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離子交換樹脂法制備雙酚A

發布時間:2022-08-10 05:41:58

Ⅰ 簡述採用離子交換法制備純化水的過程

離子交換法制備純化水的過程分下列幾種:
1、純化水的製取的最早方法就是離子內交換,他起源於60年代容左右,一般採取陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這種方法需要浪費大量的酸和鹼再生樹脂現在被淘汰了.
2、電滲析(ED)+陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這是80年代製造純化水的方法,原理就是通過電滲析預脫鹽來減少樹脂轉型再生的酸鹼使用量.
3、反滲透(RO)+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這是90年代流行的製造純化水的方法,反滲透與電滲析相比脫鹽率更高,操作更簡便.
總結:離子交換法來制備純化水應該是老工藝了,他的優點就是出水水質好,投資較少.缺點就是由污染,運行費用高.由於樹脂本身就是有機物化學合成,他的破碎率較難控制或者一般廠家難以設計高標準的工藝,在新版GMP對TOC要求越來越嚴格的情況下,慢慢被雙級反滲透工藝所淘汰.

Ⅱ 雙酚A的理化性質

【中文名稱】2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷;2,2-雙酚基丙烷;雙酚A;2,2-二酚基丙烷;4,4`-二羥基二苯丙烷;4,4`-(1-甲基亞乙基)雙酚;4,4`-異亞丙基雙酚
【英文名稱】2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane;bisphenol A;
4,4'-(1-Methylethyliden)bisphenol;4,4'- Isopropylidendiphenol
【InChI編碼】 InChI=1/C15H16O2/c1-15(2,11-3-7-13(16)8-4-11)12-5-9-14(17)10-6-12/h3-10,16-17H,1-2H3
【毒性】大鼠經口LD50 4200mg/kg。
【性狀】白色針狀晶體。
【溶解情況】溶於醋酸、丙酮、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、醚、苯和鹼性溶液,微溶於四氯化碳,難溶於水。
【用途】用於制環氧樹脂、聚碳酸酯、聚酚氧等。大量應用於生活塑料製品中,包括飲用水瓶,嬰兒奶瓶等。同時也應用於金屬表面的塗層,使罐頭食品不易惡化、變質。
【毒性】有毒,及嚴重的不確定副作用,LD50 4200 mg/kg。2008年7月,歐洲食品安全局(EFSA)最新得出實驗數據顯示,當成年人或嬰兒接觸到塑料中允許含量水平以下的雙酚A後,可以將其迅速轉換並從體內排出,不會危害健康。
【制備或來源】在巰基乙酸、含氯乙酸、氫氧化鋇等催化劑或離子交換樹脂存在下,由苯酚和丙酮縮合而製得。
【其他】受熱到180 ℃時分解。 1、 摩爾折射率:68.16
2、 摩爾體積(m3/mol):199.5
3、 等張比容(90.2K):519.7
4、 表面張力(dyne/cm):46.0
5、 極化率(10-24cm3):27.02 1、 疏水參數計算參考值(XlogP):3.3
2、 氫鍵供體數量:2
3、 氫鍵受體數量:2
4、 可旋轉化學鍵數量:2
5、 互變異構體數量:3
6、 拓撲分子極性表面積(TPSA):40.5
7、 重原子數量:17
8、 表面電荷:0
9、 復雜度:209
10、 同位素原子數量:0
11、 確定原子立構中心數量:0
12、 不確定原子立構中心數量:0
13、 確定化學鍵立構中心數量:0
14、 不確定化學鍵立構中心數量:0
15、 共價鍵單元數量:1 雙酚A是世界上使用最廣泛的工業化合物之一,主要用於生產聚碳酸酯、環氧樹脂、聚碸樹脂、聚苯醚樹脂、不飽和聚酯樹脂等多種高分子材料。也可用於生產增塑劑、阻燃劑、抗氧劑、熱穩定劑、橡膠防老劑、農葯、塗料等精細化工產品。
在塑料製品的製造過程中,添加雙酚A可以使其具有無色透明、耐用、輕巧和突出的防沖擊性等特性,尤其能防止酸性蔬菜和水果從內部侵蝕金屬容器,因此廣泛用於罐頭食品和飲料的包裝、奶瓶、水瓶、牙齒填充物所用的密封膠、眼鏡片以及其他數百種日用品的製造過程中。 雙酚A在生活中應用廣泛,成為人們經常能接觸到的物質。因此,其安全性問題成為了公眾的關注的焦點,但其應用存在爭議。
安全性研究及爭議
在國內外雙酚A的毒性研究資料主要為動物調查和實驗研究結果,關於雙酚A毒性作用的人群流行病學調查和人體試驗研究的報道相對較少。
