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离子交换树脂法制备双酚A

发布时间:2022-08-10 05:41:58

Ⅰ 简述采用离子交换法制备纯化水的过程

离子交换法制备纯化水的过程分下列几种:
1、纯化水的制取的最早方法就是离子内交换,他起源于60年代容左右,一般采取阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这种方法需要浪费大量的酸和碱再生树脂现在被淘汰了.
2、电渗析(ED)+阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是80年代制造纯化水的方法,原理就是通过电渗析预脱盐来减少树脂转型再生的酸碱使用量.
3、反渗透(RO)+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是90年代流行的制造纯化水的方法,反渗透与电渗析相比脱盐率更高,操作更简便.
总结:离子交换法来制备纯化水应该是老工艺了,他的优点就是出水水质好,投资较少.缺点就是由污染,运行费用高.由于树脂本身就是有机物化学合成,他的破碎率较难控制或者一般厂家难以设计高标准的工艺,在新版GMP对TOC要求越来越严格的情况下,慢慢被双级反渗透工艺所淘汰.

Ⅱ 双酚A的理化性质

【中文名称】2,2-双(4-羟基苯基)丙烷;2,2-双酚基丙烷;双酚A;2,2-二酚基丙烷;4,4`-二羟基二苯丙烷;4,4`-(1-甲基亚乙基)双酚;4,4`-异亚丙基双酚
【英文名称】2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane;bisphenol A;
4,4'-(1-Methylethyliden)bisphenol;4,4'- Isopropylidendiphenol
【InChI编码】 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】大鼠经口LD50 4200mg/kg。
【性状】白色针状晶体。
【溶解情况】溶于醋酸、丙酮、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、醚、苯和碱性溶液,微溶于四氯化碳,难溶于水。
【用途】用于制环氧树脂、聚碳酸酯、聚酚氧等。大量应用于生活塑料制品中,包括饮用水瓶,婴儿奶瓶等。同时也应用于金属表面的涂层,使罐头食品不易恶化、变质。
【毒性】有毒,及严重的不确定副作用,LD50 4200 mg/kg。2008年7月,欧洲食品安全局(EFSA)最新得出实验数据显示,当成年人或婴儿接触到塑料中允许含量水平以下的双酚A后,可以将其迅速转换并从体内排出,不会危害健康。
【制备或来源】在巯基乙酸、含氯乙酸、氢氧化钡等催化剂或离子交换树脂存在下,由苯酚和丙酮缩合而制得。
【其他】受热到180 ℃时分解。 1、 摩尔折射率:68.16
2、 摩尔体积(m3/mol):199.5
3、 等张比容(90.2K):519.7
4、 表面张力(dyne/cm):46.0
5、 极化率(10-24cm3):27.02 1、 疏水参数计算参考值(XlogP):3.3
2、 氢键供体数量:2
3、 氢键受体数量:2
4、 可旋转化学键数量:2
5、 互变异构体数量:3
6、 拓扑分子极性表面积(TPSA):40.5
7、 重原子数量:17
8、 表面电荷:0
9、 复杂度:209
10、 同位素原子数量:0
11、 确定原子立构中心数量:0
12、 不确定原子立构中心数量:0
13、 确定化学键立构中心数量:0
14、 不确定化学键立构中心数量:0
15、 共价键单元数量:1 双酚A是世界上使用最广泛的工业化合物之一,主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等多种高分子材料。也可用于生产增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、热稳定剂、橡胶防老剂、农药、涂料等精细化工产品。
在塑料制品的制造过程中,添加双酚A可以使其具有无色透明、耐用、轻巧和突出的防冲击性等特性,尤其能防止酸性蔬菜和水果从内部侵蚀金属容器,因此广泛用于罐头食品和饮料的包装、奶瓶、水瓶、牙齿填充物所用的密封胶、眼镜片以及其他数百种日用品的制造过程中。 双酚A在生活中应用广泛,成为人们经常能接触到的物质。因此,其安全性问题成为了公众的关注的焦点,但其应用存在争议。
安全性研究及争议
在国内外双酚A的毒性研究资料主要为动物调查和实验研究结果,关于双酚A毒性作用的人群流行病学调查和人体试验研究的报道相对较少。
