本發(fā)明涉及高丁醚化氨基樹(shù)脂的環(huán)保合成。

背景技術(shù)：

利用三聚氰胺例如六羥甲基三聚氰胺或四羥甲基三聚氰胺等合成醚化氨基樹(shù)脂，可以參見(jiàn)申請(qǐng)人之前的專利或?qū)＠暾?qǐng)cn103739563b、cn103739803b、cn103709111b、cn105968283a、cn105968281a、cn105968282a以及cn106008870a。另外，cn106243300a以及cn106349267a等還公開(kāi)了通過(guò)雜化引入阻燃成分的醚化樹(shù)脂的合成方法。但是，上述合成方法由于需要使用大量堿液，因此給后續(xù)的水處理造成了很大麻煩，增加處理過(guò)程與成本，并且不利于環(huán)保排放。此外，堿液中所含的金屬離子也對(duì)后續(xù)過(guò)濾造成不利。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高丁醚化氨基樹(shù)脂的合成方法，其能夠至少克服上述現(xiàn)有技術(shù)提及的某種缺陷。

根據(jù)本發(fā)明的高丁醚化氨基樹(shù)脂的合成方法包括：

向反應(yīng)釜中投入異丁醇；

調(diào)節(jié)反應(yīng)釜攪拌器轉(zhuǎn)速為60～100轉(zhuǎn)/分鐘，并緩慢升溫至70～105℃；

加酸調(diào)節(jié)釜內(nèi)溶液ph值至3.0～6.0；

降低反應(yīng)釜攪拌器轉(zhuǎn)速為30～50轉(zhuǎn)/分鐘并向反應(yīng)釜中加入三羥甲基三聚氰胺，其中三羥甲基三聚氰胺∶異丁醇的摩爾比為1∶(5～20)；

保溫反應(yīng)1～3h；

將氨氣通入反應(yīng)釜，調(diào)節(jié)釜內(nèi)溶液ph至8～9；

加入異丁醇量5％～15％的二甲苯，逐步升溫至100℃進(jìn)行常壓脫醇、脫水30～60min；

在溫度105～115℃下對(duì)釜內(nèi)溶液真空脫水處理1～3h；以及

降溫過(guò)濾后所得無(wú)色粘稠液體即為高丁醚化氨基樹(shù)脂。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，在降溫過(guò)濾之前還可以包括粘度調(diào)節(jié)步驟，其中粘度被調(diào)節(jié)至2000～6000mpa.s。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，反應(yīng)釜內(nèi)可以安裝有多個(gè)與氨氣管連通的曝氣頭，所述曝氣頭包括具有中心對(duì)稱軸的本體以及垂直于本體的中心對(duì)稱軸安裝在本體上的進(jìn)氣直管，本體具有中央圓柱部和位于中央圓柱部任一側(cè)的半球部，半球部的球頂端開(kāi)設(shè)曝氣孔，中央圓柱部的圓周壁上開(kāi)設(shè)進(jìn)氣孔，其中進(jìn)氣孔與進(jìn)氣直管連接，在進(jìn)氣孔處中央圓柱部的圓周壁的內(nèi)圓周表面與進(jìn)氣方向大致相切。

在上述實(shí)施例中，進(jìn)一步優(yōu)選在反應(yīng)釜中央安裝有多層曝氣頭。每層可以包括至少兩個(gè)曝氣頭。相鄰層之間的距離從反應(yīng)釜底部向上遞增。這種布置方式非常有利于氨氣的快速通入和擴(kuò)散。另外，曝氣孔(或排氣孔)的直徑優(yōu)選為7-10mm。此外，每個(gè)曝氣孔的氨氣排量?jī)?yōu)選為10-12l/m。還可以使相鄰層的曝氣頭在豎向上相互錯(cuò)開(kāi)。

根據(jù)本發(fā)明的曝氣頭設(shè)計(jì)，氨氣大致切向進(jìn)入曝氣頭內(nèi)部并因此可以沿內(nèi)圓周壁高速回旋，之后可以沿中心對(duì)稱軸從兩側(cè)曝氣孔高速噴出并因此可以容易地進(jìn)入粘性溶液，并形成納米級(jí)微氣泡快速混合入粘性溶液(形成氨水)。

在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述酸可以為鹽酸、硫酸或苯磺酸，優(yōu)選為鹽酸。

根據(jù)本發(fā)明的合成方法，由于使用三羥甲基三聚氰胺作為原料，因此可以合成不同性能例如粘性更加優(yōu)良的高丁醚化氨基樹(shù)脂。

另外也是非常關(guān)鍵的，由于本發(fā)明避免了使用堿液而采取通入氨氣的方法來(lái)調(diào)節(jié)ph值，因此顯著降低了廢水處理量，從而使本發(fā)明的合成方法非常環(huán)保。此外，由于沒(méi)有額外引入堿金屬離子，還降低了后續(xù)過(guò)濾要求和成本。

本發(fā)明還進(jìn)一步使用了高效的曝氣頭設(shè)計(jì)，使得氨氣溶入粘性溶液形成氨水的過(guò)程極其迅速充分，從而進(jìn)一步提高了合成效率。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的反應(yīng)釜中的氨氣通入裝置的布置示意圖；以及

