本发明涉及环氧树脂材料，具体涉及一种高纯溴化环氧树脂及其制备方法。
背景技术：
1、环氧树脂是一种重要的高分子材料，广泛应用于涂料、粘合剂、复合材料和电子材料等领域，具有优异的性能，如良好的机械性能、耐化学腐蚀性和优异的黏附性。然而，传统的环氧树脂在火灾中的阻燃性能较差，为了提高其阻燃性能，通常需要引入阻燃剂。溴化环氧树脂由于其出色的阻燃性能而受到广泛关注。溴化环氧树脂通过引入含有溴元素的化合物，溴原子具有高的分子活性和热稳定性，可以有效地抑制材料的燃烧过程因此将溴原子引入环氧树脂分子结构中，从而改善其阻燃性能。
2、溴化环氧树脂制备方法可采用高温条件下的化学反应，专利cn116675833a将环氧树脂和溴化剂在催化剂存在条件下高温进行反应，这种方法虽然能够得到具有良好阻燃性能的溴化环氧树脂，但存在以下问题，高温条件下的化学反应需要大量的热量，能耗高，增加了生产成本；高温条件下产生有害气体和废水，对环境造成污染；反应条件难以控制，导致产品的质量不稳定，影响产品的应用性能。
3、溴化环氧树脂的工业化生产方法借鉴双酚a型环氧树脂的生产方法，四溴双酚a与过量的环氧氯丙烷在溶剂存在的条件下通过分开的醚化反应、闭环反应、液碱精制和后端分离工序制备溴化环氧树脂。专利申请号cn116199859a使用四溴双酚a与环氧氯丙烷在季铵盐类催化剂的作用下开环醚化反应，液碱催化闭环反应，将加碱精制、酸中和、脱溶剂步骤得到溴含量在45%～50%的溴化环氧树脂。专利cn116178674a以甲苯或甲基异丁基酮为溶剂，使用季铵盐水溶液催化剂在温度95～110℃进行醚化反应2～2.5h，95～110℃液碱催化环化反应1～1.5h，经酸中和、水洗除盐和脱溶剂得到溴化环氧树脂。专利cn109456464a以醇类物质为溶剂、醚化催化剂进行醚化反应，4～6h，液碱催化剂催化6～10h进行闭环反应，经后处理得到溴化环氧树脂。专利cn105542123b在溶剂和磷酸酯助剂和醇类助剂下，在80～95℃使用液碱催化剂醚化反应3～7h，闭环反应3～5h，在85～100℃精制反应1～3h，经溶剂溶解、分离提纯得到溴化环氧树脂。
4、现有生产方法存在局限性：1、醚化反应和闭环反应分开进行，增加生产工时；2、使用季铵盐为醚化催化剂，在高温条件下反应酚类物质极易氧化变色，产品的色泽也比较深，同时树脂中残存的季铵盐增加后续水洗脱盐工序中造成树脂乳化可能性影响产品性能，增加后处理工时和成本；3、生产出来溴化环氧树脂反应收率低、副产物较多，含氯量较高；4、溴化环氧树脂侧重于主要的合成反应，忽略精制过程，但是实际过程中由于精制处理不当，导致溴化环氧树脂的杂质过多，且均匀度差，精制成本增加，导致环氧树脂的使用效果差。现有制备方法影响了反应的效率，同时使工艺流程更为繁琐，提高了操作人员的劳动强度，同时增加了产品的生产成本，影响了产品的竞争力。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种高纯溴化环氧树脂及其制备方法，通过优化反应条件实现了提高产率、减少副产物和降低生产成本，制备高纯溴化环氧树脂的目标；优化后处理技术防止水洗分液时乳化现象的发生，提高生产效率，减少生产工时周期。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高纯溴化环氧树脂的制备方法，包括以下步骤：
3、a）在无氧的条件下，将四溴双酚a、环氧氯丙烷、助溶剂、水和碱性催化剂进行加热反应，一步法完成醚化反应和闭环反应；
4、b）上述步骤a）反应完毕后，进行分液脱盐，再进行水洗和减压脱出溶剂步骤，得到溴化环氧树脂。
5、优选的，步骤a）中，环氧氯丙烷与四溴双酚a的质量比为（0.2～2）：1；助溶剂加入量与环氧氯丙烷的质量比为（0.05～0.5）：1；水加入量与环氧氯丙烷的质量比为（0.01～0.25）：1。
6、优选的，步骤a）中，助溶剂选自丙二醇甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇单甲醚、1,4-二氧六环、正丁醇、甲基异丁基甲酮、甲乙酮、环己酮、丙酮、甲苯或二甲苯的一种或几种。
7、优选的，步骤a）中，碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾或碱金属醇盐类化合物中的一种或几种。