资料表明,双酚A属低毒性化学物。动物试验发现双酚A有模拟雌激素的效果,即使很低的剂量也能使动物产生雌性早熟、精子数下降、前列腺增长等作用。此外,有资料显示双酚A 具有一定的胚胎毒性和致畸性,可明显增加动物卵巢癌、前列腺癌、白血病等癌症的发生。同时,研究显示,双酚A与小白鼠患哮喘相关联,初步人体实验显示孕妇在妊娠早期受双酚A影响可能会导致婴儿感染哮喘。
中国科学家专门针对双酚A对男性内分泌的影响进行了以人体作为试验对象的研究。在这项试验中,研究人员将一组在中国工厂里暴露于双酚A 环境中5年以上的男性工人,与另一组5年之内没有暴露于双酚A环境中的工人进行对比研究。结果表明,暴露于双酚A环境中的男性工人发生勃起功能障碍的风险是对照组的4倍,且出现射精困难的可能性是对照组的7倍。本研究结果是关于长期暴露于双酚A环境对健康有害的第一项直接证据。
但有研究表明双酚A并不是人类致癌危险因素。虽然一些研究结果提示,塑料奶瓶等塑料制品中的双酚A可能会影响婴幼儿的成长发育,并对儿童大脑和性器官造成损伤,但是迄今未有充足证据证明婴儿或者儿童因摄取PC奶瓶释放的双酚A成分而受到伤害。
研究表明,制造塑料容器的PC材质可能会释放有毒的双酚A,温度愈高释放愈多速度也愈快。然而,塑料容器是否真会释放双酚A,仍存在很大争议,各界学者说法不一。
使用及争议
双酚A对健康有害已经是一个不言自明的结论,政府立即禁止双酚A的使用似乎是理所当然的事情,但事实并非如此。含双酚A的塑料容器,在世界上包括中国在内的绝大多数国家都在正常使用。
但在“剂量大小决定危害”的传统毒理学观点引导下,人们一直以为:日常生活环境中人们接触的双酚A浓度很低,不足以构成对人体的危害。直到20世纪80年代,官方沿用标准方法检测双酚A之后给出的结论仍然是:只有当双酚A的剂量远远高于当前人体内的含量时,才有可能引起器官衰竭、白血病和体重急剧下降。在这样的认识下,双酚A被人们放心地广泛应用。在民间与厂商、官方之间久拖未决的“低剂量双酚A有害还是安全”的争论中,各大化工厂商仍在不停地生产各种含双酚A的产品,并远销海外。由于关于双酚A的各项研究结果和不良事件的发生,如“含双酚A的婴儿奶瓶”事件,许多国家都对这种化学物质的生产和使用进行了整顿。比如,美国已经率先禁止婴儿奶瓶等食品和饮料容器中使用化学物质双酚A;加拿大政府令禁止进口和销售含双酚A成分的聚碳酸酯塑料婴儿奶瓶;法国参议院人员也开始制定双酚A禁止政策;中国卫生部等六部门也于2011年5月30日下达禁令,禁止双酚A用于婴幼儿奶瓶。 业界反应
加拿大最大的运动产品零售商Forzani Group从其500多个商店撤下了所有含有双酚A的水瓶,其它零售商则紧随其后;
沃尔玛超市以及其他一些主要零售商,已动手将含双酚A的食物容器下架;
一些婴儿用品商店也在逐步淘汰含有双酚A的产品;
有生产厂家开始宣传推广不含双酚A的婴儿奶瓶。
各国的双酚A限制法规
瑞典:2013年3月,瑞典法典公布了法规SFS 2012:991,禁止3岁以下儿童食品包装涂料和涂层中含双酚A(BPA),新规修订了食品法规2006:813,并将于2013年7月1日生效。
挪威:最早将双酚A纳入受限物质的应是原定于2008年1月1日生效,后因许多议题尚未达成共识而延期的挪威RoHS指令,在其对消费性产品中的禁止使用的10种物质中就包括双酚A(BPA)。
加拿大:2008年10月18日,加拿大宣布双酚A为有毒化学物质,由此成为世界上第一个将双酚A列为有毒化学物质的国家,并禁止在婴儿奶瓶的制作过程中使用双酚A。
美国
1)联邦:2009年3月份提案禁止在“可重复使用的食品容器”和“其他食品容器”中使用 (BPA)。这一禁令在正式通过180天后开始生效。
2)纽约州萨福克县:2009年4月2日公布的决议将于90天后开始生效。根据此法律,在萨福克县任何人不得销售或为销售提供含有BPA供3岁以下儿童使用的婴儿奶瓶和儿童饮料容器。
3)伊利诺斯州:2010年7月1日起,任何人不得销售、为销售提供、分销或为分销提供含有双酚A的运动水瓶,或适用于3岁或以下儿童的儿童食品容器,不论该容器是否装有食品或饮料。
4)马里兰州:规定儿童护理品不得含有双酚A或其他任何致癌或对生殖系统有毒害的物质,同时生产商须在产品上标注不含双酚A。违反上述规定每项可被处以最高1万美元的罚款。
中国:2011年5月30日,卫生部等6部门对外发布公告称,鉴于婴幼儿属于敏感人群,为防范食品安全风险,保护婴幼儿健康,禁止双酚A用于婴幼儿奶瓶。 苯酚丙酮缩合催化剂研制及应用通过对双酚A核心催化技术的研究,解决中国从上世纪90年代开始在双酚A技术攻关中一直未能突破的核心催化剂技术难题,率先在天津完成了万吨级双酚A长周期工业试验。由于该项目研制的催化剂活性高、选择性好、寿命长,在江苏省内推广后,彻底解决了无锡树脂厂两套引进装置的改造与国产化问题,使用该项目所研制的催化剂,2.5万吨/年双酚A日本引进装置少排废渣480吨/年,苯酚丙酮单耗大大下降。新催化剂从2002年应用至2005年7月,新增销售6.72亿元,出口创汇2573万美元。