資料表明,雙酚A屬低毒性化學物。動物試驗發現雙酚A有模擬雌激素的效果,即使很低的劑量也能使動物產生雌性早熟、精子數下降、前列腺增長等作用。此外,有資料顯示雙酚A 具有一定的胚胎毒性和致畸性,可明顯增加動物卵巢癌、前列腺癌、白血病等癌症的發生。同時,研究顯示,雙酚A與小白鼠患哮喘相關聯,初步人體實驗顯示孕婦在妊娠早期受雙酚A影響可能會導致嬰兒感染哮喘。
中國科學家專門針對雙酚A對男性內分泌的影響進行了以人體作為試驗對象的研究。在這項試驗中,研究人員將一組在中國工廠里暴露於雙酚A 環境中5年以上的男性工人,與另一組5年之內沒有暴露於雙酚A環境中的工人進行對比研究。結果表明,暴露於雙酚A環境中的男性工人發生勃起功能障礙的風險是對照組的4倍,且出現射精困難的可能性是對照組的7倍。本研究結果是關於長期暴露於雙酚A環境對健康有害的第一項直接證據。
但有研究表明雙酚A並不是人類致癌危險因素。雖然一些研究結果提示,塑料奶瓶等塑料製品中的雙酚A可能會影響嬰幼兒的成長發育,並對兒童大腦和性器官造成損傷,但是迄今未有充足證據證明嬰兒或者兒童因攝取PC奶瓶釋放的雙酚A成分而受到傷害。
研究表明,製造塑料容器的PC材質可能會釋放有毒的雙酚A,溫度愈高釋放愈多速度也愈快。然而,塑料容器是否真會釋放雙酚A,仍存在很大爭議,各界學者說法不一。
使用及爭議
雙酚A對健康有害已經是一個不言自明的結論,政府立即禁止雙酚A的使用似乎是理所當然的事情,但事實並非如此。含雙酚A的塑料容器,在世界上包括中國在內的絕大多數國家都在正常使用。
但在「劑量大小決定危害」的傳統毒理學觀點引導下,人們一直以為:日常生活環境中人們接觸的雙酚A濃度很低,不足以構成對人體的危害。直到20世紀80年代,官方沿用標准方法檢測雙酚A之後給出的結論仍然是:只有當雙酚A的劑量遠遠高於當前人體內的含量時,才有可能引起器官衰竭、白血病和體重急劇下降。在這樣的認識下,雙酚A被人們放心地廣泛應用。在民間與廠商、官方之間久拖未決的「低劑量雙酚A有害還是安全」的爭論中,各大化工廠商仍在不停地生產各種含雙酚A的產品,並遠銷海外。由於關於雙酚A的各項研究結果和不良事件的發生,如「含雙酚A的嬰兒奶瓶」事件,許多國家都對這種化學物質的生產和使用進行了整頓。比如,美國已經率先禁止嬰兒奶瓶等食品和飲料容器中使用化學物質雙酚A;加拿大政府令禁止進口和銷售含雙酚A成分的聚碳酸酯塑料嬰兒奶瓶;法國參議院人員也開始制定雙酚A禁止政策;中國衛生部等六部門也於2011年5月30日下達禁令,禁止雙酚A用於嬰幼兒奶瓶。 業界反應
加拿大最大的運動產品零售商Forzani Group從其500多個商店撤下了所有含有雙酚A的水瓶,其它零售商則緊隨其後;
沃爾瑪超市以及其他一些主要零售商,已動手將含雙酚A的食物容器下架;
一些嬰兒用品商店也在逐步淘汰含有雙酚A的產品;
有生產廠家開始宣傳推廣不含雙酚A的嬰兒奶瓶。
各國的雙酚A限製法規
瑞典:2013年3月,瑞典法典公布了法規SFS 2012:991,禁止3歲以下兒童食品包裝塗料和塗層中含雙酚A(BPA),新規修訂了食品法規2006:813,並將於2013年7月1日生效。
挪威:最早將雙酚A納入受限物質的應是原定於2008年1月1日生效,後因許多議題尚未達成共識而延期的挪威RoHS指令,在其對消費性產品中的禁止使用的10種物質中就包括雙酚A(BPA)。
加拿大:2008年10月18日,加拿大宣布雙酚A為有毒化學物質,由此成為世界上第一個將雙酚A列為有毒化學物質的國家,並禁止在嬰兒奶瓶的製作過程中使用雙酚A。
美國
1)聯邦:2009年3月份提案禁止在「可重復使用的食品容器」和「其他食品容器」中使用 (BPA)。這一禁令在正式通過180天後開始生效。
2)紐約州薩福克縣:2009年4月2日公布的決議將於90天後開始生效。根據此法律,在薩福克縣任何人不得銷售或為銷售提供含有BPA供3歲以下兒童使用的嬰兒奶瓶和兒童飲料容器。
3)伊利諾斯州:2010年7月1日起,任何人不得銷售、為銷售提供、分銷或為分銷提供含有雙酚A的運動水瓶,或適用於3歲或以下兒童的兒童食品容器,不論該容器是否裝有食品或飲料。
4)馬里蘭州:規定兒童護理品不得含有雙酚A或其他任何致癌或對生殖系統有毒害的物質,同時生產商須在產品上標注不含雙酚A。違反上述規定每項可被處以最高1萬美元的罰款。
中國:2011年5月30日,衛生部等6部門對外發布公告稱,鑒於嬰幼兒屬於敏感人群,為防範食品安全風險,保護嬰幼兒健康,禁止雙酚A用於嬰幼兒奶瓶。 苯酚丙酮縮合催化劑研製及應用通過對雙酚A核心催化技術的研究,解決中國從上世紀90年代開始在雙酚A技術攻關中一直未能突破的核心催化劑技術難題,率先在天津完成了萬噸級雙酚A長周期工業試驗。由於該項目研製的催化劑活性高、選擇性好、壽命長,在江蘇省內推廣後,徹底解決了無錫樹脂廠兩套引進裝置的改造與國產化問題,使用該項目所研製的催化劑,2.5萬噸/年雙酚A日本引進裝置少排廢渣480噸/年,苯酚丙酮單耗大大下降。新催化劑從2002年應用至2005年7月,新增銷售6.72億元,出口創匯2573萬美元。
