甲醛用量对苯并恶嗪树脂合成反应的影响

甲醛用量对苯并恶嗪树脂合成反应的影响
甲醛用量对苯并恶嗪树脂合成反应的影响

苯甲醛的反应及其产物的分离

苯甲醛的制备及其产物的分离 10级药学院2班谢桐富学号28100204 指导教师王志才 摘要:苯甲醛在强碱下进行自身的氧化与还原反应,一分子被氧化为酸,另一分子被还原为醇。根据产物的水溶性不同分离出苯甲醇和苯甲酸钾,酸化得到苯甲酸。用乙醚将苯甲醇萃取出来,再蒸馏得苯甲醇并称量记录,后测折光率。减压过滤得苯甲酸,烘干后称量记录并保存。 关键词:苯甲醛、苯甲醇、苯甲酸、蒸馏 苯甲醛,为苯的氢被醛基取代后形成的有机化合物。苯甲醛为最简单的,同时也是工业上最常为使用的芳醛。在室温下其为无色液体,具有特殊的杏仁气味。本品对眼睛、呼吸道粘膜有一定的刺激作用。由于其挥发性低,其刺激作用不足以引致严重危害。 苯甲醇为无色透明液体,微有芳香气味,味苦。能与乙醚、乙醇、氯仿相混溶,微溶于水。该品具有刺激性,吸入或口服有害。沸点为204.7/101.325kpa。 苯甲酸为无色、无味片状晶体。熔点122.13℃,沸点249℃,相对密度1.2659(15/4℃)。在100℃时迅速升华,它的蒸气有很强的刺激性,吸入后易引起咳嗽。微溶于水,易溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。苯甲酸是弱酸,比脂肪酸强。它们的化学性质相似,都能形成盐、酯、酰卤、酰胺、酸酐等,都不易被氧化。苯甲酸的苯环上可发生亲电取代反应,主要得到间位取代产。

1.实验部分 1.1主要试剂和材料 苯甲醛、氢氧化钾、乙醚、10%碳酸钠溶液、浓盐酸250ml 分液漏斗、蒸馏装置、减压过滤装置、折光仪、加热浴(北京市永明医疗仪器厂)。 1.2化学反应 在250ml锥形瓶内加入18g氢氧化钾和18ml水配制成碱液并冷却至室温。然后加入苯甲醛20ml,盖上保鲜膜,用力振摇使原料混合充分,呈白色糊状物,放置一周进行反应。 1.3苯甲醇的分离纯化 观察得反应后锥形瓶的混合物为白色块状固体。向混合物中加入足量的水,边加边振摇使苯甲酸盐全部溶解,溶液为淡黄色。对该溶液分别用20ml、10ml、10ml乙醚进行萃取。将乙醚萃取液合并,依次用5ml饱和硫酸氢钠溶液、10ml10%碳酸钠溶液、10ml冷水洗涤,最后1g用无水碳酸钾干燥。将干燥后的乙醚先加热蒸馏出乙醚,然后升高温度蒸馏出苯甲醇液。称量得4.2g。测得其折光率为1.5364。 1.4苯甲酸的分离和纯化 将前面萃取后的水溶液,用浓盐酸酸化至ph=2。反应时迅速浑浊,并有气泡生成,放出大量的热量。充分冷却后使苯甲酸析出完全,减压过滤白色晶体,烘干后称量为10.3g。 2.结果与讨论 2.1结果

苯并恶嗪与复合树脂

1.1 引言 随着当今数字化科技的不断发展,航天航空以及工业领域科技的不断完善,人们对生活质量的不断提高,对材料性能的要求已经在不知不觉中迅速的提高。很明显的是在生活中旧材料已经渐渐不能满足人们的需求,于是对材料提出了新的要求,例如首先我们的住房需要是节能型的,可以保温隔热,起到冬暖夏凉的效果,其次自从“911事件”后对于商业大厦的材料需要有更好的耐热防火的性能,还有我们的环境近几年频频发出危险信号警示我们要保护环境,抵制白色垃圾的产生,弥补温室效应带来的不良后果,为此世界联合国颁布了一系列法规呼吁全世界参与到环境保护当中,而且我们国家法规定08年6月后开始实行有偿使用塑料袋。虽然弥补这个措施是一项重要的工作,但是生活还是在继续,很多物质我们依然是要去使用它,因此改变材料的性能、研发新型材料成为当今科学家解决世界这一棘手问题的主要手段。 1.2 苯并噁嗪树脂概述 苯并噁嗪[1~10]是以酚类、醛类和伯胺类化合物为原料合成的一类含杂环结构的中间体。是一种具有优良耐热性、阻燃性、绝缘性和物理机械性能的极具应用前景的树脂。早在本世纪40年代就开始了苯并噁嗪的研究。1973年,H. Schreiber 申请了以苯并噁嗪预聚物与环氧树脂一同浸渍纸张热固化制造电气绝缘材料的专利。此外,H.P. Higginbottom研究了苯并噁嗪涂料,俄国L.G.Grabarnik 将苯并噁嗪用作酚醛树脂固化剂,日本科学家将其应用于摩擦材料。苯并噁嗪是一种高性能树脂基材料,它拥有许多优越的性能。 苯并噁嗪由于其在开环聚合过程中不释放低分子物质,所以它的固化收缩几乎为零、制品的孔隙率也低,耐烧蚀性也好,因此可对这一树脂进行灵活的分子设研究、开发、应用,这对改变我国树脂行业落后面貌,赶超世界先进水平,都具有重要的现实意义。还有苯并噁嗪不仅本身具有众多优越的性能,将它与其他材料进行复合更能发挥出更好的效果。如科学家们通过多面体硅氧烷低聚物对苯并噁嗪的耐热性进行了改性、使它拥有了更强的耐热性能;又通过橡胶以及碳纤维对苯并噁嗪进行了增韧改性、还通过将苯并噁嗪涂覆于铜板使之拥有良好的绝缘性能,成为很好的绝缘材料。另外还有苯并噁嗪阻燃性能的改性,以及将苯并噁嗪与环氧树脂、酚醛树脂进行共混形成了一种良好的电子封装材料,并可以广泛运用于高填充体系。总之,苯并噁嗪作为一种新型材料的出现有着强大的生命力,是一类深具发展潜力,工业前景美好的高性能聚合材料。