2005年2月23日讯:改革开放以来,中国环氧树脂工业的年均发展速度达到了20%以上,远远超过同期世界环氧树脂工业3%的平均增速。这样的发展速度有力的刺激了中国双酚A生产的发展,其中蓝星新材料无锡树脂厂建成了具有国际水平的25000吨/年装置,产品受到国际化工巨头首肯,同时还掌握了具有自主知识产权的先进双酚A生产工艺。但双酚A在中国仍属幼稚产业,面对在巨大的市场诱惑下纷纷介入的跨国公司,中国双酚A产业的发展壮大还需各方的大力扶持。
双酚A主要用于生产环氧树脂、聚碳酸酯,是目前中国需求量增长最快的化工产品之一,在国内主要用途是制备环氧树脂。历史上,中国环氧树脂生产厂家都自己生产双酚A,当时市场上并无双酚A商品供应。改革开放后,用户对环氧树脂质量、品种有了高的要求,当时无锡树脂厂、上海树脂厂纷纷展开双酚A生产工艺的研究。为了革除长期沿用的硫酸法生产双酚A的工艺,自上世纪80年代初期开始中国无锡树脂厂、上海染化二厂、大连油漆厂几乎同时开展了离子法双酚A的试验工作,同时也想借鉴国外的先进经验,计划引进双酚A的先进技术来发展中国的双酚A,可是这两条前进的道路都遇到了困难。据中国环氧树脂行业协会专家查文海介绍:前者在进入500吨/年工业试验时,遇到后处理设备、技术过不了关的问题;后者逾越不了西方国家限制对华输入战略性技术关键的防线。在这样的形势下,无锡树脂厂于上世纪80年代末从波兰引进了较为先进的离子法生产双酚A的工艺,缩小了与世界先进水平的差距,解决了环氧树脂发展中遇到的原料上的困难,使国产环氧树脂在激烈的市场竞争中争得一席之地。 塑料奶瓶PP材质已占主角,PC奶瓶已渐渐退出市场
欧盟认为双酚A在加热时能析出到食物和饮料当中,它可能扰乱人体代谢过程,对婴儿发育、免疫力有影响,甚至致癌。欧盟从2011年3月1日禁止生产含双酚A的塑料奶瓶,6月起禁止任何双酚A塑料奶瓶进口到成员国。国内现绝大部分超市已经将PC标志的奶瓶下架,多数在架的奶瓶为标志为“PP”材质的奶瓶。
在购买的时候一定要看清楚瓶底标志是“pp”还是“pc”或者是数值“5”还是“7”,这些数值是塑料材质的代号分别有如下对应:
1:PET 聚对苯二甲酸乙二醇酯
常见矿泉水瓶、碳酸饮料瓶等 。耐热至70℃易变形,有对人体有害的物质融出。1号塑料品用了10个月后,可能释放出致癌物DEHP。不能放在汽车内晒太阳;不要装酒、油等物质
2:HDPE高密度聚乙烯
常见白色药瓶、清洁用品、沐浴产品。不要再用来做为水杯,或者用来做储物容器装其他物品。清洁不彻底,不要循环使用。
3:PVC 聚氯乙烯
常见雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。可塑性优良,价钱便宜,故使用很普遍,只能耐热81℃.高温时容易有不好的物质产生,很少被用于食品包装。难清洗易残留,不要循环使用。若装饮品不要购买。
4:PE 聚乙烯
常见保鲜膜、塑料膜等 。 高温时有有害物质产生,有毒物随食物进入人体后,可能引起乳腺癌、新生儿先天缺陷等疾病。保鲜膜别进微波炉。
5:PP聚丙烯
常见豆浆瓶、优酪乳瓶、果汁饮料瓶、微波炉餐盒。熔点高达167℃,是唯一可以放进微波炉的塑料盒,可在小心清洁后重复使用。需要注意,有些微波炉餐盒,盒体以5号PP制造,但盒盖却以1号PE制造,由于PE不能抵受高温,故不能与盒体一并放进微波炉。
6:PS 聚苯乙烯
常见碗装泡面盒、快餐盒。不能放进微波炉中,以免因温度过高而释出化学物。装酸(如柳橙汁)、碱性物质后,会分解出致癌物质。避免用快餐盒打包滚烫的食物。别用微波炉煮碗装方便面。
7:PC其它类
常见水壶、太空杯。百货公司常用这样材质的水杯当赠品。很容易释放出有毒的物质双酚A,对人体有害。使用时不要加热,不要在阳光下直晒。 1使用塑料奶瓶消毒别超100 ℃
2使用数月需要更换;国内有双酚A限量规定
国际食品包装协会常务副会长兼秘书长董金狮昨天告诉记者,双酚A主要是增加透明度,同时抗摔性能好,不容易碎裂。而对于食品包装中用的双酚A,中国有国家标准规定。
据介绍,中国只有一份适应于所有PC瓶的现行国家标准,就是GB 14942-1994《食品容器及包装材料用聚碳酸酯树脂卫生标准》,里面对双酚A用量规定:就是一升蒸馏水中所含的酚须≤0.05mg。
董金狮指出,这个是国家强制标准,按规定每种PC塑料制品都必须要检测双酚A这个项目的,并且限量使用。如果使用的是合格的PC材料,一般双酚A就不会超标。但如果奶瓶使用回收的废旧光盘、工业塑料来制造,就很容易导致双酚A超标。
董金狮说,在超市里销售的大品牌塑料奶瓶还是比较能让人放心的。不过,出于谨慎的考虑,最好选玻璃奶瓶。如果使用塑料奶瓶,消毒时温度不要超过100 ℃,不用将奶瓶放在微波炉中消毒。塑料奶瓶在反复消毒后会磨损老化,溶出的双酚A就会增多,所以使用几个月就要更换。