2005年2月23日訊:改革開放以來,中國環氧樹脂工業的年均發展速度達到了20%以上,遠遠超過同期世界環氧樹脂工業3%的平均增速。這樣的發展速度有力的刺激了中國雙酚A生產的發展,其中藍星新材料無錫樹脂廠建成了具有國際水平的25000噸/年裝置,產品受到國際化工巨頭首肯,同時還掌握了具有自主知識產權的先進雙酚A生產工藝。但雙酚A在中國仍屬幼稚產業,面對在巨大的市場誘惑下紛紛介入的跨國公司,中國雙酚A產業的發展壯大還需各方的大力扶持。
雙酚A主要用於生產環氧樹脂、聚碳酸酯,是目前中國需求量增長最快的化工產品之一,在國內主要用途是制備環氧樹脂。歷史上,中國環氧樹脂生產廠家都自己生產雙酚A,當時市場上並無雙酚A商品供應。改革開放後,用戶對環氧樹脂質量、品種有了高的要求,當時無錫樹脂廠、上海樹脂廠紛紛展開雙酚A生產工藝的研究。為了革除長期沿用的硫酸法生產雙酚A的工藝,自上世紀80年代初期開始中國無錫樹脂廠、上海染化二廠、大連油漆廠幾乎同時開展了離子法雙酚A的試驗工作,同時也想借鑒國外的先進經驗,計劃引進雙酚A的先進技術來發展中國的雙酚A,可是這兩條前進的道路都遇到了困難。據中國環氧樹脂行業協會專家查文海介紹:前者在進入500噸/年工業試驗時,遇到後處理設備、技術過不了關的問題;後者逾越不了西方國家限制對華輸入戰略性技術關鍵的防線。在這樣的形勢下,無錫樹脂廠於上世紀80年代末從波蘭引進了較為先進的離子法生產雙酚A的工藝,縮小了與世界先進水平的差距,解決了環氧樹脂發展中遇到的原料上的困難,使國產環氧樹脂在激烈的市場競爭中爭得一席之地。 塑料奶瓶PP材質已佔主角,PC奶瓶已漸漸退出市場
歐盟認為雙酚A在加熱時能析出到食物和飲料當中,它可能擾亂人體代謝過程,對嬰兒發育、免疫力有影響,甚至致癌。歐盟從2011年3月1日禁止生產含雙酚A的塑料奶瓶,6月起禁止任何雙酚A塑料奶瓶進口到成員國。國內現絕大部分超市已經將PC標志的奶瓶下架,多數在架的奶瓶為標志為「PP」材質的奶瓶。
在購買的時候一定要看清楚瓶底標志是「pp」還是「pc」或者是數值「5」還是「7」,這些數值是塑料材質的代號分別有如下對應:
1:PET 聚對苯二甲酸乙二醇酯
常見礦泉水瓶、碳酸飲料瓶等 。耐熱至70℃易變形,有對人體有害的物質融出。1號塑料品用了10個月後,可能釋放出致癌物DEHP。不能放在汽車內曬太陽;不要裝酒、油等物質
2:HDPE高密度聚乙烯
常見白色葯瓶、清潔用品、沐浴產品。不要再用來做為水杯,或者用來做儲物容器裝其他物品。清潔不徹底,不要循環使用。
3:PVC 聚氯乙烯
常見雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。可塑性優良,價錢便宜,故使用很普遍,只能耐熱81℃.高溫時容易有不好的物質產生,很少被用於食品包裝。難清洗易殘留,不要循環使用。若裝飲品不要購買。
4:PE 聚乙烯
常見保鮮膜、塑料膜等 。 高溫時有有害物質產生,有毒物隨食物進入人體後,可能引起乳腺癌、新生兒先天缺陷等疾病。保鮮膜別進微波爐。
5:PP聚丙烯
常見豆漿瓶、優酪乳瓶、果汁飲料瓶、微波爐餐盒。熔點高達167℃,是唯一可以放進微波爐的塑料盒,可在小心清潔後重復使用。需要注意,有些微波爐餐盒,盒體以5號PP製造,但盒蓋卻以1號PE製造,由於PE不能抵受高溫,故不能與盒體一並放進微波爐。
6:PS 聚苯乙烯
常見碗裝泡麵盒、快餐盒。不能放進微波爐中,以免因溫度過高而釋出化學物。裝酸(如柳橙汁)、鹼性物質後,會分解出致癌物質。避免用快餐盒打包滾燙的食物。別用微波爐煮碗裝方便麵。
7:PC其它類
常見水壺、太空杯。百貨公司常用這樣材質的水杯當贈品。很容易釋放出有毒的物質雙酚A,對人體有害。使用時不要加熱,不要在陽光下直曬。 1使用塑料奶瓶消毒別超100 ℃
2使用數月需要更換;國內有雙酚A限量規定
國際食品包裝協會常務副會長兼秘書長董金獅昨天告訴記者,雙酚A主要是增加透明度,同時抗摔性能好,不容易碎裂。而對於食品包裝中用的雙酚A,中國有國家標准規定。
據介紹,中國只有一份適應於所有PC瓶的現行國家標准,就是GB 14942-1994《食品容器及包裝材料用聚碳酸酯樹脂衛生標准》,裡面對雙酚A用量規定:就是一升蒸餾水中所含的酚須≤0.05mg。
董金獅指出,這個是國家強制標准,按規定每種PC塑料製品都必須要檢測雙酚A這個項目的,並且限量使用。如果使用的是合格的PC材料,一般雙酚A就不會超標。但如果奶瓶使用回收的廢舊光碟、工業塑料來製造,就很容易導致雙酚A超標。
董金獅說,在超市裡銷售的大品牌塑料奶瓶還是比較能讓人放心的。不過,出於謹慎的考慮,最好選玻璃奶瓶。如果使用塑料奶瓶,消毒時溫度不要超過100 ℃,不用將奶瓶放在微波爐中消毒。塑料奶瓶在反復消毒後會磨損老化,溶出的雙酚A就會增多,所以使用幾個月就要更換。
