一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法与流程

本发明属于机化学合成，尤其是涉及一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法。

背景技术：

1、乙二醇双偏苯三酸酐是环氧粉末涂料酸酐型固化剂，固化剂作为涂料的成膜物质之一，是国内外涂料行业研究的热点，环氧粉末涂料在低温下实现完全固化也是生产技术的难点之一。

2、目前，已报到的制备乙二醇双偏苯三酸酐的方法有：

3、1、专利cn117567412a公开了一种双偏苯三酸酐二元酚酯或二元醇酯的合成方法：将13.03g乙二醇加入9.55gn-丙基咪唑氯盐,搅拌,得到溶液a1。将90.52g(0.4mo1)氯化偏苯三酸酐和202g无水四氢呋喃搅拌至全溶,得到溶液a2；在0℃和n2保护条件下,将溶液a1缓慢(每秒2滴以下,优选1滴/秒)滴加至溶液a2溶液中,经过酯化反应制得反应液a3；反应液a3经过离心,固体加入饱和碳酸氢钠溶液至中性,减压抽滤,滤饼干燥得到，收率98.8％，纯度99.43％。该方法收率及纯度均高，但是使用的咪唑氯盐会导致产品中氯离子残留高。残留的氯会破坏膜的分离层结构，造成膜选择透过性能的急剧变化，同时卤素也是有害物质控制元素之一。国外客户对氯的要求控制在20ppm以内。

4、2、专利cn102477021a公开了一种双(4-偏苯三酸酐)乙二醇酯的制备方法：偏苯三酸酐和二乙酸乙二醇酯在偏苯三酸酐醋酸钠/对甲苯磺酸复合催化剂和氮气氛围下于270℃反应得到粗品，之后经丙酮重结晶得到成品，纯度99％，收率68.3％。此方法虽然在工艺路线中无氯离子的产生，但是该方法反应温度高，收率低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明旨在提出一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，该方法能将金属离子控制在1ppm以内，氯离子控制在10ppm以内。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，包括如下步骤：

4、s1：粗品制备：以偏苯三酸衍生物和取代乙烷为原料，在溶剂中缚酸剂存在下加热条件中反应，反应完全后进行后处理后得到乙二醇双偏苯三酸酐粗品；

5、s2：粗品提纯：粗品加入到螯合剂和超纯水搅拌过滤，滤饼进行金属离子测试，若测试不合格重复上述去离子过程，测试合格后用洗涤若干次，且使用甲叔醚打浆，后处理后得到成品。

6、进一步地，步骤s1中的偏苯三酸衍生物包括偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、偏苯三酸乙酯、偏苯三酸酰胺中的一种；

7、优选地，偏苯三酸衍生物为偏苯三酰氯，且在加入螯合剂的步骤进行若干次洗涤。

8、进一步地，步骤s1中的取代乙烷包括乙二醇、乙二醇二钠、环氧乙烷中的一种或两种及以上；

9、并且/或者，步骤s1中在溶剂中缚酸剂存在下加热的温度为10-120℃。

10、进一步地，步骤s1中的缚酸剂包括乙醇钠、三乙胺、乙二醇二钠、氢氧化铯、碳酸铯、吡啶、三丙胺、二异丙胺中的一种或两种及以上。

11、进一步地，步骤s1中的偏苯三酸衍生物，取代乙烷和缚酸剂的摩尔比为1：(0.5～3)：(2～5)；

12、并且/或者，应完全后进行后处理后得到乙二醇双偏苯三酸酐粗品包括待原料反应完全后，滤液降温析晶、过滤得到乙二醇双偏苯三酸酐粗品。

13、进一步地，步骤s1中的所述溶剂包括氯仿、乙腈、二氯乙烷、甲叔醚、二氧六环、四氢呋喃、丁腈中的一种或两种及以上；

14、并且/或者，所述偏苯三酸衍生物质量和溶剂的体积比为：1：(2～7)。

15、进一步地，步骤s2中的螯合剂包括乙二胺四乙酸或其钠盐、二烷基三胺五乙酸类、柠檬酸、酒石酸、吡啶、六甲基磷酰三胺、硫代磷酸铵中的一种或多种；优选地，螯合剂为六甲基磷酰三胺；