除了玻璃奶瓶,还可以选择PP、PPSU等材质奶瓶,而这些都是不含双酚A的安全材质。宝宝3个月以前完全可以选用玻璃奶瓶喂奶,3个多月后小家伙开始想要自已抓握时,就换用PP或PPSU的塑料奶瓶。PPSU呈茶色,晶透还耐180℃高温,不过价格也昂贵许多。一般的工薪阶层,最适合的还是PP的,虽然不是很晶透,但比PC安全,绝对不含双酚A,价格又相对PPSU稍低,比较实惠。 中国关于双酚A的禁令
2011年4月20日公布卫生部官网,卫生部正在就《禁止双酚A用于婴幼儿食品容器公告事宜》公开征求意见。据该征求意见称,拟于2011年6月1日起,禁止双酚A用于婴幼儿食品容器(如奶瓶)生产和进口,同时自2011年9月1日起,禁止销售含双酚A的婴幼儿食品容器。
2011年4月20日从卫生部向工业和信息化部、商务部、工商总局、质检总局办公厅,食品药品监管局办公室,食品安全办综合司发出的《关于征求禁止双酚A用于婴幼儿食品用容器公告意见的函》中获悉,鉴于婴幼儿属于敏感人群,为防范食品安全风险,保护婴幼儿健康,现决定禁止双酚A用于婴幼儿食品容器。
卫生部等6部门关于禁止双酚A用于婴幼儿奶瓶的公告(卫生部公告2011年第15号)
新规定称,拟自2011年6月1日起,禁止双酚A用于婴幼儿食品容器(如奶瓶)生产和进口。自2011年9月1日起,禁止销售含双酚A的婴幼儿食品容器。不过,双酚A允许用于生产除婴幼儿奶瓶以外的其他食品包装材料、容器和涂料,迁移量应当符合相关食品安全国家标准规定的限量。
4,4′-二羟基二苯基丙烷(Bisphenol A,又称双酚A 或BPA)是聚碳酸酯、环氧树脂等多种高分子材料的原料,这些高分子材料被广泛用于生产化工产品和食品相关产品,如食品包装材料及容器。双酚A可通过食品包装材料及容器迁移至食品中,食品相关产品国家标准规定了其迁移量。科学研究表明,食品相关产品中迁移的双酚A极其微量,尚未发现双酚A对人体健康产生不良影响。鉴于婴幼儿属于敏感人群,为防范食品安全风险,保护婴幼儿健康,现决定禁止双酚A用于婴幼儿奶瓶。有关事宜公告如下:
一、自2011年6月1日起,禁止生产聚碳酸酯婴幼儿奶瓶和其他含双酚A的婴幼儿奶瓶。自2011年9月1日起,禁止进口和销售聚碳酸酯婴幼儿奶瓶和其他含双酚A的婴幼儿奶瓶,由生产企业或进口商负责召回。
二、双酚A允许用于生产除婴幼儿奶瓶以外的其他食品包装材料、容器和涂料,其迁移量应当符合相关食品安全国家标准规定的限量。
三、食品包装材料及容器生产企业要按照本公告要求依法组织生产经营,相关行业协会要加强行业管理和行业自律,引导企业规范生产经营活动。
四、各有关食品安全监管部门要加大监督执法力度,加强婴幼儿奶瓶的监督检查,依法查处不符合本公告要求的违法行为。
特此公告。
塑料制品标识
建议人们在购买和使用塑料产品(尤其是婴儿产品)时注意查看产品说明标签中是否含有这种化学物质成分,尽量选择不含双酚的产品。
每个塑料容器,身上都有一个小小身份证,一个三角形的符号,一般就在塑料容器的底部。三角形里边有1~7数字,每个编号代表一种塑料容器,它们的制作材料不同,使用上禁忌上也存在不同。
“1号”代表聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,俗称涤纶树脂),常用于制作矿泉水瓶、碳酸饮料瓶。饮料瓶使用时耐热至70℃,只适合装暖饮或冻饮,装高温液体、或加热则易变形,会有对人体有害的物质融出。
“2号” 代表高密度聚乙烯塑料(HDPE),多用于制作盛放清洁用品、沐浴产品的容器。清洁不彻底建议不要循环使用。
“3号”代表聚氯乙烯(PVC),很少用于食品包装,最好不要购买。
“4号”代表低密度聚乙烯塑料(LDPE),为生产保鲜膜、塑料膜等常用材料。保鲜膜耐热性不强,通常,合格的聚乙烯保鲜膜在温度超过110℃时会出现热熔现象,留下一些人体无法分解的塑料制剂,因此,应避免使用保鲜膜包着食物表面进行加热。
“5号”代表聚丙烯(PP),用于生产微波炉餐盒。唯一可以放进微波炉的塑料盒,可在小心清洁后重复使用。
“6号”代表聚苯乙烯(PS),常用于碗装泡面盒、快餐盒的生产。耐热、抗寒,但不能放进微波炉中,并且不能用于乘装强酸(如柳橙汁)、强碱性物质,会分解出对人体有害的聚苯乙烯,易致癌。
“7号”代表聚碳酸酯(PC)及其他类。PC是被大量使用的一种材料,尤其多用于制造奶瓶、太空杯等。如果你购买的塑料容器的编号为7,可通过下列方法减少危害的发生:①使用时勿加热;②不用洗碗机、烘碗机清洗容器;③不让容器在阳光下直射;④第一次使用前,用小苏打粉加温水清洗,在室温中自然烘干,因为双酚A会在第一次使用与长期使用时释出较多;⑤如果容器有任何摔伤或破损,建议停止使用,因为塑料制品表面如果有细微的坑纹,容易藏细菌;⑥避免反复使用已经老化的塑料器具。
如果,你仍担心塑料产品在高温下会带给人体伤害,那么建议最好别用它装高温液体,改用陶瓷、钢杯、玻璃杯等其他材料的容器来盛装,这样不仅可减少对人体的伤害,还能因减少使用石油化学产品,让环境更美好。

