一種制備二甲苯甲醛樹脂的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種制備二甲苯甲醛樹脂的方法，包括以下步驟：a)在硫酸的催化下，將二甲苯和醛類化合物進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合反應(yīng)液，所述醛類化合物包括甲醛和/或多聚甲醛；b)分離出所述聚合反應(yīng)液中的硫酸，得到二甲苯甲醛樹脂的二甲苯溶液；c)將所述二甲苯甲醛樹脂的二甲苯溶液與水、堿性中和劑和破乳劑混合，靜置分層，得到二甲苯甲醛樹脂。本發(fā)明提供的方法，在分離二甲苯甲醛樹脂的過程中，加入破乳劑，使二甲苯及其樹脂能夠和水、硫酸有效充分分離，提高了得到的二甲苯甲醛樹脂的品質(zhì)和產(chǎn)率，且使分離操作簡單，徹底。
【專利說明】一種制備二甲苯甲醛樹脂的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及聚合物【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種制備二甲苯甲醛樹脂的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]外觀淡黃色至棕色粘性透明液體比重1.06-1.10不揮發(fā)物含量> 90%活性氧含量9-12%粘度70-150mPa.S酸值≤0.3mgK0H/g三、用途:1、二甲苯甲醛樹脂分子結(jié)構(gòu)中含有羥基、醚鍵等活性基團(tuán)，分子組成中有80%以上為二甲苯次甲基結(jié)構(gòu)，故它能溶于多種聚合物，如聚氯乙烯、硝酸纖維素、過氯乙烯、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂等等。能起到增塑，增韌作用， 增加粘接強(qiáng)度，改進(jìn)光澤，降低成本。2、用酚類改性，制成耐熱、耐潮濕性良好的，不同用途的改性樹脂二甲苯供應(yīng)商。例如用叔丁酚改性的二甲苯樹脂，可用于印刷油墨和氧化橡膠二甲苯甲醛樹脂，用苯酚改性可制得砂輪、剎車片等的粘接劑。3、用多元醇改性后，用于聚氨脂，可增加光澤，提高對金屬及木材的粘接力。4、與不飽和酸等反應(yīng)可制成耐熱、耐腐蝕、吸水性低的不飽和聚酯樹脂以及飽和聚酯樹脂。因此本產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于塑料、油墨、油漆、涂料以及生產(chǎn)改性樹脂等。
[0003]本發(fā)明是利用二甲苯和甲醛為主要原材料，在硫酸觸媒下生成一種淺黃色透明的二甲苯甲醛的低分子縮聚物。
[0004]在縮聚物的分子鍵中，含有羥基，醚基等這些含氧基團(tuán)可以和含有活性集團(tuán)的其他單體和有機(jī)物進(jìn)一步縮聚反應(yīng)，使改性物耐堿性，抗水性，電絕緣性和機(jī)械強(qiáng)度等一系列性能有所提高，廣泛應(yīng)用于絕緣，涂料，橡膠，油墨，防腐，耐磨材料等領(lǐng)域。
[0005]由于生產(chǎn)中需用大量硫酸做催化劑，要采用大量水來洗滌，因此，要產(chǎn)生大量的廢水廢酸，且在廢水廢酸與樹脂分離時，局部有二甲苯和二甲苯樹脂與水，甲醛，酸混溶物質(zhì)產(chǎn)生，不易分離，這樣，不但使廢酸廢水中有大量二甲苯和二甲苯樹脂存在，給廢液處理造成了極大困難，而且，樹脂收率低，產(chǎn)品不透明，易產(chǎn)生鈣鹽雜質(zhì)，

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種制備二甲苯甲醛樹脂的方法，本發(fā)明提供的方法得到的二甲苯甲醛樹脂具有較高的品質(zhì)，且產(chǎn)率較高。
[0007]本發(fā)明提供了一種制備二甲苯甲醛樹脂的方法，包括以下步驟:
[0008]a)在硫酸的催化下，將二甲苯和醛類化合物進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合反應(yīng)液，所述醛類化合物包括甲醛和/或多聚甲醛；
[0009]b)分離出所述聚合反應(yīng)液中的硫酸，得到二甲苯甲醛樹脂的二甲苯溶液；
[0010]c)將所述二甲苯甲醛樹脂的二甲苯溶液與水、堿性中和劑和破乳劑混合，靜置分層，得到二甲苯甲醛樹脂。
[0011]優(yōu)選的，所述破乳劑的質(zhì)量與二甲苯和甲醛的總質(zhì)量比為(0.2~0.5):100。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟c)為:
[0013]Cl)將所述二甲苯甲醛樹脂二甲苯的溶液與水混合，得到混合溶液；[0014]c2)將所述混合溶液與堿性中和劑混合，調(diào)節(jié)混合溶液的pH值為6.5~7.5 ;
[0015]c3)將所述pH值為6.5~7.5的混合溶液與破乳劑混合，靜置分層，得到二甲苯甲醛樹脂。