16、进一步地，步骤s2中每次加入螯合剂的质量是偏苯三酸衍生物的0.1～0.5倍；

17、并且/或者，步骤s2中螯合剂的质量分数为5％。

18、进一步地，步骤s2中超纯水的金属离子应小于1ppm；

19、并且/或者，步骤s2中纯超水的搅拌时间为1.5-2.5h；

20、进一步地，步骤s2中的滤饼用icpms8900进行金属离子测试，需要满足单个金属离子的直径小于1ppm；若测试不合格重复上述去离子过程，测试合格后用超纯水洗涤至少2次，最后用去离子的甲叔醚于30℃打浆；

21、并且/或者，后处理包括过滤离心真空干燥于60-80℃干燥3-5小时，之后升温至80-90℃干燥3-5小时。

22、相对于现有技术，本发明所述的一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法具有以下优势：

23、本发明以偏苯三酸衍生物和取代乙烷为原料，经催化反应，螯合剂去离子等操作得到乙二醇双偏苯三酸酐，单个金属离子可控制在1ppm以内，氯离子控制在10ppm以内。该方法制备工艺简单、工艺条件温和绿色环保、产品收率高，金属离子及氯离子可控，适合工业化生产。

技术特征：

1.一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

2.根据权利要求书1所述的一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，其特征在于：步骤s1中的偏苯三酸衍生物包括偏苯三酸酐、偏苯三酰氯、偏苯三酸乙酯、偏苯三酸酰胺中的一种。

3.根据权利要求书1所述的一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，其特征在于：步骤s1中的取代乙烷包括乙二醇、乙二醇二钠、环氧乙烷中的一种或两种及以上；

4.根据权利要求书1所述的一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，其特征在于：步骤s1中的缚酸剂包括乙醇钠、三乙胺、乙二醇二钠、氢氧化铯、碳酸铯、吡啶、三丙胺、二异丙胺中的一种或两种及以上。

5.根据权利要求书1所述的一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，其特征在于：步骤s1中的偏苯三酸衍生物，取代乙烷和缚酸剂的摩尔比为1：(0.5～3)：(2～5)；

6.根据权利要求书1所述的一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，其特征在于：步骤s1中的所述溶剂包括氯仿、乙腈、二氯乙烷、甲叔醚、二氧六环、四氢呋喃、丁腈中的一种或两种及以上；

7.根据权利要求书1所述的一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，其特征在于：步骤s2中的螯合剂包括乙二胺四乙酸或其钠盐、二烷基三胺五乙酸类、柠檬酸、酒石酸、吡啶、六甲基磷酰三胺、硫代磷酸铵中的一种或多种；优选地，螯合剂为六甲基磷酰三胺。

8.根据权利要求书1所述的一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，其特征在于：步骤s2中每次加入螯合剂的质量是偏苯三酸衍生物的0.1～0.5倍；

9.根据权利要求书1所述的一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，其特征在于：步骤s2中超纯水的金属离子应小于1ppm；

10.根据权利要求书1所述的一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，其特征在于：步骤s2中的滤饼进行金属离子测试，需要满足单个金属离子的直径小于1ppm；若测试不合格重复上述去离子过程，测试合格后用超纯水洗涤至少2次，最后用去离子的甲叔醚于30℃打浆；

技术总结本发明提供了一种乙二醇双偏苯三酸酐的制备方法，包括如下步骤：S1：粗品制备：以偏苯三酸衍生物和取代乙烷为原料，在溶剂中缚酸剂存在下加热条件中反应，反应完全后进行后处理后得到乙二醇双偏苯三酸酐粗品；S2：粗品提纯：粗品加入到螯合剂和超纯水搅拌过滤，滤饼进行金属离子测试，若测试不合格重复上述去离子过程，测试合格后用洗涤若干次，且使用甲叔醚打浆，后处理后得到成品。本发明有益效果：该方法制备工艺简单、工艺条件温和绿色环保、产品收率高，金属离子及氯离子可控，适合工业化生产。技术研发人员：栗晓东,郭心富受保护的技术使用者：天津众泰材料科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18