苯并恶嗪树脂的合成及其改性的研究进展_吴广磊

苯并恶嗪树脂的合成及其改性的研究进展 吴广磊寇开昌晁敏王伟蒋洋王益群张教强 (西北工业大学理学院,西安710129) 摘要综述了近年来国内外在苯并恶嗪树脂基础研究与应用领域内的最新进展情况;介绍了苯并恶嗪树脂的合成及其改性方法,并对苯并恶嗪树脂的发展趋势进行了展望。 关键词苯并恶嗪树脂合成改性 苯并恶嗪是由O原子和N原子构成的六元杂环化合 物。该类化合物具有下列特点:①较低的熔融黏度,便于成型加工;②不需要以强酸为催化剂,加热或使用Lewis酸等催化剂就可使其开环聚合,聚合后形成类似酚醛树脂的结构;③聚合时无小分子放出,制品孔隙率低;④聚合过程中收缩很小,可保证制品精度;⑤聚合物耐热性好,有高的玻璃化转变温度(T g )和热稳定性;⑥聚合物有良好的力学性能、电气性能、阻燃性能和高的残炭率,并且吸水率极低;⑦具有灵活的分子设计性等。苯并恶嗪已广泛应用于复合材料基体树脂[1]、无溶剂浸渍漆[2]、电子封装材料[3]、阻燃材料[4]和电绝缘材料[5]等领域。然而,单官能度的苯并恶嗪在开环聚合时存在链转移反应,所得聚合物的分子量低,限制了其应用范围;而双官能度(如双酚A型)的苯并恶嗪尽管可用作高性能材料,但由于分子结构自身的特点,致使苯并恶嗪聚合物存在交联密度低、性脆、韧性较差等缺点。因此,为适应特殊的使用要求,需对苯并恶嗪进行合成工艺的探索和适当的改性,以便获得满足要求的性能。 1苯并恶嗪树脂的合成 1.1溶剂法合成 赵圩等[6]以甲苯为溶剂,采用苯酚、苯胺、甲醛和二甲苯甲醛树脂(XF)为原料,通过Mannich反应合成了一种二甲苯型苯并恶嗪。此苯并恶嗪分子量分布较窄,在加热条件下可开环聚合,其固化温度为145 230?,此苯并恶嗪固化产物(聚苯并恶嗪)具有优良的热性能,其耐热指数为197?。王军等[7]以双酚芴、环己胺和甲醛为原料,合成了一种新型双官能度芴。芴基苯并恶嗪呈现典型的热开环固化反应,芴基以Mannich桥键链接方式悬挂在聚合物网络结构中,分子 内和分子间氢键及刚性的芴基链段使得聚合物的T g 达到189.4?。失重5%和10%时,对应的热分解温度为329?和351?,800?时残炭率达到31%。刘晓丽等[8]以3-氯丙烯、苯酚、甲醛和苯胺为原料,制备了烯丙基苯并恶嗪及其中间体烯丙基苯基醚、邻烯丙基苯酚,发现邻烯丙基苯酚与苯胺、甲醛在适当的配比反应6h,烯丙基苯并恶嗪的产率较高,可达到98.8%。张英强等[9]以烯丙基双酚A、间氨基苯乙炔和甲醛为原料,以二氧六环为溶剂,合成了含烯炔结构的苯并恶嗪化合物。对该恶嗪化合物的固化产物进行了动态力 学分析(DMA),结果表明,制备的恶嗪化合物固化物的T g 高达367.61?。说明通过引入烯、炔结构,可大大提高苯并恶嗪树脂的使用温度。蒋健美等[10]以双酚、甲醛和二胺为主要原料,以甲苯为溶剂,合成了苯并恶嗪(BOZ)中间体。发现双酚二胺类BOZ体系具有较宽的固化峰,在200?左右开始开环固化,具有良好的加工性能;双酚二胺类BOZ体系比双酚单胺类BOZ体系具有较高的分解温度和良好的耐高温性能,其300?时无热失重,700?时的残炭率均超过40%,说明该双酚二胺类BOZ体系是一种良好的耐高温材料,可以用于耐高温胶粘剂的制备。白会超等[11]以对羟基苯甲醛、苯胺、甲醛为主要原料,以三氯甲烷和二氯甲烷为溶剂,合成了含醛基的苯并恶嗪中间体。结果表明,含醛基的苯并恶嗪中间体在氮气保护下,800?的残碳率高达65.63%,与普通的苯并恶嗪树脂相比,残炭率提高了20%,耐热指数为221.09?。G.P.Cao等[12]用溶剂法2,6-二(4-二氨基苯甲酰氧基)苯甲腈、苯酚和甲醛合成了一种含氰基的苯并恶嗪(BZCN),并借助红外光谱(IR)和核磁共振对其结构进行了表征。并用IR、差示扫描量热(DSC)和热失重(TG)测试了其热性能。结果发现,完全固化后的材料在氮气保护下,800?的残炭率可达70%,在空气中(含20%氧气)600?时的残炭率可达64%。而且氰基的引入提高了苯并恶嗪的T g ,为250?。 1.2无溶剂法合成 邹志量等[13]采用无溶剂二步法制得了双酚A型苯并恶嗪,并将它的初级产品和溶剂法制得的苯并恶嗪的初级产品的成环率进行了比较。通过比较发现,无溶剂二步法制得的苯并恶嗪的成环率高。赵恩顺等[14]采用无溶剂法以双酚A、甲醛分别和苯胺、间甲苯胺、对甲苯胺、3,5-二甲基苯胺为原料合成苯并恶嗪树脂。通过对比固化后树脂的介电常数表明,苯胺苯环上甲基的存在和不同位置对苯并恶嗪固化树脂介电常数有影响。同时采用在树脂中引入氟原子的方法来降低树脂的介电常数。陶果等[15]以4-氨基苯基马来酰亚胺、甲醛、苯酚为原料,采用两步法合成苯并恶嗪。表征分析发现,马来酰亚胺引入恶嗪化合物后可以明显提高聚合产物的热性能;采用含马来酰亚胺结构合成的苯并恶嗪单体化合物的熔点为113.3?,苯并恶嗪在150?的固化率大大增加, 收稿日期:2011-06-17

Cannizzaro反应-——苯甲酸和苯甲醛

Cannizzaro反应—苯甲醇和苯甲酸 一、实验目的 1、掌握苯甲醇和苯甲酸的制备; 2、学习Cannizzaro(康尼扎罗)反应原理; 3、熟练掌握实验中的萃取、洗涤等基本操作。 二、实验原理 1、苯甲酸和苯甲醇的相关性质 2、Cannizzaro反应及反应机理 没有α-氢的醛,如苯甲醛,在强碱作用下,会发生分子间的氧化还原反应,一分子被还原成苯甲醇,另一分子被氧化成苯甲酸,即Cannizzaro反应。

反应机理: 3、本实验的相关反应 主反应: 副反应: 4、刚果红试纸 刚果红试纸是由刚果红溶液浸泡制成。刚果红呈枣红色粉末状,能溶于水和酒精,遇酸呈蓝色。它不仅能作染料,也用作指示剂。刚果红是酸性指示剂,变色范围为3.5到5.2,碱态为红色,酸态为蓝紫色。有人认为刚果红毒性很大,其实是错误的。刚果红能做为药剂成分.