除了玻璃奶瓶,還可以選擇PP、PPSU等材質奶瓶,而這些都是不含雙酚A的安全材質。寶寶3個月以前完全可以選用玻璃奶瓶餵奶,3個多月後小傢伙開始想要自已抓握時,就換用PP或PPSU的塑料奶瓶。PPSU呈茶色,晶透還耐180℃高溫,不過價格也昂貴許多。一般的工薪階層,最適合的還是PP的,雖然不是很晶透,但比PC安全,絕對不含雙酚A,價格又相對PPSU稍低,比較實惠。 中國關於雙酚A的禁令
2011年4月20日公布衛生部官網,衛生部正在就《禁止雙酚A用於嬰幼兒食品容器公告事宜》公開徵求意見。據該徵求意見稱,擬於2011年6月1日起,禁止雙酚A用於嬰幼兒食品容器(如奶瓶)生產和進口,同時自2011年9月1日起,禁止銷售含雙酚A的嬰幼兒食品容器。
2011年4月20日從衛生部向工業和信息化部、商務部、工商總局、質檢總局辦公廳,食品葯品監管局辦公室,食品安全辦綜合司發出的《關於徵求禁止雙酚A用於嬰幼兒食品用容器公告意見的函》中獲悉,鑒於嬰幼兒屬於敏感人群,為防範食品安全風險,保護嬰幼兒健康,現決定禁止雙酚A用於嬰幼兒食品容器。
衛生部等6部門關於禁止雙酚A用於嬰幼兒奶瓶的公告(衛生部公告2011年第15號)
新規定稱,擬自2011年6月1日起,禁止雙酚A用於嬰幼兒食品容器(如奶瓶)生產和進口。自2011年9月1日起,禁止銷售含雙酚A的嬰幼兒食品容器。不過,雙酚A允許用於生產除嬰幼兒奶瓶以外的其他食品包裝材料、容器和塗料,遷移量應當符合相關食品安全國家標准規定的限量。
4,4′-二羥基二苯基丙烷(Bisphenol A,又稱雙酚A 或BPA)是聚碳酸酯、環氧樹脂等多種高分子材料的原料,這些高分子材料被廣泛用於生產化工產品和食品相關產品,如食品包裝材料及容器。雙酚A可通過食品包裝材料及容器遷移至食品中,食品相關產品國家標准規定了其遷移量。科學研究表明,食品相關產品中遷移的雙酚A極其微量,尚未發現雙酚A對人體健康產生不良影響。鑒於嬰幼兒屬於敏感人群,為防範食品安全風險,保護嬰幼兒健康,現決定禁止雙酚A用於嬰幼兒奶瓶。有關事宜公告如下:
一、自2011年6月1日起,禁止生產聚碳酸酯嬰幼兒奶瓶和其他含雙酚A的嬰幼兒奶瓶。自2011年9月1日起,禁止進口和銷售聚碳酸酯嬰幼兒奶瓶和其他含雙酚A的嬰幼兒奶瓶,由生產企業或進口商負責召回。
二、雙酚A允許用於生產除嬰幼兒奶瓶以外的其他食品包裝材料、容器和塗料,其遷移量應當符合相關食品安全國家標准規定的限量。
三、食品包裝材料及容器生產企業要按照本公告要求依法組織生產經營,相關行業協會要加強行業管理和行業自律,引導企業規范生產經營活動。
四、各有關食品安全監管部門要加大監督執法力度,加強嬰幼兒奶瓶的監督檢查,依法查處不符合本公告要求的違法行為。
特此公告。
塑料製品標識
建議人們在購買和使用塑料產品(尤其是嬰兒產品)時注意查看產品說明標簽中是否含有這種化學物質成分,盡量選擇不含雙酚的產品。
每個塑料容器,身上都有一個小小身份證,一個三角形的符號,一般就在塑料容器的底部。三角形里邊有1~7數字,每個編號代表一種塑料容器,它們的製作材料不同,使用上禁忌上也存在不同。
「1號」代表聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET,俗稱滌綸樹脂),常用於製作礦泉水瓶、碳酸飲料瓶。飲料瓶使用時耐熱至70℃,只適合裝暖飲或凍飲,裝高溫液體、或加熱則易變形,會有對人體有害的物質融出。
「2號」 代表高密度聚乙烯塑料(HDPE),多用於製作盛放清潔用品、沐浴產品的容器。清潔不徹底建議不要循環使用。
「3號」代表聚氯乙烯(PVC),很少用於食品包裝,最好不要購買。
「4號」代表低密度聚乙烯塑料(LDPE),為生產保鮮膜、塑料膜等常用材料。保鮮膜耐熱性不強,通常,合格的聚乙烯保鮮膜在溫度超過110℃時會出現熱熔現象,留下一些人體無法分解的塑料制劑,因此,應避免使用保鮮膜包著食物表面進行加熱。
「5號」代表聚丙烯(PP),用於生產微波爐餐盒。唯一可以放進微波爐的塑料盒,可在小心清潔後重復使用。
「6號」代表聚苯乙烯(PS),常用於碗裝泡麵盒、快餐盒的生產。耐熱、抗寒,但不能放進微波爐中,並且不能用於乘裝強酸(如柳橙汁)、強鹼性物質,會分解出對人體有害的聚苯乙烯,易致癌。
「7號」代表聚碳酸酯(PC)及其他類。PC是被大量使用的一種材料,尤其多用於製造奶瓶、太空杯等。如果你購買的塑料容器的編號為7,可通過下列方法減少危害的發生:①使用時勿加熱;②不用洗碗機、烘碗機清洗容器;③不讓容器在陽光下直射;④第一次使用前,用小蘇打粉加溫水清洗,在室溫中自然烘乾,因為雙酚A會在第一次使用與長期使用時釋出較多;⑤如果容器有任何摔傷或破損,建議停止使用,因為塑料製品表面如果有細微的坑紋,容易藏細菌;⑥避免反復使用已經老化的塑料器具。
如果,你仍擔心塑料產品在高溫下會帶給人體傷害,那麼建議最好別用它裝高溫液體,改用陶瓷、鋼杯、玻璃杯等其他材料的容器來盛裝,這樣不僅可減少對人體的傷害,還能因減少使用石油化學產品,讓環境更美好。