Ⅲ 怎样制备双酚A

1、双酚A粗产品的制备
按照要求装配好机械搅拌装置。将10g的苯酚加入到四口烧瓶中,专烧瓶外用水冷却。在不断搅属拌下,加入4ml丙酮。当苯酚全部溶解后,温度达到15℃时,在保持匀速搅拌情况下,开始逐滴加入浓硫酸6ml。保持反应混合物的温度在18~20℃。搅拌持续2h,液体变得相当稠厚。将上述液体以细流状倾入50ml冰水中,充分搅拌。静置,充分冷却结晶。
(这一步,用三口瓶就够了。一个口插滴液漏斗,一个口插温度计,最后一个插机械搅拌器。如果用电磁搅拌,一定选用磁力强一些的搅拌器和磁子,不然有可能搅不动)

2、双酚A粗产品的纯化
溶液充分冷却后减压过滤,并将滤饼用水洗涤至呈中性为止。彻底抽滤干后,用滤纸进一步压干,然后进行烘干。
粗产品用甲苯重结晶。烘干、称重,计算产量与产率。

注意事项:
1、通过控制浓硫酸滴加速度和冷水浴,控制反应温度。
2、反应温度控制在18~20℃,若反应温度过高,丙酮易被挥发掉,若反应温度过低,又不利于产物的生成。
3、双酚A产品的烘干应先在50~60℃烘干4h,再在100~110℃烘干4h。

Ⅳ 双酚A怎么合成

双酚A型环氧树脂的合成
、合成原理
双酚A型环氧树脂是由二酚基丙烷(双酚A)和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。其反应历程的说法不一,尚无定论,本书不作探讨。但是,大体上说来,在合成过程中主要的反应可能如下:
(1)在碱催化下,双酚A的羟基与环氧氯丙烷的环氧基反应,生成端基为氯化羟基的化合物-开环反应。
(2)氯化羟基与NaOH反应,脱HCl再形成环氧基-闭环反应。
(3)新生成的环氧基与双酚A的羟基反应生成端羟基化合物-开环反应。
(4)端羟基化合物与环氧氯丙烷反应生成端氯化羟基化合物-开环反应。
(5)生成的氯化羟基与NaOH反应,脱HCl再生成环氧基-闭环反应。
在环氧氯丙烷过量情况下,继续不断地进行上述开环-开环-闭环反应,最终即可得到二端基为环氧基的双酚A型环氧树脂。
上述反应是缩聚过程中的主要反应。此外还可能有一些不希望有的副反应,如环氧基的水解反映、文化反应、酚羟基与环氧基的反常加成反应等。若能严格控制合适的反应条件(如投料配比,NaOH用量、浓度及投料方式,反应温度,加料顺序、含水量等),即可将副反应控制到最低限度。从而能获得预定相对分子质量的、端基为环氧基的线型环氧树脂。
调节双酚A和环氧氯丙烷的用量比,可以制得平均相对分子质量不同的环氧树脂。按照平均相对分子质量的大小可将双酚A型环氧树脂分为:
液态双酚A型环氧树脂(低相对分子质量环氧树脂、软树脂)。平均相对分子质量较低,平均聚合度n=0~1.8。当n=0~l时,室温下为液体,如EP0144l-310(E-51),EP0l451-310(E-44),EP01551-310(E-42)等。当n=1~1.8时为半固体,软化点<55℃,如E-3l。
固态双酚A型环氧树脂。平均相对分子质量较高。n=1.8~19。当n=1.8~5时为中等相对分子质量环氧树脂。软化点为55~95℃。如EP0l661-310(E-20),EP01617-310(E-12)等。当n>5时为高相对分子质量环氧树脂。软化点>100℃。如EP0l68l-410(E-06),EP0l69l-410(E-03)等。
通常环氧树脂的n=0~19,其相对分子质量<6000,为低聚物。若n>100,就具有高聚物的性能。这样的树脂专门命名为苯氧基树脂(phenoxyesin),以区别于一般的环氧树脂。苯氧基树脂的相对分子质量较大,通常为3~4万,环氧基含量非常少。实际上它是一种热塑性高聚物,其最终的使用性能没有必要通过环氧基的固化来提供。然而它含有大量仲羟基,可用作化学改性点和交联点。例如可与异氰酸酯或三聚氰胺—甲醛树脂进行反应。