三、实验装置示意图 四、实验步骤 1、加料,歧化反应:100ml锥形瓶中,加18gKOH ,18ml 水和10ml苯甲醛,该反应是 两相反应,不断振摇是关键。得白色糊状物。静置 2、萃取,分离:加水溶解,置于分液漏斗中。每次用20ml乙醚萃取,共萃取水层3次(萃

取苯甲醇),水层保留。 3、洗涤醚层:依次用亚硫酸氢钠(饱和)、10%碳酸钠、水各5ml洗涤醚层。除去苯甲醛, 酸性亚硫酸氢钠盐 4、干燥,蒸馏:用无水硫酸镁干燥半小时。水浴回收乙醚。用空气冷凝管收集苯甲醇 200-204℃馏分。N201.5396,约4-5g. 5、酸化,重结晶:浓盐酸酸化使刚果红试纸变蓝,冷却析出苯甲酸。必要时用水重结晶。.mp.121-122℃ 6、测折射率 五、注意事项 1.如果第一步反应不能充分振摇,会影响后续反应的产率。如混合充分,放置24小时后混合物通常在瓶内固化,苯甲醛气味消失; 2.用分液漏斗分液时,水层从下面分出,乙醚层要从上面倒出,否则会影响后面的操作;3.用干燥剂干燥时,一定要澄清后才能倒在蒸馏瓶中蒸馏,否则蒸出的产物不纯; 4.水层如果酸化不完全,会使苯甲酸不能充分析出,导致产物损失。

一种苯甲醛的制备方法

一种苯甲醛的制备方法 一、技术领域: 本发明是一种生产广泛用于医药、染料、香料等有机合成重要中间体苯甲醛的生产新工艺。 二、背景技术及存在技术问题 现有苯甲醛生产技术普遍采用商品甲苯经沉降分离脱水后的甲苯和氯气在搪瓷反应釜内在普通光源的催化下,通过间歇式氯化反应制取苄叉二氯和苄基氯混合物,再通过间歇式分馏处理,得85%左右的苄叉二氯用纯碱溶液水解制的苯甲醛。 该工艺的主要缺点是: 1、该反应对铁杂质要求较高,瓷非常容易脱落,一旦搪瓷脱落,反应釜 会很快穿孔报废,同时由于搪瓷脱落后料液和铁之间接触后,苄基氯 会反应剧烈的聚会反应,有爆炸的危险。 2、传统工艺采用是通过静臵的方式粗略精致甲苯,这样处理过的甲苯水 含量通常在300ppm以上,这样在反应是会形成盐酸溶液,对设备产生 腐蚀,同时在金属酸溶液存在下,甲苯会发生苯环上氯代反应,不仅 降低了苄叉二氯的收率,而且形成难以分离的环氯副产物。 3、传统工艺采用普通全波段的光源,不仅选择性不好,氯的吸收效率也 较低) 4、传统方式间歇式分馏方式,不仅生产效率极低,而且分馏效果也比较 差,苄叉二氯中的苄基氯的含量在15%左右 5、由于苄基氯和苯甲醛的沸点几乎相同仅相差0.4度,采用传统的分馏 操作,很难使二者分离,传统工艺是通过苄基氯在12%的碳酸钠水溶 液中水解成苄醇,再通过分馏的方法提纯苯甲醛,这样,苄基氯就通 过纯碱转化成苄醇成为分馏后釜残废液了,不仅降低了苯甲醛的收率, 而且增加了污染。 三、技术方案 经过共沸脱水后的精致甲苯和氯气在特殊材质的反应器内,通过高压紫外灯(波长为400nm左右)轴向光照在95-110度之间反应生成苄基氯、苄叉二氯

苯并恶嗪树脂

1.1 苯并噁嗪树脂产生的背景 1.1.1 酚醛树脂 酚醛树脂是世界上最早实现工业化的热固性合成树脂。迄今己有近百年的历史。由于其原料易得、价格低廉、生产工艺和设备简单,而且产品具有优异的机械性能、耐热性、耐寒性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性、阻燃性,因此它以成为工业部门不可缺少的材料,具有广泛的用途。但是酚醛树脂结构上的薄弱环节是酚羟基和亚甲基容易氧化,耐热性受到影响。随着工业的不断发展,特别是各种车辆和机械使用工况条件及航空、航天和其他国防尖端技术的发展,对高性能摩擦材料提出了新的要求,如较高的分解温度、良好的热恢复性能、足够的摩擦系数、较好的耐磨性能及较低的噪音等。用纯酚醛树脂作为摩擦材料,如高级轿车、摩托车刹车片和离合器片的基材,还不能满足这些要求。传统未改性的酚醛树脂固化时放出水、脆性大、韧性差、耐热性不足,即所谓的“三热” 问题;耐热性差,热衰退严重;干法制品热膨张、起泡;热龟裂[1]。限制了高性能摩擦材料的开发,目前,高性能摩擦材料用酚醛树脂主要靠从国外进口。因此,为适应汽车、电子、航空、航天及国防工业等高新技术领域的需要,对酚醛树脂进行改性,提高其韧性及耐热性是酚醛树脂的发展方向。 1.1.2 改性酚醛树脂 普通酚醛树脂的脆性大,通常由其制备的摩擦材料硬度大、模量高、韧性差、易在界面上产生应力裂纹。提高酚醛树脂的韧性的途径,主要有以下几种: (1)在酚醛树脂中加入外增韧物质,如天然橡胶、丁睛橡胶、丁苯橡胶及热塑性树脂等。 (2)在酚醛树脂中加入内增韧物质,如使酚羟基醚化、在酚核间引入长的亚甲基链及其他柔性基团等。 (3)用玻璃纤维。玻璃布及石棉等增强材料来改善脆性。这些方法虽然提高了韧性,耐热性等却下降了。为了使酚醛树脂的耐热性进一步提高,目前一直探讨其改性方法,如增加酚醛中固化剂的添加量,严格成型条件或后固化条件,或者导入亚胺环或三嗪环等刚性结构的方法。这些方法虽然提高了耐热性,但韧性却又下降了。由此可见,很多情况下酚醛树脂的韧性和耐热性的提高是难以并存的。近年来,曾进行过在不降低酚醛树脂耐热性的前提下提高其韧性的探讨,如通过添加碳酸钙和粘土等无机填料来保持其耐热性;采用热塑性酚醛树脂六次亚甲基四胺固化体系,并对改性剂及酚醛固化物的结构进行设计,以提高酚醛树脂的韧性和耐热性。这些研究工作均取得了一定进展。普通酚醛树脂在200C以