8、优选的，步骤a）中，加热反应的反应温度为30～70℃，反应时间1～4小时，反应压力为0～101 kpa。
9、优选的，步骤b）中，分液脱盐包括：将固体盐进行沉淀和/或盐在水相溶解，通过相分离来除去副产盐。
10、优选的，步骤b）中，水洗包括：以温度30～100℃的脱盐水为水洗液，采用多级串联离心萃取机进行萃取洗涤。
11、优选的，步骤b）中，减压脱出溶剂包括：温度设置为70～200℃，真空度设置为0～50 kpa的条件下进行脱出溶剂操作。
12、本发明还公开了一种利用上述制备方法制备的高纯溴化环氧树脂。
13、优选的，该高纯溴化环氧树脂的溴含量为46～52%，分子量分布窄，分散性不超过1.3，可水解氯含量不超过50ppm，加兰德色度不超过0.2。
14、本发明与现有技术相比，具有以下技术优势：
15、1、四溴双酚a与环氧氯丙烷在没有任何特定生成氯醇醚专用相转移催化剂条件下，使用碱性催化剂，一步法完成醚化反应和闭环反应，避免树脂中残存相转移催化剂及催化剂副产物的存在对产品性能的影响，减少了副产物，反应温度降至30～70℃，反应时间为1～4小时，缩短反应时间，降低了反应温度，提高生产效率；
16、2、通过逐渐增加碱性催化剂加入速率的技术，有利于氯醇醚中间体形成，并且有效调控氯醇醚中间体脱氯化氢闭环反应生成的环氧基团与四溴双酚a的酚羟基继续反应，制备的溴化环氧树脂分子量可控，分子量分布窄，树脂结构稳定；
17、3、在工艺最初段加入水可以促进四溴双酚a溶解，增加四溴双酚a酚羟基与环氧氯丙烷生成氯醇醚速率，降低溴化环氧树脂的氯含量；
18、4、在反应早期阶段加入助溶剂能溶解四溴双酚a的钠盐，加速氯醇醚中间体的形成，随着反应混合物含水量的增加，助溶剂可以防止形成单独的水相，从而导致过量的环氧氯丙烷水解，降低环氧氯丙烷消耗，有助于分液脱盐，盐溶于水或通过静置沉淀，相分离实现脱盐；
19、5、减压脱溶剂回收环氧氯丙烷和助溶剂，在弥补消耗的环氧氯丙烷和蒸馏损失之后，馏出物可直接使用，不会对产品产生不利影响，节约物料成本；
20、6、水洗采用多级串联离心萃取机进行萃取洗涤，降低水用量，避免酸中和工序，减少乳化现象的产生，减少了工序时间，提高生产效率；
21、7、本发明公开的高纯溴化环氧树脂制备方法，形成废预聚物少，产率与理论上生成的溴化环氧树脂的收率基本一致，制备的高纯溴化环氧树脂溴含量为46～52%，分子量分布窄，分散性不超过1.3，可水解氯含量不超过50ppm，加兰德色度不超过0.2，产品性能优。
1.一种高纯溴化环氧树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中，
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中，所述助溶剂选自丙二醇甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇二甲醚、乙二醇单甲醚、1,4-二氧六环、正丁醇、甲基异丁基甲酮、甲乙酮、环己酮、丙酮、甲苯或二甲苯的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中，所述碱性催化剂选自氢氧化钠、氢氧化钾或碱金属醇盐类化合物中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a）中，所述加热反应的反应温度为30～70℃，反应时间1～4小时，反应压力为0～101 kpa。
6.根据权利要求1所述的制备方法，特征在于，所述步骤b）中，所述分液脱盐包括：将固体盐进行沉淀和/或盐在水相溶解，通过相分离来除去副产盐。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b）中，所述水洗包括：以温度30～100℃的脱盐水为水洗液，采用多级串联离心萃取机进行萃取洗涤。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b）中，所述减压脱出溶剂包括：温度为70～200℃，真空度0～50 kpa条件下脱溶剂。
9.如权利要求1～8任一项所述制备方法制备的高纯溴化环氧树脂。
10.根据权利要求9所述的高纯溴化环氧树脂，其特征在于，该高纯溴化环氧树脂的溴含量为46～52%，分子量分布窄，分散性不超过1.3，可水解氯含量不超过50ppm，加兰德色度不超过0.2。
