本發(fā)明涉及高甲醚化氨基樹脂的環(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脂，可以參見申請(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等還公開了通過雜化引入阻燃成分的醚化樹脂的合成方法。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甲醚化氨基樹脂的合成方法，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)明的高甲醚化氨基樹脂的合成方法包括：

按照四羥甲基三聚氰胺∶甲醇的摩爾比為1∶(5～20)向反應(yīng)釜中先投入甲醇；

加酸調(diào)節(jié)釜內(nèi)溶液ph值至3.0～6.0；

再向反應(yīng)釜中投入上述摩爾比的四羥甲基三聚氰胺；

將釜內(nèi)溶液升溫至35～55℃；

調(diào)節(jié)反應(yīng)釜攪拌變頻器至10～30hz開始攪拌，直至四羥甲基三聚氰胺完全溶解；

將釜內(nèi)溶液保溫0.5～2h；

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

在溫度60～100℃且真空度0.07～0.1mpa的條件下對(duì)釜內(nèi)溶液脫醇脫水處理0.5～3h，從而得到樹脂初品；

在樹脂初品中再加入質(zhì)量比為15％～30％的丁醇(作為穩(wěn)定劑)形成混合物，并攪拌20～60min；以及

過濾混合物后所得無色粘稠液體即為高甲醚化氨基樹脂。

根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例，丁醇穩(wěn)定劑可以采用異丁醇或正丁醇。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，反應(yīng)釜內(nèi)周壁可以安裝有多個(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?jī)蓚?cè)的圓錐部，圓錐部的錐縮端分別開設(shè)曝氣孔，中央圓柱部的圓周壁上開設(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)釜內(nèi)周壁上安裝有多層曝氣頭。每層可以包括2-6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。

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，由于使用四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)良的高甲醚化氨基樹脂。

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，由于沒有額外引入堿金屬離子，還降低了后續(xù)過濾要求和成本。

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程極其迅速充分，從而進(jìn)一步提高了合成效率。

附圖說明

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。

參見圖1，反應(yīng)釜1的內(nèi)壁布置多層或多圈曝氣頭3，相鄰層之間的距離從反應(yīng)釜底部向上遞增。氨氣通過管道2供給各曝氣頭3。

參見圖2，曝氣頭3包括具有中心對(duì)稱軸(圖中橫向穿過曝氣孔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?jī)蓚?cè)的圓錐部。圓錐部的錐縮端分別開設(shè)曝氣孔34。中央圓柱部33的圓周壁上開設(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

以四羥甲基三聚氰胺為原料合成高甲醚化氨基樹脂：

(1)按四羥甲基三聚氰胺∶甲醇的摩爾比為1∶20向上述反應(yīng)釜中投入上述計(jì)量的甲醇，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜攪拌變頻器至20hz，加36％的鹽酸調(diào)節(jié)ph值至3.5，加入上述計(jì)量的四羥甲基三聚氰胺，升溫調(diào)節(jié)溫度為55℃攪拌使其溶解；

(2)待四羥甲基三聚氰胺完全溶解后反應(yīng)結(jié)束后，保溫2h；

(3)通過上述氨氣通入裝置向反應(yīng)釜內(nèi)通入氨氣，檢測(cè)ph值并調(diào)節(jié)ph為9；

(4)啟動(dòng)真空泵，控制真空度為0.08mpa，溫度為60℃，脫醇脫水3h；

(5)停止抽真空，加入質(zhì)量比為15％的丁醇，攪拌60min；

(6)過濾后得到無色粘稠液體產(chǎn)品。

實(shí)施例2

步驟同實(shí)施例1，不同之處如下：

步驟(1)中，四羥甲基三聚氰胺∶甲醇的摩爾比為1∶10，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜攪拌變頻器至30hz，加硫酸調(diào)節(jié)ph值至5.0，升溫調(diào)節(jié)溫度為45℃進(jìn)行攪拌溶解；

步驟(2)中，保溫1h；

步驟(3)中，調(diào)節(jié)ph值為8.0；

步驟(4)中，控制真空度0.09mpa，溫度為80℃，時(shí)間為2h；

步驟(5)中，加入20％的丁醇，攪拌40min。

實(shí)施例3

步驟同實(shí)施例1，不同之處如下：

步驟(1)中，四羥甲基三聚氰胺∶甲醇的摩爾比為1∶8，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜攪拌變頻器至10hz，加鹽酸調(diào)節(jié)ph值至6.0，升溫調(diào)節(jié)溫度為35℃進(jìn)行攪拌溶解；

步驟(2)中，保溫0.5h；

步驟(3)中，ph值調(diào)節(jié)為8.5；

步驟(4)中，控制真空度0.1mpa，溫度為100℃，時(shí)間為0.5h；

步驟(5)中，加入30％的丁醇，攪拌20min。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
四羥甲基三聚氰胺合成高甲醚化氨基樹脂，包括：向反應(yīng)釜中按比例投入甲醇和四羥甲基三聚氰胺；加酸調(diào)節(jié)釜內(nèi)溶液pH值；升溫?cái)嚢柚敝了牧u甲基三聚氰胺完全溶解；保溫一段時(shí)間后將氨氣通入反應(yīng)釜來調(diào)節(jié)升高pH；脫醇脫水處理后得到樹脂初品；在樹脂初品中再加入丁醇穩(wěn)定劑并攪拌；以及過濾后所得無色粘稠液體即為高甲醚化氨基樹脂。本發(fā)明獲得了性能優(yōu)良的高甲醚化氨基樹脂，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