苯甲酸和苯甲醛的合成暨Cannizzaro反应

苯甲酸和苯甲醛的合成暨Cannizzaro反应作者:段璞 摘要:本文是第四次合成化学实验的实验报告,主要介绍了以苯甲醛为原料进行的Cannizzaro反应制备苯甲酸与苯甲醇的方法。反应后通过萃取分离苯甲酸与苯甲醇,并分别运用重结晶和加压蒸馏提纯两产物。本次实验投放原料苯甲醛10mL(10.4g,0.1mol),共制得提纯产物苯甲酸4.38g、苯甲醇3.68g。 实验原理: 无-α-氢的醛(如芳香醛、甲醛等)在浓碱的作用下发生歧化反应,一分子醛失去氢被氧化为酸,而另一分子醛得到氢而被还原为醇,此反应即为Cannizzaro反应。 如本次反应中使用的苯甲醛歧化反应: Cannizzaro反应的实质是羰基的亲核加成。反应的机理是OH-对一个醛分子的羰基进行亲核进攻生成负离子,此负离子使原来醛基上的氢带着一对电子对另一分子芳香醛进行亲核加成。反应机理如下:

由于第一步反应为可逆反应,且平衡偏向反应物一侧,所以Cannizzaro反应需要非常高的碱度,常用过量一倍以上的浓度为50%的强碱。本次反应中使用了10g氢氧化钠(0.25mol,即2.5当量)。 利用产物苯甲酸与苯甲醇在碱性溶液与乙醚中溶解度的不同(苯甲酸以苯甲酸盐的形式存在于碱液,而苯甲醇主要存在于乙醚)达到分离两种产物的效果。接着利用未反应完全的苯甲醛易与亚硫酸氢钠反应生成α-羟基苄磺酸钠,从而达到与苯甲醇分离的效果。反应机理如下: 实验操作及现象: 1.于150mL锥形瓶中称取10g氢氧化钠(0.25mol)加入10mL水。溶解并冷却至室温后, 边振摇边加入10mL苯甲醛(10.4g,0.1mol)。加完后用称量纸封口,剧烈振摇,充分混合,数分钟后,原料凝结成固体,呈现微黄色,后逐渐变为淡粉色。于避光处放置两礼拜。 2.取适量水溶解,转移至分液漏斗,乙醚萃取3次,每次25mL。初次醚层呈红褐色,水 层微浑浊,萃取若干次后基本澄清。合并醚层,倒入分液漏斗中,先用10mL饱和亚硫

苯并恶嗪合成方法与合成路线

综述:苯并噁嗪的合成方法与合成路线 苯并噁嗪化合物,其命名为3,4-二氢-3-取代基-2H-1,3-苯并噁嗪(3,4-dihydro-3-substituted-2H-1,3-benzoxazine)。它是一种由酚类化合物、甲醛和伯胺经缩合反应得到的化合物,其反应方程式如下: OH +RNH2+2CH2O N O R' +2H2O R R 在加热或路易斯酸的作用下发生开环聚合,形成结构上类似于酚醛树脂的固化产物,其反应方程式如下: N O R' R R OH R' OH R 1.苯并噁嗪树脂的研究概况 苯并噁嗪化合物最早是在1944年,由Holly和cope意外发现的。当时是以邻经基苯甲胺和甲醛为原料进行Mannich反应产物合成时,分离出的一种白色晶体。测定其熔点为154一155℃,并用元素分析的方法对其进行了结构测定。1949年,美国人W.J.Burke等对苯并噁嗪的合成反应进行了较为系统的研究,他们采用对位取代酚、伯胺和甲醛(多聚甲醛)在二氧六环溶液中进行反应,合成出一系列噁嗪化合物,并在此基础上对苯并噁嗪的合成进行了深入的研究,发现反应物的配比将直接影响到产物的结构。 七十年代初,Schreibe申请了苯并噁嗪预聚物同环氧树脂热固化制造电器绝缘材料的专利,并研究了苯并噁嗪在粘合剂以及玻璃纤维增强材料方面的应用。自此,人们对苯并噁嗪研究的兴趣明显增强。 1985年,Higginbottom申请了两个关于聚苯并噁嗪涂料的专利,并且对苯并噁嗪预聚体合成反应的影响因素以及胺类化合物碱性对苯并嗓嗓预聚体固化行为的影响进行了粗略的研究。此外,Grbarmik研究了苯并噁嗪在酚醛树脂固化剂方面的应用。Riess等研究了单官能团苯并噁嗪的固化反应,结果发现,热

苯甲醛的合成工艺技术开题报告

开题报告题目苯甲醛的合成工艺技术 姓名 所在系部 专业班级 指导教师 2012 年 12 月

一、选题的背景与研究意义 背景:苯甲醛(Benzaldehyde),无色或浅黄色,是一种强折射率的挥发性油状液体,具有苦杏仁味,故又称苦杏仁油。 苯甲醛的熔点-26℃,沸点178℃,相对密度 1.0415(104℃)。能与乙醇、乙醚、氯仿等混溶,微溶于水。能进行水蒸气蒸馏。苯甲醛的化学性质与脂肪醛类似,但也有不同。苯甲醛不能还原费林试剂;用还原脂肪醛时所用的试剂还原苯甲醛时,除主要产物苯甲醇外,还产生一些四取代邻二醇类化合物和均二苯基乙二醇。在氰化钾存在下,两分子苯甲醛通过授受氢原子生成安息香。苯甲醛还可进行芳核上的亲电取代反应,主要生成间位取代产物,例如硝化时主要产物为间硝基苯甲醛。 研究意义:本论文对甲苯侧链氯化水解法制备苯甲醛产品的方法进行了研究,提高了苯甲醛的收率,并得到了最佳工艺条件。重点考察了直接碱性水解和酸碱复合水解,甲苯氯化时反应时间、光照效率,蒸馏时真空度、塔顶出料液时的温度对收率的影响。从国内市场来看,无氯苯甲醛市场需求很大。为了满足市场对苯甲醛日益增长的需要,研究和开发一条经济、有效的制备苯甲醛的新途径是十分必要和有意义的。甲苯氯化水解法就是一种适于大量生产无氯苯甲醛的好方法。 ①可以充分利用甲苯催化重整过程的迅速发展,使得甲苯价廉易得,产量不断增长。从甲苯的有效利用和经济效益两方面来考虑,甲苯作为苯甲醛的生产原料,可说是最理想的选择。 ②生产大量无氯苯甲醛,以满足食品、香料、化妆品、医药等工业对无氯苯甲醛的日益增长的需要。 ③由甲苯生产无氧苯甲醛可创造可观的经济利益。甲苯的价格较苯甲醛低得多,甲苯一般为4000元/吨,而苯甲醛为16000元/吨。 总之甲苯氯化水解法是一种价廉物美的苯甲醛生产方法,生产能力大,污染少,是值得研究开发的方法。 由于甲苯液相空气氧化法仍存在低选择性或低收率的最大不足,所以至今仍没找到一种有效的适合工业生产的方法。其根本原因是苯氧化成苯甲醛,从而很难控制氧化深度。 甲醛极易被O 2