2、合成方法
(1)液态双酚A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种:一步法和二步法。一步法又可分为一次加碱法和二次加碱法。二步法又可分为间歇法和连续法。
一步法工艺是把双酚A和环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚,即开环和闭环反应在同一反应条件下进行的。目前国内产量最大的E-44环氧树脂就是采用一步法工艺合成的。
二步法工艺是双酚A和环氧氯丙烷在催化剂(如季铵盐)作用下,第一步通过加成反应生成二酚基丙烷氯醇醚中间体,第二步在NaOH存在下进行闭环反应,生成环氧树脂。二步法的优点是:反应时间短;操作稳定,温度波动小,易于控制;加碱时间短,可避免环氧氯丙烷大量水解;产品质量好而且稳定,产率高。国产E-51、E-54环氧树脂就是采用二步法工艺合成的。
(2)固态双酚A型环氧树脂的合成方法大体上也可分为两种:一步法和二步法。一步法又可分为水洗法、溶剂萃取法和溶剂法。二步法又可分为本体聚合法和催化聚合法。
一步法(国外称Taffy法)工艺是将双酚A与环氧氯丙烷在NaOH作用下进行缩聚反应,用于制造中等相对分子质量的固态环氧树脂。国内生产的E-20、E-14、E-12等环氧树脂基本上均采用此法。其中水洗法是先将双酚A溶于10%的NaOH水溶液中,在一定温度下一次性迅速加入环氧氯丙烷使之反应,控温。反应完毕后静置,除去上层碱水后用沸水洗涤十几次,除去树脂中的残碱及副产物盐类。然后脱水得到成品。溶剂萃取法与水洗法基本相同,只是在后处理工序中在除去上层碱水后,加入有机溶剂萃取树脂。能明显改善洗涤效果(洗3~4次即可)。然后再经水洗、过滤、脱溶剂即得到成品。此法产品杂质少,树脂透明度好,国内生产厂多采用之。溶剂法是先将双酚A、环氧氯丙烷和有机溶剂投入反应釜中搅拌、加热溶解。然后在50~75℃滴加NaOH水溶液,使其反应(也可先加入催化剂进行开环醚化,然后再加入NaOH溶液进行脱HCl闭环反应)。到达反应终点后再加入大量有机溶剂进行萃取,再经水洗、过滤、脱溶剂即得成品。此法反应温度易控制,成品树脂透明度好,杂质少,收率高。关键是溶剂的选择。
二步法(国外称advancment法)工艺是将低相对分子质量液态E型环氧树脂和双酚A加热溶解后,在高温或催化剂作用下进行加成反应,不断扩链,最后形成高相对分子质量的固态环氧树脂,如E-10、E-06、E-03等都采用此方法合成。二步法工艺国内有两种方法。其中本体聚合法是将液态双酚A型环氧树脂和双酚A在反应釜中先加热溶解后,再在200℃高温反应2h即可得到产品。此法是在高温进行反应,所以副反应多,生成物中有支链结构。不仅环氧值偏低,而且溶解性很差,甚至反应中会凝锅。催化聚合法是将液态双酚A型环氧树脂和双酚A在反应釜中加热至80~120℃使其溶解,然后加入催化剂使之发生反应,让其放热自然升温。放热完毕冷至150~170℃反应1.5h,经过滤即得成品。
一步法合成时,反应是在水中呈乳状液进行的。在制备高相对分子质量树脂时,后处理较困难。制得的树脂相对分子质量分布较宽,有机氯含量高。不易得到环氧值高、软化点亦高的产品,以适应粉末涂料的要求。而二步法合成时,反应呈均相进行,链增长反应较平稳,因而制得的树脂相对分子质量分布较窄,有机氯含量较低,环氧值和软化点可通过配比和反应温度来控制和调节。具有工艺简单、操作方便、设备少、工时短、无三废、一次反应即可、产品质量易控制和调节等优点,因此日益受到重视。