圖2是本發(fā)明的氨氣曝氣頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，下面描述的實(shí)施例只是為了更好地理解和實(shí)施本發(fā)明，并非用來(lái)對(duì)本發(fā)明作出任何限制。

圖1和圖2示意性示出了本發(fā)明的反應(yīng)釜中的氨氣通入裝置及其曝氣頭。

參見(jiàn)圖1，反應(yīng)釜1內(nèi)部中央位置布置多層曝氣頭3，相鄰層之間的距離從反應(yīng)釜底部向上遞增。氨氣通過(guò)管道2供給各曝氣頭3。管道2及其相連的曝氣頭3可以方便地插入或取出反應(yīng)釜1。

參見(jiàn)圖2，曝氣頭3包括具有中心對(duì)稱軸(圖中橫向穿過(guò)曝氣孔34)的本體以及垂直于本體的中心對(duì)稱軸安裝在本體上的進(jìn)氣直管31。本體具有中央圓柱部33和位于中央圓柱部任一側(cè)或兩側(cè)的半球部35。半球部35的球頂端開(kāi)設(shè)曝氣孔34。中央圓柱部33的圓周壁上開(kāi)設(shè)進(jìn)氣孔32，進(jìn)氣孔32與進(jìn)氣直管31連接，在進(jìn)氣孔32處中央圓柱部33的圓周壁的內(nèi)圓周表面與進(jìn)氣方向大致相切。

實(shí)施例1

以三羥甲基三聚氰胺為原料合成高亞氨基、高丁醚化氨基樹(shù)脂：

(1)向反應(yīng)釜中投入異丁醇，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜攪拌器轉(zhuǎn)速為60轉(zhuǎn)/分鐘，并緩慢升溫至80℃；

(2)用36％的鹽酸調(diào)節(jié)釜內(nèi)溶液ph值為3，降低反應(yīng)釜攪拌器轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分鐘并向反應(yīng)釜中加入三羥甲基三聚氰胺，其中三羥甲基三聚氰胺∶異丁醇的摩爾比為1∶8，保溫反應(yīng)1h；

(3)將氨氣通過(guò)上述氨氣通入裝置通入反應(yīng)釜，檢測(cè)并調(diào)節(jié)釜內(nèi)溶液ph為8；

(4)加入異丁醇量8％(質(zhì)量比)的二甲苯，逐步升溫至100℃進(jìn)行常壓脫醇、脫水30min；

(5)在溫度105℃下對(duì)釜內(nèi)溶液真空(真空度0.09mpa)脫水處理1h；以及

(6)調(diào)節(jié)粘度為3000mpa.s，降溫(至室溫)過(guò)濾后所得無(wú)色粘稠液體即為高丁醚化氨基樹(shù)脂。

實(shí)施例2

步驟同實(shí)施例1，不同之處如下：

步驟(1)中，攪拌器轉(zhuǎn)速為70轉(zhuǎn)/分鐘，升溫至90℃；

步驟(2)中，ph值為5，轉(zhuǎn)速40轉(zhuǎn)/分鐘，三羥甲基三聚氰胺∶異丁醇的摩爾比為1∶10，保溫反應(yīng)2h；

步驟(3)中，ph值為8.5；

步驟(4)中，加入異丁醇量10％(質(zhì)量比)的二甲苯，常壓脫醇、脫水50min；

步驟(5)中，溫度為110℃，真空度0.08mpa，脫水處理2h；

步驟(6)中，調(diào)節(jié)粘度為4000mpa.s。

實(shí)施例3

步驟同實(shí)施例1，不同之處如下：

步驟(1)中，攪拌器轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/分鐘，升溫至90℃；

步驟(2)中，ph值為5，轉(zhuǎn)速50轉(zhuǎn)/分鐘，三羥甲基三聚氰胺∶異丁醇的摩爾比為1∶20，保溫反應(yīng)3h；

步驟(3)中，ph值為9；

步驟(4)中，加入異丁醇量12％(質(zhì)量比)的二甲苯，常壓脫醇、脫水60min；

步驟(5)中，溫度為110℃，真空度0.07mpa，脫水處理3h；

步驟(6)中，調(diào)節(jié)粘度為5000mpa.s。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
利用三羥甲基三聚氰胺合成高丁醚化氨基樹(shù)脂，包括：向反應(yīng)釜中按比例依次投入異丁醇和三羥甲基三聚氰胺；控制溫度并加酸調(diào)節(jié)pH值；反應(yīng)后通入氨氣調(diào)節(jié)pH值；加入二甲苯進(jìn)行常壓脫醇、脫水；再控制溫度并進(jìn)行真空脫水處理；以及降溫過(guò)濾。本發(fā)明獲得了性能優(yōu)良的高丁醚化氨基樹(shù)脂，顯著減少了廢水處理量，并降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：王文武;胡勁松;周建平;張志軒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶建峰浩康化工有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.09.14
技術(shù)公布日：2017.11.17