苯并恶嗪树脂的性能、应用及前景

1.1苯并噁嗪树脂产生的背景 1.1.1 酚醛树脂 酚醛树脂是世界上最早实现工业化的热固性合成树脂。迄今己有近百年的历史。由于其原料易得、价格低廉、生产工艺和设备简单,而且产品具有优异的机械性能、耐热性、耐寒性、电绝缘性、尺寸稳定性、成型加工性、阻燃性,因此它以成为工业部门不可缺少的材料,具有广泛的用途。但是酚醛树脂结构上的薄弱环节是酚羟基和亚甲基容易氧化,耐热性受到影响。随着工业的不断发展,特别是各种车辆和机械使用工况条件及航空、航天和其他国防尖端技术的发展,对高性能摩擦材料提出了新的要求,如较高的分解温度、良好的热恢复性能、足够的摩擦系数、较好的耐磨性能及较低的噪音等。用纯酚醛树脂作为摩擦材料,如高级轿车、摩托车刹车片和离合器片的基材,还不能满足这些要求。传统未改性的酚醛树脂固化时放出水、脆性大、韧性差、耐热性不足,即所谓的“三热”问题;耐热性差,热衰退严重;干法制品热膨张、起泡;热龟裂[1]。限制了高性能摩擦材料的开发,目前,高性能摩擦材料用酚醛树脂主要靠从国外进口。因此,为适应汽车、电子、航空、航天及国防工业等高新技术领域的需要,对酚醛树脂进行改性,提高其韧性及耐热性是酚醛树脂的发展方向。 1.1.2 改性酚醛树脂 普通酚醛树脂的脆性大,通常由其制备的摩擦材料硬度大、模量高、韧性差、易在界面上产生应力裂纹。提高酚醛树脂的韧性的途径,主要有以下几种: (1)在酚醛树脂中加入外增韧物质,如天然橡胶、丁睛橡胶、丁苯橡胶及热塑性树脂等。 (2)在酚醛树脂中加入内增韧物质,如使酚羟基醚化、在酚核间引入长的亚甲基链及其他柔性基团等。 (3)用玻璃纤维。玻璃布及石棉等增强材料来改善脆性。这些方法虽然提高了韧性,耐热性等却下降了。为了使酚醛树脂的耐热性进一步提高,目前一直探讨其改性方法,如增加酚醛中固化剂的添加量,严格成型条件或后固化条件,或者导入亚胺环或三嗪环等刚性结构的方法。这些方法虽然提高了耐热性,但韧性却又下降了。由此可见,很多情况下酚醛树脂的韧性和耐热性的提高是难以并存的。近年来,曾进行过在不降低酚醛树脂耐热性的前提下提高其韧性的探讨,如通过添加碳酸钙和粘土等无机填料来保持其耐热性;采用热塑性酚醛树脂六次亚甲基四胺固化体系,并对改性剂及酚醛固化物的结构进行设计,以提高酚醛树脂的韧性和耐热性。这些研究工作均取得了一定进展。普通酚醛树脂在200℃以

苯甲醛生产工艺

一、甲苯氯化水解法 1、工艺流程 甲苯控制条件进行侧链氯化,得到主要产物亚苄基二氯,再经酸性或碱性水 解及精馏可得苯甲醛,副产物苯甲酸。 酸性水解可用硫酸、磷酸、盐酸或甲酸等,并以锌或铁等金属盐为催化剂,如氢氧化锌、磷酸锌、月桂酸锌等,用量约为亚苄基二氯的 0. 05% ; 碱性水解 主要用碳酸钠(有的工厂用有几件替代可提高收率),在 70 ~ 80 ℃下水解 5 ~ 6 h,苯甲醛的收率为 96% ~ 97% 。 2、问题 A.水解法的废液处理有待解决 B.反应过程产生大量的氯化氢容易腐蚀设备及管道,对材质要求很高 C.产品含氯,不能直接应用于药品、香料的合成,必须增加产品精制工段,提高了产品成本 3、杭州电化集团的工艺改进 杭州电化集团有限公司所采用的新工艺是:甲苯侧链光照氯化生成二氯苄, 控制三氯苄的生成量,通过精馏分离除去一氯苄( 循环套用),水解二氯苄含量 高的馏分得到粗苯甲醛 ,经蒸馏得高纯度的苯甲醛产品(≥99.5%)。 文章(《苯甲醛生产技术剖析》邵洪根)详细给出了生产流程及流程中的重 要控制点。

二、甲苯液相氧化法 1. 钴盐为催化剂、溴化物为催化助剂、空气为氧源的液相氧化工艺

此工艺中苯甲醛作为副产物生产,经常出现在以甲苯为原料生产己内酰胺(意大利SNIA工艺)、苯甲酸的工艺流程中。国外早已工业化,国内没有使用此法将苯甲醛作为主产品的生产厂家。 优点:产品不含氯,应用范围广 缺点:氧化工艺不好控制,甲苯很容易被过度氧化成苯甲酸;产品中杂质较多,除苯甲醇、苯甲酸外还存在苯甲酸苄酯等酯类化合物。而且,甲苯的单程转化率不超过20%,若要提高苯甲醛的选择性还需要进一步降低甲苯转化率到个位数水平,增加了生产中的动力消耗 改进措施: A.可以通过加入惰性气体的方式控制氧源中氧气的浓度防止过度氧化 B.降低反应温度,减少物料在反应器中的停留时间 C.在反应体系中加入一种或多种脂肪族或芳香族的含氮化合物,提高苯甲醛在反应产物中的分布 2. 三氧化二锰法绿色氧化工艺 利用二氧化锰在 650 ℃下灼烧得到三氧化二锰,使用该原料与中等浓度的硫酸与甲苯在反应器内进行固、油、水三相反应,甲苯氧化成苯甲醛。油相蒸馏回收,分离出苯甲醛成品和没有反应的甲苯,甲苯用于循环使用;水相经活性炭吸附处理循环使用;固相副产物( 主要是硫酸锰) 可作为成品出售。用此方法制备苯甲醛的最高收率为 91%。 此法是甲苯间接电氧化法的改进版,是一种具有挑战性的方法。