Ⅲ 怎樣制備雙酚A

1、雙酚A粗產品的制備
按照要求裝配好機械攪拌裝置。將10g的苯酚加入到四口燒瓶中,專燒瓶外用水冷卻。在不斷攪屬拌下,加入4ml丙酮。當苯酚全部溶解後,溫度達到15℃時,在保持勻速攪拌情況下,開始逐滴加入濃硫酸6ml。保持反應混合物的溫度在18~20℃。攪拌持續2h,液體變得相當稠厚。將上述液體以細流狀傾入50ml冰水中,充分攪拌。靜置,充分冷卻結晶。
(這一步,用三口瓶就夠了。一個口插滴液漏斗,一個口插溫度計,最後一個插機械攪拌器。如果用電磁攪拌,一定選用磁力強一些的攪拌器和磁子,不然有可能攪不動)

2、雙酚A粗產品的純化
溶液充分冷卻後減壓過濾,並將濾餅用水洗滌至呈中性為止。徹底抽濾干後,用濾紙進一步壓干,然後進行烘乾。
粗產品用甲苯重結晶。烘乾、稱重,計算產量與產率。

注意事項:
1、通過控制濃硫酸滴加速度和冷水浴,控制反應溫度。
2、反應溫度控制在18~20℃,若反應溫度過高,丙酮易被揮發掉,若反應溫度過低,又不利於產物的生成。
3、雙酚A產品的烘乾應先在50~60℃烘乾4h,再在100~110℃烘乾4h。

Ⅳ 雙酚A怎麼合成

雙酚A型環氧樹脂的合成
、合成原理
雙酚A型環氧樹脂是由二酚基丙烷(雙酚A)和環氧氯丙烷在鹼性催化劑(通常用NaOH)作用下縮聚而成。其反應歷程的說法不一,尚無定論,本書不作探討。但是,大體上說來,在合成過程中主要的反應可能如下:
(1)在鹼催化下,雙酚A的羥基與環氧氯丙烷的環氧基反應,生成端基為氯化羥基的化合物-開環反應。
(2)氯化羥基與NaOH反應,脫HCl再形成環氧基-閉環反應。
(3)新生成的環氧基與雙酚A的羥基反應生成端羥基化合物-開環反應。
(4)端羥基化合物與環氧氯丙烷反應生成端氯化羥基化合物-開環反應。
(5)生成的氯化羥基與NaOH反應,脫HCl再生成環氧基-閉環反應。
在環氧氯丙烷過量情況下,繼續不斷地進行上述開環-開環-閉環反應,最終即可得到二端基為環氧基的雙酚A型環氧樹脂。
上述反應是縮聚過程中的主要反應。此外還可能有一些不希望有的副反應,如環氧基的水解反映、文化反應、酚羥基與環氧基的反常加成反應等。若能嚴格控制合適的反應條件(如投料配比,NaOH用量、濃度及投料方式,反應溫度,加料順序、含水量等),即可將副反應控制到最低限度。從而能獲得預定相對分子質量的、端基為環氧基的線型環氧樹脂。
調節雙酚A和環氧氯丙烷的用量比,可以製得平均相對分子質量不同的環氧樹脂。按照平均相對分子質量的大小可將雙酚A型環氧樹脂分為:
液態雙酚A型環氧樹脂(低相對分子質量環氧樹脂、軟樹脂)。平均相對分子質量較低,平均聚合度n=0~1.8。當n=0~l時,室溫下為液體,如EP0144l-310(E-51),EP0l451-310(E-44),EP01551-310(E-42)等。當n=1~1.8時為半固體,軟化點<55℃,如E-3l。
固態雙酚A型環氧樹脂。平均相對分子質量較高。n=1.8~19。當n=1.8~5時為中等相對分子質量環氧樹脂。軟化點為55~95℃。如EP0l661-310(E-20),EP01617-310(E-12)等。當n>5時為高相對分子質量環氧樹脂。軟化點>100℃。如EP0l68l-410(E-06),EP0l69l-410(E-03)等。
通常環氧樹脂的n=0~19,其相對分子質量<6000,為低聚物。若n>100,就具有高聚物的性能。這樣的樹脂專門命名為苯氧基樹脂(phenoxyesin),以區別於一般的環氧樹脂。苯氧基樹脂的相對分子質量較大,通常為3~4萬,環氧基含量非常少。實際上它是一種熱塑性高聚物,其最終的使用性能沒有必要通過環氧基的固化來提供。然而它含有大量仲羥基,可用作化學改性點和交聯點。例如可與異氰酸酯或三聚氰胺—甲醛樹脂進行反應。