3、结构与性能特点
在环氧树脂的各个应用领域中,其最终的使用性能是由环氧树脂固化物提供的。环氧树脂固化物的士性能取决于固化物的分子结构。而固化物的分子结构及其形成则取决与环氧树脂的结构及性能、固化剂的结构及性能、添加剂的结构及性能,以及环氧树脂的固化历程。这里,先就双酚A型环氧树脂的结构对环氧树脂及其固化物性能的影响作一些介绍。
(1)双酚A型环氧树脂的大分子结构具有以下特征:
1)大分子的两端是反应能力很强的环氧基。
2)分子主链上有许多醚键,是一种线型聚醚结构。
3)n值较大的树脂分子链上有规律地、相距较远地出现许多仲羟基,可以看成是一种长链多元醇。
4)主链上还有大量苯环、次甲基和异丙基。
(2)双酚A型环氧树脂的各结构单元赋予树脂以下功能:环氧基和羟基赋予树脂反应性,使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力。醚健和羟基是极性基团,有助于提高浸润性和粘附力。醚健和C-C键使大分子具有柔顺性。苯环赋予聚合物以耐热性和刚性。异丙基也赋与大分子一定的刚性。-C-O-键的键能高,从而提高了耐碱性。所以,双酚A型环氧树脂的分子结构决定了它的性能具有以下特点:
1)是热塑性树脂,但具有热固性,能与多种固化剂、催化剂及添加剂形成多种性能优异的固化物,几乎能满足各种使用要求。
2)树脂的工艺性好。固化时基本上不产生小分子挥发物,可低压成型。能溶于多种溶剂。
3)固化物有很高的强度和粘接强度。
4)固化物有较高的耐腐蚀性和电性能。
5)固化物有一定的韧性和耐热性。
6)主要缺点是:耐热性和韧性不高,耐湿热性和耐候性差。

Ⅳ 谁知道阳离子交换树脂的催化性原理啊

1、CAT600大孔强酸催化树脂

苯乙烯系大孔强酸氢型阳离子交换树脂,特殊的比专表面和孔结构与罗姆哈属斯A-15近似,适用于香科制备过程的酯化,有机合成过程的水解、烷基化等反应。催化活性高,选择性强。

2、CAT601大孔强酸催化树脂

苯乙烯系大孔强酸氢型阳离子交换树脂,机械强度高,催化活性高,选择性强。适用于水解、酯化、双酚A合成。

3、C005催化专用树脂

苯乙烯系凝胶强酸氢型阳离子交换树脂,机械强度高,催化活性高,选择性强。适用于水解、酯化。

4、C004生物碱提取专用树脂

苯乙烯系凝胶强酸阳离子交换树脂,低交联度,交换速度快,对分子量较大的阳离子类有机分子如肌苷、生物碱吸附量大,洗脱峰集中,后处理容易。

总之就是催化不同化学反应,结合选择相应的物质,达到分离纯化效果

Ⅵ 双酚A的实验室制法

双酚A
双酚A学名2,2-二(4-羟基苯基)丙烷,是重要的有机化工原料,苯酚和丙酮的重要衍生物,主要用于生产聚碳酸酯、环氧树脂、聚砜树脂、聚苯醚树脂、不饱和聚酯树脂等多种高分子材料。也可用于生产增塑剂、阻燃剂、抗氧剂、热稳定剂、橡胶防老剂、农药、涂料等精细化工产品。

合成工艺

双酚A由两分子苯酚和一分子丙酮缩合而成,该反应的催化剂为酸性催化剂,工业上应用的催化剂有硫酸、氯化氢和离子交换树脂。这些不同类型的催化剂在工业上的应用构成了双酚A技术发展的不同阶段。

硫酸法

传统双酚A生产方法采用硫酸为催化剂,苯酚与丙酮进行缩合。但硫酸法选择性差,生成的杂质有40多种,且很难分离,双酚A质量较差,硫酸消耗量大,形成大量的废酸和含酸、含酚废水,环境污染严重,世界工业发达国家早已淘汰硫酸法工艺。

氯化氢法

美国最早利用氯化氢作催化剂生产双酚A,与硫酸法相比,催化剂氯化氢易挥发,可以利用真空精馏的方法从反应系统中脱除,生产的双酚A质量较好。但氯化氢腐蚀性强,对设备、管道的材料选择要求高,投资增大,目前氯化氢法也逐渐遭淘汰。

离子交换树脂法

为了克服上述两种方法的弊端,各国在20世纪70年代初就开始进行离子交换树脂做催化剂合成双酚A的研究。目前已实现工业化,该工艺大大改变了传统工艺的不足,反应物质极易分离,后处理简单,离子交换树脂对设备腐蚀性较弱,系统运作的可靠性大大提高,而投资费用并未增加。缩合反应在较大的酚酮比下进行,苯酚既是反应物,又是反应溶剂,提高了缩合反应的选择性,缩合反应产物中的杂质,可以通过简单的精制过程获得高品质的双酚A产品。所以树脂法生产双酚A技术已成为双酚A生产的主流和发展方向。

世界上具有自己的双酚A技术厂家有GE、BAYER、DOW化学、千代田、BLACHOUNIA等公司。这些厂家均具有多年双酚A的开发与生产经验,其中GE、BAYER、DOW、千代田技术代表当今世界双酚A合成技术的先进水平。