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华东年产2000吨苯并噁嗪树脂系列产品和300吨萃取剂系列 可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司 地址:中国·广州

目录 第一章华东年产2000吨苯并噁嗪树脂系列产品和300吨萃取剂系列概论 (1) 一、华东年产2000吨苯并噁嗪树脂系列产品和300吨萃取剂系列名称及承办单位 (1) 二、华东年产2000吨苯并噁嗪树脂系列产品和300吨萃取剂系列可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) (一)项目可行性报告编制依据 (2) (二)可行性研究报告编制原则 (2) (三)可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、华东年产2000吨苯并噁嗪树脂系列产品和300吨萃取剂系列产品方案及建设规模 (6) 七、华东年产2000吨苯并噁嗪树脂系列产品和300吨萃取剂系列总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (7) 十、研究结论 (7) 十一、华东年产2000吨苯并噁嗪树脂系列产品和300吨萃取剂系列主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章华东年产2000吨苯并噁嗪树脂系列产品和300吨萃取剂系列产品说明 (16) 第三章华东年产2000吨苯并噁嗪树脂系列产品和300吨萃取剂系列

市场分析预测 (16) 第四章项目选址科学性分析 (16) 一、厂址的选择原则 (16) 二、厂址选择方案 (17) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (18) 项目占地及建筑工程投资一览表 (18) 六、项目选址综合评价 (19) 第五章项目建设内容与建设规模 (20) 一、建设内容 (20) (一)土建工程 (20) (二)设备购臵 (21) 二、建设规模 (21) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (22) 一、原辅材料供应条件 (22) (一)主要原辅材料供应 (22) (二)原辅材料来源 (22) 原辅材料及能源供应情况一览表 (22) 二、基本生产条件 (24) 第七章工程技术方案 (25) 一、工艺技术方案的选用原则 (25) 二、工艺技术方案 (26) (一)工艺技术来源及特点 (26) (二)技术保障措施 (26) (三)产品生产工艺流程 (26) 华东年产2000吨苯并噁嗪树脂系列产品和300吨萃取剂系列生产工艺流程示意简图 (27)

苯甲醛合成苯甲酸

苯 甲 醛 合 成 苯 甲 酸 材料化学09-1 许军 0901130831 羰基是醛的官能团,也是醛类化合物的反应中心。 苯甲醛的结构式如图1: 羰基C O 作为吸电子的钝化基团(或称间位定位取代基,也称第二类 取代基),通过吸电子共轭效应和诱导效应都能够使苯环上的电子云密度降低,因而降低了苯环上亲电取代反映的活性,即钝化了苯环 H 图2亲电取代反映的活性。由图(2)亦可看出:电子云密度降低程度较大的位置是在邻位和对位,因此,相对而言,间位上更容易发

生亲电取代反应。苯甲醛中羰基上的碳原子(或直接与苯环相连的原子)为强极性缺电子原子或带有部分正电的原子,这是由于氧原子的电负性(χ)很大,其值为χ=3.5(仅次于电负性最大的F原子的电负性χ=4.0),因此,吸附了大量的电子而致使羰基碳原子上带有大量正电荷,所以,羰基碳原子易被带有一对未共用的电子的亲核试剂进攻,导致π键异裂,形成两个新的σ键,即发生亲核加成反应。

CH O +Y C O +HY 增长: C O +O 2O CHO O +O

⒊苯甲醛没有α活泼氢,可在强碱的作用下发生分子间的氧化还原,结果一分子醛被氧化成苯甲酸,另一分子的醛被还原成苯甲醇。这是一个歧化反应(dismutation reaction),称之为Cannizzaro反应(康尼查罗)。例如:苯甲醛在浓氢氧化钠溶液的作用下,得到等分子的的苯甲酸和苯甲醇: 2 CHO CH Array 2OH COO 反应机理如下图所示:

C H OH O OH CH 2OH COO COOH CH 2O H OH 首先OH ˉ和羰基进行亲核加成,由于氧原子带有负电荷,致使邻位碳原子排斥电子的能力大大增强,使碳上的氢带着一对电子以氢负离子的形式转移到另一分子苯甲醛的羰基碳原子上。其中给出氢负离子的叫做授体,接受氢的叫做受体。 虽然反应过程中苯甲酸与苯甲醇同在溶液中,但是二者只在酸性条件下才发生酯化反应。而且,高锰酸钾与硫酸锰在碱性条件下可制得二氧化锰,新制的二氧化锰可将不饱和键上的醇氧化得到相应的醛或酮,不饱和键不受影响, 此处便可将副产物苯甲醇再氧化为苯甲醛,从而得到苯甲酸, 反应方成如下: 2KMnO 44NaOH MnO 43522MnO 2K 2SO 4Na 2SO 4H 2O

六氯环三磷腈苯并恶嗪树脂合成

方法设计一: 在配有冷凝管、磁力搅拌器、温度计的500ml的三口烧瓶中,加入100ml乙醇做溶 剂。再称取定量的摩尔比为1:6:12 的六-(4-氨基苯氧基)环三磷腈、苯酚、37%甲醛溶液。先在室温下加入1.44g(15.3mmol)苯酚、2.0g(2.55mmol)六-(4-氨基苯氧基)环三磷腈,搅拌使之混合均匀,得到棕黄色浑浊液;再边搅拌边滴加甲醛共计(30.6mmol),滴加完成后升温至100℃,回流12 小时后反应结束,减压蒸馏得到产品注意:滴加甲醛速度要慢,控制在每滴/min左右,而且不要加热;并且加热过程中还要不断搅拌。 方法设计二:在配有冷凝管、磁力搅拌器、温度计的500ml的三口烧瓶中,加入100ml二氧六环做溶剂。再称取定量的摩尔比为1:6:12 的六-(4-氨基苯氧基)环三磷腈、苯酚、37%甲醛溶液。先在室温下加入1.44g(15.3mmol)苯酚、2.0g(2.55mmol)六-(4-氨基苯氧基)环三磷腈,搅拌使之混合均匀,得到棕黄色浑浊液;再边搅拌边滴加甲醛共计(30.6mmol),滴加完成后升温至100℃,回流12 小时后反应结束,减压蒸馏得到产品注意:滴加甲醛速度要慢,控制在每滴/min左右,而且不要加热;并且加热过程中还要不断搅拌。 方法设计三: 六-(4-氨基苯氧基)环三磷腈,苯酚和37%甲醛溶液摩尔比为1:6:12 合成苯并噁嗪,量取37%的甲醛溶液4.97g(内含甲醛60mmol) 加入250ml 的三口烧瓶中,加入30ml二氧六环,在室温下加入4g(5mmol)六-(4-氨基苯氧基)环三磷腈,使其在冰水浴中(小于10℃)反应2 小时后,再加入 2.83g(30mmol)苯酚和10ml 的二氧六环混合物(用三乙胺调节pH 值为9-10),快速升温至80℃,反应12 小时后停止实验。反应结束后,混合物冷却到室温,苯并噁嗪中间体经旋转蒸发除去溶剂二氧六环,得到产品。 方法设计四: 250ml 的三口烧瓶中,依次加入4g(5mmol)六-(4-氨基苯氧基)环三磷腈、2.83g(30mmol)苯酚、37%的甲醛溶液4.97g(内含甲醛60mmol)、60ml二氧六环,搅拌均匀,加热回流,温度为80℃,反应12 小时后停止实验。反应结束后,混合物冷却到室温,旋转蒸发除去溶剂二氧六环,得到产品。