[0016]優(yōu)選的，所述水的質(zhì)量與二甲苯和醛類化合物總質(zhì)量之比為(60~100): 100。
[0017]優(yōu)選的，所述二甲苯與醛類化合物的質(zhì)量比為100: (15~30)。
[0018]優(yōu)選的，所述硫酸的質(zhì)量濃度為93%~98% ;
[0019]所述硫酸的質(zhì)量與二甲苯和醛類化合物總質(zhì)量之比為(18~25): 100。
[0020]優(yōu)選的，所述聚合反應(yīng)在沸騰回流條件下進(jìn)行；
[0021]所述聚合反應(yīng)的時間為5小時~10小時。
[0022]優(yōu)選的，所述堿性中和劑為氫氧化鈉、重質(zhì)碳酸鈣、三乙胺和三乙醇胺中的一種或幾種。
[0023]優(yōu)選的，所述步驟c)中靜置分層后還包括:
[0024]將所述靜置分層得到的二甲苯甲醛樹脂溶液減壓脫苯，至所述二甲苯甲醛樹脂的粘度達(dá)到150cp/25°C以上。
[0025]優(yōu)選的，所述減壓脫苯的真空度為-0.05MPa以上；
[0026]所述減壓脫苯的溫度為130°C~150°C。
[0027]本發(fā)明提供了一種制備二甲苯甲醛樹脂的方法，包括以下步驟:a)在硫酸的催化下，將二甲苯和醛類化合物進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合反應(yīng)液，所述醛類化合物包括甲醛和/或多聚甲醛山)分離出所述聚合反應(yīng)液中的硫酸，得到二甲苯甲醛樹脂的二甲苯溶液；c)將所述二甲苯甲醛樹脂的二甲苯溶液與水、堿性中和劑和破乳劑混合，靜置分層，得到二甲苯甲醛樹脂。本發(fā)明提供的方法，在分離二甲苯甲醛樹脂的過程中，加入破乳劑，使二甲苯及其樹脂能夠和水、硫酸有效充分分離，提高了得到的二甲苯甲醛樹脂的品質(zhì)和產(chǎn)率，且使分離操作簡單，徹底。再者，本發(fā)明提供的方法，回收的廢水廢酸中沒有了二甲苯和二甲苯甲醛樹脂低分子縮聚物，使其易處理，具有較高的環(huán)保價值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明提供的方法得到的二甲苯甲醛樹脂為淺黃色的透明液體，色號為4，含氧量為11%，品質(zhì)較高；以二甲苯的質(zhì)量為基準(zhǔn)，二甲苯甲醛樹脂的產(chǎn)率可達(dá)到51.4%，相對于比較例提高了約6.0%。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例采用的廢水生化處理的流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]本發(fā)明提供了一種制備二甲苯甲醛樹脂的方法，包括以下步驟:
[0030]a)在硫酸的催化下，將二甲苯和醛類化合物進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合反應(yīng)液，所述醛類化合物包括甲醛和/或多聚甲醛；
[0031]b)分離出所述聚合反應(yīng)液中的硫酸，得到二甲苯甲醛樹脂的二甲苯溶液；
[0032]c)將所述二甲苯甲醛樹脂的二甲苯溶液與水、堿性中和劑和破乳劑混合，靜置分層，得到二甲苯甲醛樹脂。
[0033]本發(fā)明提供的方法在分離二甲苯甲醛樹脂的過程中，加入破乳劑，使二甲苯及其樹脂能夠和水、硫酸有效充分分離，提高了得到的二甲苯甲醛樹脂的品質(zhì)和產(chǎn)率，且使分離操作簡單，徹底。
[0034]本發(fā)明首先在硫酸的催化下，將二甲苯和醛類化合物進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合反應(yīng)液，所述醛類化合物包括甲醛和/或多聚甲醛。本發(fā)明對所述聚合反應(yīng)的容器沒有特殊的限制，在工業(yè)生產(chǎn)中，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的反應(yīng)釜即可，如可以采用帶有攪拌裝置的搪瓷反應(yīng)釜。本發(fā)明優(yōu)選先將二甲苯和醛類化合物混合，得到混合物料；向所述混合物料中滴加硫酸，進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合反應(yīng)液。
[0035]在本發(fā)明中，所述二甲苯優(yōu)選包括間二甲苯；所述醛類化合物包括甲醛和/或多聚甲醛；所述二甲苯和醛類化合物的質(zhì)量比優(yōu)選為100: (15~30)，更優(yōu)選為100: (20~25)。當(dāng)所述醛類化合物為甲醛時，本發(fā)明優(yōu)選將甲醛溶液與二甲苯混合，得到混合物料；在本發(fā)明中，所述甲醒溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為30wt%~45wt%,更優(yōu)選為35wt%~40wt%,最優(yōu)選為37wt%。本發(fā)明優(yōu)選將二甲苯與醛類化合物在攪拌的條件下混合，得到混合物料。本發(fā)明對所述攪拌的方法沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的攪拌的技術(shù)方案即可。
