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甲基六氫苯酐為無色透明液體,其溶于苯、甲苯、丙酮、 四氯化碳、氯仿、乙醇、乙酸乙酯,微溶于石油醚。甲基六氫苯酐具有飽和穩定的六元環結構,化學穩定性高,用作環氧樹脂酸酐類固化劑時,除擁有甲基四氫苯酐的適用性能(純度高、色澤淺、粘度低、揮發性小、加熱損失小、性能穩定、適用期長、凝固點低、毒性小及室溫下可長期存放等)外,還有比甲基四氫苯酐更優異的性能:環氧固化物色澤淺或無色;耐熱性優異,特別是在150°C下,環氧固化物具有優良的機械及電性能;耐候性突出,不受光熱影響,抗濕性好;反應活性高,凝膠時間短。用于電氣及電子領域,具有熔點低、與脂環族環氧樹脂組成的混合物粘度低、適用期長、固化物耐熱性高、高溫電性能優異等特點。且毒性小, 使用時不需特殊防護。因此,甲基六氫苯酐除適用于甲基四氫苯酐使用領域外,特別適用于 戶外固化物如澆鑄電弧及紫外線照射的戶外絕緣子、電容器、發光二極管以及運動娛樂器材等要求抗戶外紫外光、抗濕性好的產品,近年來在電子封裝領域得到了廣泛應用。
甲基六氫苯酐是以甲基四氫苯酐為原料經催化加氫而制得,有一步法、二步法之 分;有鈾、鈀、釕等貴金屬載體作催化劑,也有以雷尼鎳作催化劑;有本體加氫和溶劑存在下 的加氫;有間隙釜式加氫和連續加氫工藝;也有低壓、高壓之分,因加氫工藝、催化劑不同, 相應的壓力、溫度也不同,加氫副反應也略有差異,最終影響產品性能。
早期國內研究有采用溶劑法加氫,可降低體系粘度,提高傳質效率,但增加了產品與溶劑分離的環節,現工業上很少應用;國內也有研究采用連續滴漏床加氫中試裝置,但最 終沒能工業化;加氫催化劑為分散型粉未催化劑,加氫完成催化劑分離回收需要相應的設 備,目前國內工業化應用有采用價格較低廉鎳系催化劑的一步法或二步法加氫工業裝置,優點是加氫時間快、催化劑利用率高、催化劑成本低,但缺點是副分反應多,加氫產物游離 酸高、酸值和酐基當量略低,且加氫結束需要催化劑分離、催化劑流失不易回收等;也有采 用負載貴金屬的粉未型載體催化劑的一步加氫,優點是產品游離酸低、酸值和酐基含量正 常值,但缺點是催化劑分離困難、流失嚴重,因而加氫成本高,特別是鈾系催化劑,雖然活性 高、選擇性好,但不易回收,價格高,對于釕、鐒等稀有金屬,也同樣存在來源少、價格高等問 題,工業上應用受到限制。
原料甲基四氫苯酐是至少是二種以上異構體的混合物,分子中雙鍵位置、甲基位 置、順反方式等對加氫程度都有影響,同時在加氫過程中,因溫度、壓力、催化劑影響和氫原 子的作用,分子中酸酐也極易發生縮合、氫解、交聯等副反應,生成難以分離的高沸點及低 沸點雜質,不僅影響反應轉化率、選擇性和產品色澤,且原料不純帶入的雜質及反應中生成 的高沸點副產物極易焦化吸附在催化劑表面,導致催化劑中毒。甲基四氫苯酐及其異構體 和甲基六氫苯酐沸點接近,沸點又高,反應結束后很難通過精餾等傳統的分離方法進行有 效分離,最終影響產品性能。
甲基六氫苯酐性能主要以外觀、色澤、碘值、酸值、酐基含量、游離酸、結晶點等指標檢驗。雙鍵加氫反應程度以碘值來反映,普遍要求小于2.0,即加氫率大于98%,碘值越低,理論上外觀色澤幾乎接近透明;加氫過程的副反應影響酸值、酐基、游離 酸,酸值、酐基指標在正常值,游離酸低,結晶點更低,環氧樹脂固化物,抗壓性能好,少開裂。
市場上供應的工業產品甲基六氫苯酐實際上是六氫苯酐和甲基六氫苯酐的混合物,六 氫苯酐含量在10-20%不等,六氫苯酐的加入,酐值、酐基含量也相應提高,同時也改善了性 能;也有如專利CN1736996A,通過復合型加氫催化劑(骨架鎳和二(雙二苯基膦氧乙烷)四溴 化二銅聚合物為催化劑,在100 — 14(TC、1 一4MPa加氫2 — 6小時,收率90 — 95%,但其性能指標改善及工藝操作簡化均有限。
因此,加氫工藝路線、加氫設備、加氫原料選擇、催化劑種類和用量選擇以及加氫溫度、壓力等工藝參數優化是制備高純度甲基六氫苯酐的關鍵技術。