2426-08-6 / 正丁基縮水甘油醚的制備

概述^[1][2]

正丁基縮水甘油醚是一種無色液體,略帶刺激氣味，用作環氧樹脂的降粘劑和化學中間體,也用作氯化的溶劑穩定劑。本品為中樞神經抑制劑,對呼吸道有輕度刺激,反復接觸有中度蓄積作用,動物實驗證明抑制生長明顯。GBZ2.1-2007《工作場所有害因素職業接觸限值化學有害因素》中規定了正丁基縮水甘油醚PC-STEL為60mg/m3,PC-TWA為120mg/m3。

制備^[1]

方法一、以正丁醇和環氧氯丙烷為原料,以三氟化硼乙醚絡合物為催化劑,以氫氧化鈉為成環反應的閉環劑合成了正丁基縮水甘油醚。較佳的合成反應條件為:三氟化硼乙醚絡合物質量分數為0.40%,n(環氧氯丙烷):n(正丁醇)=1.8:1,n(氫氧化鈉):n(正丁醇)=1.4:1,成環反應溫度為30℃。

方法二、將正丁醇74千克、甲苯8千克投入反應釜，在攪拌下加入3千克固載有復合催化劑的高分子載體，攪拌維持15min。在50～70℃滴加100千克ECH，溫度控制在50～70℃，滴加時間2h，然后于40～45℃維持保溫3h，過濾出催化劑，再加入芐基三乙基氯化銨、硫酸氫四丁基銨和聚季銨鹽-6三元復合催化劑作為催化劑（三元復合催化劑中，芐基三乙基氯化銨用量為反應物質量的0.5～1%，硫酸氫四丁基銨用量為反應物質量的1～3%，聚季銨鹽-6用量為反應物的0.5～0.9%），在50-55℃滴加90千克液堿（48%）2h，在50-55℃維持保溫3小時，反應完畢，過濾除去副產物NaCl，分離出下層鹽水，脫水制得正丁基縮水甘油醚130千克，環氧值0.595eq/100g。

應用研究^[3]

曹聰等人通過粘度、力學性能測試,示差掃描量熱分析和熱重分析研究了正丁基縮水甘油醚(501)對環氧樹脂性能的影響,并研究了501/環氧樹脂體系的固化反應動力學。結果表明,隨著501用量的增加,體系的粘度顯著降低,拉伸強度和耐熱性有所下降,而彎曲強度先增加后降低,但仍有所提高。體系的恒溫固化溫度隨501用量的增加逐漸降低,活化能也呈降低趨勢,而反應級數均在0.93左右波動,501的添加對環氧樹脂體系的固化反應機理沒有明顯影響。

主要參考資料

[1]黃筆武,姜安坤,翁子驤,楊志宏.正丁基縮水甘油醚的合成及作為陽離子型UV固化稀釋劑的研究[J].精細石油化工,2010,27(04):23-26.

[2][中國發明,中國發明授權]CN201510576509.5一種高選擇性環氧縮水甘油醚制備方法

[3]曹聰,陳昊哲,劉曉航,宋善寒,周正發,徐衛兵.正丁基縮水甘油醚改性環氧樹脂的性能及固化動力學[J].熱固性樹脂,2017,32(05):19-22.