中文名:双酚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
化学类别:
分子式:C15H16O2
分子量:228.3
CAS号: 80-05-7 UN编号:3077 危险货物编号:
理化性质
熔点(℃) 157.2
沸点(℃) 250-252(1.733Kpa)
相对密度(水=1) 1.195(25℃)
相对密度(空气=1)
饱和蒸汽压
临界温度(℃)
临界压力(MPa)
燃烧热(千卡/ 克分子 )
溶解性 溶于乙醇、丙酮、乙醚、苯及稀碱液等,微溶于四氯化碳,几乎不溶于水。
外观及性状 白色棱形结晶(稀乙醇中)或针状结晶(水中)或片状、粉末。可燃,微带苯酚气味。
毒性及健康危害
接触限值 中国MAC:5 mg/m3(粉)
前苏联MAC:
美国TLV-TWAOSHA: ACGIH:
美国TLV-STEL:ACGIH:
侵入途径 吸入、食入
毒性 LD50 LC50
健康危害 双酚A有毒,长时间吸进双酚A粉末有害于肝功能及肾功能;特别严重的是它会降低血液中血红素的含量。
燃烧爆炸危险性

灭火方法 干粉、干砂、二氧化碳、泡沫、1211灭火剂
储运注意事项 库房通风低温干燥; 与氧化剂、酸类分开存放

Ⅶ 什么是双酚A有何毒性

1、双酚

双酚A油称BPA,在工业上双酚A被用来合成聚碳酸酯(PC)和环氧树脂等材料。60年代以来就被用于制造塑料(奶)瓶、幼儿用的吸口杯、食品和饮料(奶粉)罐内侧涂层。BPA无处不在,从矿泉水瓶、医疗器械到及食品包装的内里,都有它的身影。

每年,全世界生产2700万吨含有BPA的塑料。但BPA也能导致内分泌失调,威胁着胎儿和儿童的健康。癌症和新陈代谢紊乱导致的肥胖也被认为与此有关。欧盟认为含双酚A奶瓶会诱发性早熟,从2011年3月2日起,禁止生产含化学物质双酚A(BPA)的婴儿奶瓶。

2、毒性

资料表明,双酚A属低毒性化学物。动物试验发现双酚A有模拟雌激素的效果,即使很低的剂量也能使动物产生雌性早熟、精子数下降、前列腺增长等作用。此外,有资料显示双酚A 具有一定的胚胎毒性和致畸性,可明显增加动物卵巢癌、前列腺癌、白血病等癌症的发生。

同时,研究显示,双酚A与小白鼠患哮喘相关联,初步人体实验显示孕妇在妊娠早期受双酚A影响可能会导致婴儿感染哮喘。

(7)离子交换树脂法制备双酚A扩展阅读:

双酚A的国内用途:

双酚A主要用于生产环氧树脂、聚碳酸酯,是目前中国需求量增长最快的化工产品之一,在国内主要用途是制备环氧树脂。历史上,中国环氧树脂生产厂家都自己生产双酚A,当时市场上并无双酚A商品供应。

改革开放后,用户对环氧树脂质量、品种有了高的要求,当时无锡树脂厂、上海树脂厂纷纷展开双酚A生产工艺的研究。

为了革除长期沿用的硫酸法生产双酚A的工艺,自上世纪80年代初期开始中国无锡树脂厂、上海染化二厂、大连油漆厂几乎同时开展了离子法双酚A的试验工作,同时也想借鉴国外的先进经验,计划引进双酚A的先进技术来发展中国的双酚A,可是这两条前进的道路都遇到了困难。

据中国环氧树脂行业协会专家查文海介绍:前者在进入500吨/年工业试验时,遇到后处理设备、技术过不了关的问题;后者逾越不了西方国家限制对华输入战略性技术关键的防线。

在这样的形势下,无锡树脂厂于上世纪80年代末从波兰引进了较为先进的离子法生产双酚A的工艺,缩小了与世界先进水平的差距,解决了环氧树脂发展中遇到的原料上的困难,使国产环氧树脂在激烈的市场竞争中争得一席之地。

Ⅷ 丙酮和苯酚反应生成双酚A的反应方程式

双酚A可以采用苯酚与丙酮在酸催化缩合而成的(硫酸法)。反应机理尚不明确,硫酸法制专得产物产率较低,属杂质达数十种。现在多采用离子交换法双酚A生产工艺以强酸性阳离子交换树脂为催化剂,以巯基化合物作为助催化剂。

附上反应方程式。

Ⅸ 双酚A型环氧树脂的合成原理

双酚A型环氧树脂是由双酚A和环氧氯丙烷在碱性催化剂(通常用NaOH)作用下缩聚而成。专
合成方法
(1)液态双酚属A型环氧树脂的合成方法归纳起来大致有两种:一步法和二步法。一步法又可分为一次加碱法和二次加碱法。二步法又可分为间歇法和连续法。
(2)固态双酚A型环氧树脂的合成方法大体上也可分为两种:一步法和二步法。一步法又可分为水洗法、溶剂萃取法和溶剂法。二步法又可分为本体聚合法和催化聚合法。

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