[0036]得到混合物料后，本發(fā)明優(yōu)選在攪拌狀態(tài)下，向所述混合物料中滴加硫酸；本發(fā)明優(yōu)選在45°C~50°C的溫度下，向所述混合物料中滴加硫酸，更優(yōu)選為47°C~48°C。在本發(fā)明中，所述硫酸的質(zhì)量濃度優(yōu)選為93wt%~98wt%,更優(yōu)選為95wt%~98wt%。在本發(fā)明中，所述硫酸的質(zhì)量與二甲苯和醛類化合物的總質(zhì)量之比優(yōu)選為(18~25):100，更優(yōu)選為(20~23): 100。在本發(fā)明中，所述硫酸優(yōu)選在45分鐘~60分鐘內(nèi)滴加完畢，更優(yōu)選在50分鐘~55分鐘內(nèi)。
[0037]得到二甲苯、醛類化合物和硫酸的混合溶液后，本發(fā)明將所述混合溶液進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合反應(yīng)液。本發(fā)明優(yōu)選將二甲苯、醛類化合物和硫酸的混合溶液升溫至沸騰回流狀態(tài)，恒溫下進(jìn)行 聚合反應(yīng)。在本發(fā)明中，所述聚合反應(yīng)的時間優(yōu)選為5小時~10小時，更優(yōu)選為6小時~8小時；在本發(fā)明中，所述升溫至沸騰回流狀態(tài)的時間優(yōu)選為30分鐘~45分鐘，更優(yōu)選為35分鐘~40分鐘。
[0038]在本發(fā)明中，以間二甲苯和甲醛為例，說明二甲苯和醛類化合物聚合反應(yīng)的過程，如式I所示:
[0039]
【權(quán)利要求】
1.一種制備二甲苯甲醛樹脂的方法，包括以下步驟: a)在硫酸的催化下，將二甲苯和醛類化合物進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到聚合反應(yīng)液，所述醛類化合物包括甲醛和/或多聚甲醛； b)分離出所述聚合反應(yīng)液中的硫酸，得到二甲苯甲醛樹脂的二甲苯溶液； c)將所述二甲苯甲醛樹脂的二甲苯溶液與水、堿性中和劑和破乳劑混合，靜置分層，得到二甲苯甲醛樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述破乳劑的質(zhì)量與二甲苯和醛類化合物的總質(zhì)量比為(0.2~0.5): 100。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟c)為: Cl)將所述 二甲苯甲醛樹脂二甲苯的溶液與水混合，得到混合溶液； c2)將所述混合溶液與堿性中和劑混合，調(diào)節(jié)混合溶液的pH值為6.5~7.5 ; c3)將所述pH值為6.5~7.5的混合溶液與破乳劑混合，靜置分層，得到二甲苯甲醛樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述水的質(zhì)量與二甲苯和醛類化合物總質(zhì)量之比為(60~100): 100。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述二甲苯與醛類化合物的質(zhì)量比為100: (15 ~30)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫酸的質(zhì)量濃度為93%~98%； 所述硫酸的質(zhì)量與二甲苯和醛類化合物總質(zhì)量之比為(18~25): 100。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合反應(yīng)在沸騰回流條件下進(jìn)行； 所述聚合反應(yīng)的時間為5小時~10小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述堿性中和劑為氫氧化鈉、重質(zhì)碳酸鈣、三乙胺和三乙醇胺中的一種或幾種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟c)中靜置分層后還包括: 將所述靜置分層得到的二甲苯甲醛樹脂和二甲苯混合液減壓脫苯，至所述二甲苯甲醛樹脂的粘度達(dá)到150cp/25°C以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述減壓脫苯的真空度為-0.05MPa以上； 所述減壓脫苯的溫度為130°C~150°C。
【文檔編號】C08G10/02GK103923287SQ201410200395
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月13日
【發(fā)明者】江成真, 孟祥金, 焦秋嶺, 張娟, 邢介明 申請人:山東圣泉化工股份有限公司