苯甲醛的制备

苯甲醛的制备 一.产品性质: 甲醛广泛存在于植物界,特别是在蔷薇科植物中,主要以苷的形式存在于植物的茎皮、叶或种子中,例如苦杏仁中的苦杏仁苷。苯甲醛天然存在于苦杏仁油、藿香油、风信子油、依兰依兰油等精油中。有时也称苦杏仁油。纯品是无色液体。 物理性质:外观与性状:纯品为无色液体,工业品为无色至淡黄色液体,有苦杏仁气味。熔点(℃):-26, 相对密度(水=1):1.04, 沸点(℃):179.62℃(1.33kPa), 相对蒸气密度(空气=1):3.66, 分子量:106.12, 饱和蒸气压(kPa):0.13(26℃), 折射率:1.5455, 闪点(℃):64°, 引燃温度(℃):192, 溶解性:微溶于水,约为0.6wt(20°C)可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿。 化学性质:苯甲醛的化学性质与脂肪醛类似,但也有不同。苯甲醛不能还原费林试剂;用还原脂肪醛时所用的试剂还原苯甲醛时,除主要产物苯甲醇外,还产生一些四取代邻二醇类化合物和均二苯基乙二醇。在氰化钾存在下,两分子苯甲醛通过授受氢原子生成安息香。苯甲醛还可进行芳核上的亲电取代反应,主要生成间位取代产物,例如硝化时主要产物为间硝基苯甲醛。由乙醇胺盐酸盐环合、中和可生成六水哌嗪。苯甲醛在浓碱溶液中进行歧化反应(康尼查罗反应,Cannizarro反应):一分子的醛被还原成相应的醇,另一分子的醛与此同时被氧化成羧酸盐。此反应的速度取决于芳环上的取代基。 二.产品的用途: 1.苯甲醛能进行亲核加成、羟醛缩合、康尼察洛反应、潘金反应、硝化和氯化等系列反应,衍生成许多化工产品,在医药、香料、农药和染料等工业中用途甚广。 2.苯甲醛用于制造医药品,如苯基氨基乙酸、N-甲基-2-甲基呋喃胺的硫酸盐、2-苯基苯并咪唑、麻黄素和氯霉素。

苯甲醛的合成

1 引言 1.1 苯并咪唑的性质简介 苯并咪唑又名间(二)氮茚,英文名称为Benzimidazole,英文别名为1,3-benzodiazole(简称BI或BIM)。其结构式如下: H N 它的一些物化性质如下:分子式C 6H 7 N 2 ,相对分子质量118.14,熔点169℃~171℃, 沸点360℃。其性状为白色晶体,几乎不溶与苯、石油醚,微溶于冷水、乙醚,稍溶于热水,易溶于乙醇、酸溶液、强碱溶液。可以用蚁酸和邻苯二胺反应来制备[1]。在药物合成、缓蚀方面有着重要的用途。 1.2 苯并咪唑类化合物的合成 1.2.1 合成原理 苯并咪唑类化合物的合成方法主要分为两种。 第一种是用邻苯二胺与羧酸在有或无催化剂的情况下反应。此方法的合成原理可以分为两步,其中第一步是N-酰基化反应,第二步是氨基与羰基的加成成环和脱水反应[2]。其反应通式表示如下: NH2 NH2 RCOOH NH NH2 C R O + +H2O NH NH2 C R O H N +H2O 第二种是用邻苯二胺与醛反应,其合成原理也是分为两步,第一步是邻苯二胺与醛羰基缩合形成单或双席夫碱,第二步是席夫碱发生关环反应,氧化脱氢后得到目的产物[3]。其反应通式可表示如下:

R-CHO N NH 2H N H R NH 2 NH 2 +N H N R 1.2.2 苯并咪唑类化合物的合成方法 如上所述,用羧酸和邻苯二胺反应来合成苯并咪唑类化合物是两种方法之一。如,付红蕾等[4]以邻苯二胺和丙酸为原料,磷酸为催化剂,合成出了2-乙基苯并咪唑。其原料的摩尔比是1:2.5,反应时间为2.0h ,反应温度约为100℃,磷酸用量为1.5mL 时,最终得率为78.09%。 另外,王元有[5]研究了在多聚磷酸和五氧化二磷催化下,邻苯二胺分别与对苯二甲酸、间苯二甲酸反应合成出了两种苯并咪唑衍生物,产率均在80%以上。并且经过了红外光谱,紫外可见光谱的初步表征,还定性研究了它们的荧光性质。其合成路线如下: RCOOH PPA/P O NH 2 NH 2 +NH NH 2O PPA/P O H N R 与此同时,利用醛类和邻苯二胺的反应来合成苯并咪唑类化合物也已多见于文献。如李焱等[6]用醛和邻苯二胺为原料,在碘催化下,一锅法合成出了2-取代苯并咪唑,该方法具有催化剂毒性低,反应条件温和,反应时间较短,且产率较高(73%~78%)等特点。 于丽颖等[7]研究了邻苯二胺和苯甲醛反应,在空气氧化下,得出了合成2-苯基苯并咪唑的简便方法。并且得出了在原料的摩尔比为1:2,反应的时间为3h ,反应温度在44℃时,氧化产物的产率可以达到72.50%,她们宣称这个方法后处理比较简单,对设备腐蚀性也较小,是一条符合现代环保要求的优良工艺路线。 李莹莹等[8] 用邻苯二胺与芳香醛反应,并且在不加任何催化剂的情况下用空气作