2、合成方法
(1)液態雙酚A型環氧樹脂的合成方法歸納起來大致有兩種:一步法和二步法。一步法又可分為一次加鹼法和二次加鹼法。二步法又可分為間歇法和連續法。
一步法工藝是把雙酚A和環氧氯丙烷在NaOH作用下進行縮聚,即開環和閉環反應在同一反應條件下進行的。目前國內產量最大的E-44環氧樹脂就是採用一步法工藝合成的。
二步法工藝是雙酚A和環氧氯丙烷在催化劑(如季銨鹽)作用下,第一步通過加成反應生成二酚基丙烷氯醇醚中間體,第二步在NaOH存在下進行閉環反應,生成環氧樹脂。二步法的優點是:反應時間短;操作穩定,溫度波動小,易於控制;加鹼時間短,可避免環氧氯丙烷大量水解;產品質量好而且穩定,產率高。國產E-51、E-54環氧樹脂就是採用二步法工藝合成的。
(2)固態雙酚A型環氧樹脂的合成方法大體上也可分為兩種:一步法和二步法。一步法又可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法。二步法又可分為本體聚合法和催化聚合法。
一步法(國外稱Taffy法)工藝是將雙酚A與環氧氯丙烷在NaOH作用下進行縮聚反應,用於製造中等相對分子質量的固態環氧樹脂。國內生產的E-20、E-14、E-12等環氧樹脂基本上均採用此法。其中水洗法是先將雙酚A溶於10%的NaOH水溶液中,在一定溫度下一次性迅速加入環氧氯丙烷使之反應,控溫。反應完畢後靜置,除去上層鹼水後用沸水洗滌十幾次,除去樹脂中的殘鹼及副產物鹽類。然後脫水得到成品。溶劑萃取法與水洗法基本相同,只是在後處理工序中在除去上層鹼水後,加入有機溶劑萃取樹脂。能明顯改善洗滌效果(洗3~4次即可)。然後再經水洗、過濾、脫溶劑即得到成品。此法產品雜質少,樹脂透明度好,國內生產廠多採用之。溶劑法是先將雙酚A、環氧氯丙烷和有機溶劑投入反應釜中攪拌、加熱溶解。然後在50~75℃滴加NaOH水溶液,使其反應(也可先加入催化劑進行開環醚化,然後再加入NaOH溶液進行脫HCl閉環反應)。到達反應終點後再加入大量有機溶劑進行萃取,再經水洗、過濾、脫溶劑即得成品。此法反應溫度易控制,成品樹脂透明度好,雜質少,收率高。關鍵是溶劑的選擇。
二步法(國外稱advancment法)工藝是將低相對分子質量液態E型環氧樹脂和雙酚A加熱溶解後,在高溫或催化劑作用下進行加成反應,不斷擴鏈,最後形成高相對分子質量的固態環氧樹脂,如E-10、E-06、E-03等都採用此方法合成。二步法工藝國內有兩種方法。其中本體聚合法是將液態雙酚A型環氧樹脂和雙酚A在反應釜中先加熱溶解後,再在200℃高溫反應2h即可得到產品。此法是在高溫進行反應,所以副反應多,生成物中有支鏈結構。不僅環氧值偏低,而且溶解性很差,甚至反應中會凝鍋。催化聚合法是將液態雙酚A型環氧樹脂和雙酚A在反應釜中加熱至80~120℃使其溶解,然後加入催化劑使之發生反應,讓其放熱自然升溫。放熱完畢冷至150~170℃反應1.5h,經過濾即得成品。
一步法合成時,反應是在水中呈乳狀液進行的。在制備高相對分子質量樹脂時,後處理較困難。製得的樹脂相對分子質量分布較寬,有機氯含量高。不易得到環氧值高、軟化點亦高的產品,以適應粉末塗料的要求。而二步法合成時,反應呈均相進行,鏈增長反應較平穩,因而製得的樹脂相對分子質量分布較窄,有機氯含量較低,環氧值和軟化點可通過配比和反應溫度來控制和調節。具有工藝簡單、操作方便、設備少、工時短、無三廢、一次反應即可、產品質量易控制和調節等優點,因此日益受到重視。

