомеров методом конденсации эпихлоргидрина и дигидроксидифенилпропана периодическим способом:

1 - весовой мерник; 2 – автоматические порционные весы; 3, 8, 16 - конденсаторы; 4, 5 - жидкостные счетчики; 6 - водоподогреватель; 7 - тонкопленочный роторный испаритель; 9 - реактор с пароводяной рубашкой; 10 - разделительный сосуд; 11, 12 - сборники; 13, 14 - вaкyyм-приемники; 15 – промежуточная емкость; 17, 19 - шестеренчатые насосы; 18 - тарельчатый фильтр; 20, 21 - сборники фильтрованного раствора олигомера; 22 – насос-дозатор; 23 – тара

В реактор 9, снабженный пароводяной рубашкой, загружают дигидроксидифенилпропан и эпихлоргидрин. Реакционную массу нагревают до 50°С и постепенно, следя за тем, чтобы температура не поднималась выше указанной, добавляют едкий натр в виде 15%-ного водного раствора. Из-за возможного перегрева реакционной массы (реакция экзотермична) реактор при этом охлаждают водой. По окончании загрузки NaOH температуру постепенно повышают до 70-80°С и ведут процесс в течение заданного времени. Затем в реактор 9 добавляют  толуол,  перемешивают при температуре 30-55°С (до полного растворения олигомера) и дают отстояться реакционной массе, в результате чего она расслаивается: верхний слой - раствор олигомера в толуоле, нижний - водно-солевой слой. Нижний слой отделяют, а оставшийся раствор олигомера нейтрализуют диоксидом углерода. Далее проводят осушку раствора олигомера отгонкой из него оставшейся воды в разделительный сосуд 10 в виде азеотропной смеси с толуолом. Осушенный олигомер сливают из реактора в емкость 15 и оттуда насосом 17 передают на фильтрацию (схема предусматривает возможность многократной фильтрации до отсутствия ионов хлора). Для выделения олигомера из толуольного раствора толуол отгоняют в тонкопленочном роторном испарителе 7, работающем в непрерывном режиме под вакуумом при 120°С. В испаритель раствор олигомера подают из сборников 20 и 21 посредством дозировочного насоса 22 через подогреватель 6. Отогнанный толуол собирают в приемнике13, 14, а олигомер - в сборниках 11 и 12, из которых он направляется на фасовку.

На рис. 52 представлена технологическая схема производства среднемолекулярного эпоксидного олигомера методом сплавления.

По этой схеме синтез олигомера проводят в реакторе с электроиндукционным обогревом 6. В качестве исходных компонентов при синтезе олигомера используют дигидроксидифенилпропан и раствор олигомера с молекулярной массой 600 (n = 1) в толуоле. Использование олигомера в виде раствора облегчает его загрузку в аппарат. Обычно применяют осушенный и отфильтрованный 40%-ный раствор олигомера, который является промежуточным продуктом технологического процесса получения этого олигомера. Первой операцией технологического процесса является отгонка толуола из раствора исходного эпоксидного олигомера. Для этого в реактор 6 загружают необходимое количество раствора олигомера из весового мерника 4 и при температуре до 120°С отгоняют толуол в приемник 5. Для более полного удаления толуола процесс можно вести под вакуумом.

Рис. 52. Технологическая схема производства диановых эпоксидных олигомеров методом сплавления:

1 - конденсатор; 2 - автоматические порционные весы; 3 -  объемный мерник; 4 - весовой мерник; 5 - вакуум-приемник; 6 - реактор с электроиндукционным обогревом; 7 - обогреваемый приемник расплава олигомера; 8 - барабан-кристаллизатор; 9 -  приемный бункер

После отгонки толуола в реактор вводят дигидроксидифенилпропан, катализатор (триэтаноламин) и ведут «сплавление», осуществляя контроль по температуре размягчения продукта реакции. По окончании процесса олигомер сливают через обогреваемый приемник 7 на барабан-кристаллизатор 8, с которого он ссыпается в приемный бункер 9 и направляется на фасовку.