苯并恶嗪树脂的研究与应用

苯并噁嗪树脂的研究与应用 (摘要) 顾宜 四川大学高分子科学与工程学院,成都,610065 苯并噁嗪是一类有着重要发展前景的新型高性能复合材料基体树脂。该树脂是由酚、伯胺和甲醛为原料合成的一种苯并六元杂环化合物,经开环聚合可生成含氮且类似酚醛树脂的网状结构。因此,人们将这种新型树脂亦称为开环聚合酚醛树脂。与环氧树脂、双马来酰亚胺、酚醛树脂和氰酸酯等传统的高性能基体树脂所存在的这样或那样的不足相比较,苯并噁嗪树脂较好的将优良的成型加工性、综合性能和性价比集于一身。该树脂的原料来源广泛,价格低廉,合成工艺简便;其固化反应为开环聚合,无小分子释放,固化收缩小(近似零收缩),易于成型加工,制品孔隙率低、尺寸精度高;固化产物具有较高的Tg和热稳定性,,优良的阻燃性和机械性能,高模量、低热膨胀系数、低吸水率、高热态强度、较高的成碳率以及低的吸水率。 苯并噁嗪化合物发现于1944年,其后Burke等人对苯并噁嗪的合成进行了较为深入的研究,1973年,Shreiber首次报道了经苯并噁嗪开环聚合制备酚醛塑料的研究工作,相继申请了数项专利。而后一段时期,关于苯并噁嗪的理论研究和应用开发进展十分缓慢。九十年代初期,美国凯斯西方储备大学Ishida教授开始对苯并噁嗪的合成、聚合产物的性能开展了较系统的研究,但其研究工作主要在理论方面,并在理论研究的基础上, 逐步走向应用。进入21世纪,苯并噁嗪的应用研究快速发展,涉及日本、韩国、美国以及欧洲国家,相关的专利数已达80余项, 陆续有产品投放市场。 在国内,四川大学于1993年开始苯并噁嗪的合成及固化的研究,及复合材料制品的开发。在“留学回国人员基金”、“国家自然科学基金”和“国家‘九五’科技攻关”等项目的资助下及企业的合作支持下,通过分子模拟、固化反应和固化机理的理论研究及工艺控制,解决了传统苯并噁嗪树脂固化温度高、交联密度较低、制品高温性能不理想等问题。围绕不同成型工艺对树脂性质的不同要求,设计和合成了高活性苯并噁嗪树脂的溶液和固体,低活性和低粘度苯并噁嗪液体等不同结构的树脂及催化剂和固化剂体系;首创了悬浮法合成粒状苯并噁嗪合成技术;成功开发了155级和180级耐高温玻璃布层压板,高Tg的无卤阻燃硬质印制电路基板,性能优良的火车闸瓦等制品,分别在四川东方绝缘材料股份有限公司、成都联达合成材料厂、成都铁路局新都车辆配件修制厂和广州宏仁电子工业有限公司形成规模生产。上述研究成果已获授权中国发明专利4项,具有自主知识产权,获部省级二等和三等奖各1项,成果居国内领先、国际先进水平。 目前,四川大学开发的苯并噁嗪树脂既可以通过溶液法浸渍玻璃纤维、碳纤维、或织物制备预浸料,经压力机或热压罐成型复合材料制件;也可以通过低粘度液体树脂经树脂传递模塑(RTM)工艺成型三维编织的复合材料制品;也可以通过湿法或干法工艺制备短切纤维的模压制品。表1至

含酚酞结构的聚苯并恶嗪树脂的合成与表征

含酚酞结构的聚苯并噁嗪树脂的合成与表征 门薇薇,鲁在君 山东大学化学与化工学院高分子所,济南 (250100) E-mail:z.lu@https://www.360docs.net/doc/f213152380.html, 摘要:本文采用酚酞、苯胺和甲醛为原料制备了一种新型的苯并噁嗪中间体,并通过热固化得到高性能的聚苯并嗪树脂。对中间体的结构进行了FTIR和1H NMR表征,并且采用升 噁 温DSC和分段固化FTIR检测的方法研究了中间体的热固化过程。对固化树脂的热性能进行了DSC和TGA表征。结果表明,固化后所得树脂具有很好的热性能,其中玻璃化转变温度高达291℃,5%和10%的热失重温度分别为371℃和435℃,而且在800℃氮气氛的残炭率高达65%。 关键词:噁 苯并嗪;酚酞;高性能;开环聚合;耐热材料 1.引言 高性能树脂广泛应用于电子电器、航空航天、生物材料等领域[1-5],在这些高性能树脂中,除常见的酚醛树脂、环氧树脂和聚酰亚胺外,一种称作聚苯并噁嗪的新型树脂由于其在成型固化过程中没有小分子放出、制品孔隙率低等显著的优点近年来受到了广泛的关注[6]。 聚苯并噁嗪树脂是二十世纪90年代以来发展起来的一类新型热固性树脂,它是由苯并噁嗪单体在加热和(或)催化剂作用下发生开环聚合反应形成的[7]。聚苯并噁嗪树脂的高性能化一直是研究的焦点,在主链中引入苯环等刚性官能团可以提高聚苯并噁嗪树脂的热性能。Ishida[8-11]和Kimura[12]等制备出了一系列二元酚型高性能的聚苯并噁嗪树脂,其中包括双酚A系列、2,2′-对羟基联苯系列、4,4′-对羟基苯甲酮系列和萜二酚系列。 酚酞是一种常见的二元酚,由于分子结构中存在内酯结构,它能通过重排提高聚合物的耐热性,因此我们选用酚酞作为二元酚期望制备高耐热性的聚苯并噁嗪树脂。具体地,选用酚酞、苯胺和甲醛反应,制备了一种含酚酞结构的苯并噁嗪中间体,然后固化得到酚酞聚苯并噁嗪树脂。 2.实验部分 2.1实验原料 酚酞 CP, 上海国药试剂集团有限公司提供;苯胺 AR,上海试剂一厂提供;甲醛水溶液(37%) AR,中国莱阳双双化工有限公司提供;三乙胺 AR,天津试剂一厂提供;二氧六环 AR,上海国药试剂基团有限公司提供。 2.2 苯并噁嗪中间体的合成 在250ml三口瓶中依次加入75ml二氧六环、0.7g三乙胺、24ml甲醛溶液,搅拌混溶。慢慢加入14.4ml苯胺,控制反应温度不超过30℃,反应15min后加入23.9g酚酞,混合溶液于回流温度下反应5h,得到淡黄色苯并噁嗪中间体溶液。将反应产物倒入蒸馏水中沉淀,然后用二氯甲烷溶解,水洗后减压蒸馏得到桔黄色粘稠体,然后在甲苯与乙醇的混合溶剂中重结晶得到淡黄色晶体,产率68%。 2.3 聚苯并噁嗪树脂的制备 将苯并噁嗪中间体倒入自制的铝箔模具中,于电热恒温干燥箱中分段固化。固化升温过程为:100℃/2h,140℃/2h,180℃/2h,200℃/2h,230℃/2h,260℃/1h。

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