3、結構與性能特點
在環氧樹脂的各個應用領域中,其最終的使用性能是由環氧樹脂固化物提供的。環氧樹脂固化物的士性能取決於固化物的分子結構。而固化物的分子結構及其形成則取決與環氧樹脂的結構及性能、固化劑的結構及性能、添加劑的結構及性能,以及環氧樹脂的固化歷程。這里,先就雙酚A型環氧樹脂的結構對環氧樹脂及其固化物性能的影響作一些介紹。
(1)雙酚A型環氧樹脂的大分子結構具有以下特徵:
1)大分子的兩端是反應能力很強的環氧基。
2)分子主鏈上有許多醚鍵,是一種線型聚醚結構。
3)n值較大的樹脂分子鏈上有規律地、相距較遠地出現許多仲羥基,可以看成是一種長鏈多元醇。
4)主鏈上還有大量苯環、次甲基和異丙基。
(2)雙酚A型環氧樹脂的各結構單元賦予樹脂以下功能:環氧基和羥基賦予樹脂反應性,使樹脂固化物具有很強的內聚力和粘接力。醚健和羥基是極性基團,有助於提高浸潤性和粘附力。醚健和C-C鍵使大分子具有柔順性。苯環賦予聚合物以耐熱性和剛性。異丙基也賦與大分子一定的剛性。-C-O-鍵的鍵能高,從而提高了耐鹼性。所以,雙酚A型環氧樹脂的分子結構決定了它的性能具有以下特點:
1)是熱塑性樹脂,但具有熱固性,能與多種固化劑、催化劑及添加劑形成多種性能優異的固化物,幾乎能滿足各種使用要求。
2)樹脂的工藝性好。固化時基本上不產生小分子揮發物,可低壓成型。能溶於多種溶劑。
3)固化物有很高的強度和粘接強度。
4)固化物有較高的耐腐蝕性和電性能。
5)固化物有一定的韌性和耐熱性。
6)主要缺點是:耐熱性和韌性不高,耐濕熱性和耐候性差。

Ⅳ 誰知道陽離子交換樹脂的催化性原理啊

1、CAT600大孔強酸催化樹脂

苯乙烯系大孔強酸氫型陽離子交換樹脂,特殊的比專表面和孔結構與羅姆哈屬斯A-15近似,適用於香科制備過程的酯化,有機合成過程的水解、烷基化等反應。催化活性高,選擇性強。

2、CAT601大孔強酸催化樹脂

苯乙烯系大孔強酸氫型陽離子交換樹脂,機械強度高,催化活性高,選擇性強。適用於水解、酯化、雙酚A合成。

3、C005催化專用樹脂

苯乙烯系凝膠強酸氫型陽離子交換樹脂,機械強度高,催化活性高,選擇性強。適用於水解、酯化。

4、C004生物鹼提取專用樹脂

苯乙烯系凝膠強酸陽離子交換樹脂,低交聯度,交換速度快,對分子量較大的陽離子類有機分子如肌苷、生物鹼吸附量大,洗脫峰集中,後處理容易。

總之就是催化不同化學反應,結合選擇相應的物質,達到分離純化效果

Ⅵ 雙酚A的實驗室製法

雙酚A
雙酚A學名2,2-二(4-羥基苯基)丙烷,是重要的有機化工原料,苯酚和丙酮的重要衍生物,主要用於生產聚碳酸酯、環氧樹脂、聚碸樹脂、聚苯醚樹脂、不飽和聚酯樹脂等多種高分子材料。也可用於生產增塑劑、阻燃劑、抗氧劑、熱穩定劑、橡膠防老劑、農葯、塗料等精細化工產品。

合成工藝

雙酚A由兩分子苯酚和一分子丙酮縮合而成,該反應的催化劑為酸性催化劑,工業上應用的催化劑有硫酸、氯化氫和離子交換樹脂。這些不同類型的催化劑在工業上的應用構成了雙酚A技術發展的不同階段。

硫酸法

傳統雙酚A生產方法採用硫酸為催化劑,苯酚與丙酮進行縮合。但硫酸法選擇性差,生成的雜質有40多種,且很難分離,雙酚A質量較差,硫酸消耗量大,形成大量的廢酸和含酸、含酚廢水,環境污染嚴重,世界工業發達國家早已淘汰硫酸法工藝。

氯化氫法

美國最早利用氯化氫作催化劑生產雙酚A,與硫酸法相比,催化劑氯化氫易揮發,可以利用真空精餾的方法從反應系統中脫除,生產的雙酚A質量較好。但氯化氫腐蝕性強,對設備、管道的材料選擇要求高,投資增大,目前氯化氫法也逐漸遭淘汰。

離子交換樹脂法

為了克服上述兩種方法的弊端,各國在20世紀70年代初就開始進行離子交換樹脂做催化劑合成雙酚A的研究。目前已實現工業化,該工藝大大改變了傳統工藝的不足,反應物質極易分離,後處理簡單,離子交換樹脂對設備腐蝕性較弱,系統運作的可靠性大大提高,而投資費用並未增加。縮合反應在較大的酚酮比下進行,苯酚既是反應物,又是反應溶劑,提高了縮合反應的選擇性,縮合反應產物中的雜質,可以通過簡單的精製過程獲得高品質的雙酚A產品。所以樹脂法生產雙酚A技術已成為雙酚A生產的主流和發展方向。

世界上具有自己的雙酚A技術廠家有GE、BAYER、DOW化學、千代田、BLACHOUNIA等公司。這些廠家均具有多年雙酚A的開發與生產經驗,其中GE、BAYER、DOW、千代田技術代表當今世界雙酚A合成技術的先進水平。

中文名:雙酚A;二酚基丙烷
英文名:Bisphenol A; BPA;4,4'-(1-Methylethyliden)bisphenol, 4,4'-Isopropylidendiphenol4,4'-(1-Methylethyliden)bisphenol, 4,4'-Isopropylidendiphenol
化學類別:
分子式:C15H16O2
分子量:228.3
CAS號: 80-05-7 UN編號:3077 危險貨物編號:
理化性質
熔點(℃) 157.2
沸點(℃) 250-252(1.733Kpa)
相對密度(水=1) 1.195(25℃)
相對密度(空氣=1)
飽和蒸汽壓
臨界溫度(℃)
臨界壓力(MPa)
燃燒熱(千卡/ 克分子 )
溶解性 溶於乙醇、丙酮、乙醚、苯及稀鹼液等,微溶於四氯化碳,幾乎不溶於水。
外觀及性狀 白色棱形結晶(稀乙醇中)或針狀結晶(水中)或片狀、粉末。可燃,微帶苯酚氣味。
毒性及健康危害
接觸限值 中國MAC:5 mg/m3(粉)
前蘇聯MAC:
美國TLV-TWAOSHA: ACGIH:
美國TLV-STEL:ACGIH:
侵入途徑 吸入、食入
毒性 LD50 LC50
健康危害 雙酚A有毒,長時間吸進雙酚A粉末有害於肝功能及腎功能;特別嚴重的是它會降低血液中血紅素的含量。
燃燒爆炸危險性

滅火方法 乾粉、干砂、二氧化碳、泡沫、1211滅火劑
儲運注意事項 庫房通風低溫乾燥; 與氧化劑、酸類分開存放

Ⅶ 什麼是雙酚A有何毒性

1、雙酚

雙酚A油稱BPA,在工業上雙酚A被用來合成聚碳酸酯(PC)和環氧樹脂等材料。60年代以來就被用於製造塑料(奶)瓶、幼兒用的吸口杯、食品和飲料(奶粉)罐內側塗層。BPA無處不在,從礦泉水瓶、醫療器械到及食品包裝的內里,都有它的身影。

每年,全世界生產2700萬噸含有BPA的塑料。但BPA也能導致內分泌失調,威脅著胎兒和兒童的健康。癌症和新陳代謝紊亂導致的肥胖也被認為與此有關。歐盟認為含雙酚A奶瓶會誘發性早熟,從2011年3月2日起,禁止生產含化學物質雙酚A(BPA)的嬰兒奶瓶。

2、毒性

資料表明,雙酚A屬低毒性化學物。動物試驗發現雙酚A有模擬雌激素的效果,即使很低的劑量也能使動物產生雌性早熟、精子數下降、前列腺增長等作用。此外,有資料顯示雙酚A 具有一定的胚胎毒性和致畸性,可明顯增加動物卵巢癌、前列腺癌、白血病等癌症的發生。

同時,研究顯示,雙酚A與小白鼠患哮喘相關聯,初步人體實驗顯示孕婦在妊娠早期受雙酚A影響可能會導致嬰兒感染哮喘。

(7)離子交換樹脂法制備雙酚A擴展閱讀:

雙酚A的國內用途:

雙酚A主要用於生產環氧樹脂、聚碳酸酯,是目前中國需求量增長最快的化工產品之一,在國內主要用途是制備環氧樹脂。歷史上,中國環氧樹脂生產廠家都自己生產雙酚A,當時市場上並無雙酚A商品供應。

改革開放後,用戶對環氧樹脂質量、品種有了高的要求,當時無錫樹脂廠、上海樹脂廠紛紛展開雙酚A生產工藝的研究。

為了革除長期沿用的硫酸法生產雙酚A的工藝,自上世紀80年代初期開始中國無錫樹脂廠、上海染化二廠、大連油漆廠幾乎同時開展了離子法雙酚A的試驗工作,同時也想借鑒國外的先進經驗,計劃引進雙酚A的先進技術來發展中國的雙酚A,可是這兩條前進的道路都遇到了困難。

據中國環氧樹脂行業協會專家查文海介紹:前者在進入500噸/年工業試驗時,遇到後處理設備、技術過不了關的問題;後者逾越不了西方國家限制對華輸入戰略性技術關鍵的防線。

在這樣的形勢下,無錫樹脂廠於上世紀80年代末從波蘭引進了較為先進的離子法生產雙酚A的工藝,縮小了與世界先進水平的差距,解決了環氧樹脂發展中遇到的原料上的困難,使國產環氧樹脂在激烈的市場競爭中爭得一席之地。

Ⅷ 丙酮和苯酚反應生成雙酚A的反應方程式

雙酚A可以採用苯酚與丙酮在酸催化縮合而成的(硫酸法)。反應機理尚不明確,硫酸法制專得產物產率較低,屬雜質達數十種。現在多採用離子交換法雙酚A生產工藝以強酸性陽離子交換樹脂為催化劑,以巰基化合物作為助催化劑。

附上反應方程式。

Ⅸ 雙酚A型環氧樹脂的合成原理

雙酚A型環氧樹脂是由雙酚A和環氧氯丙烷在鹼性催化劑(通常用NaOH)作用下縮聚而成。專
合成方法
(1)液態雙酚屬A型環氧樹脂的合成方法歸納起來大致有兩種:一步法和二步法。一步法又可分為一次加鹼法和二次加鹼法。二步法又可分為間歇法和連續法。
(2)固態雙酚A型環氧樹脂的合成方法大體上也可分為兩種:一步法和二步法。一步法又可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法。二步法又可分為本體聚合法和催化聚合法。

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