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1、利用苯酐废渣生产快干型氨基醇酸烘漆铆.窿,瞳利用苯酐废渣生产快/垒f一擅虱四万吨苯酐装置生产中排出的废渣经预处理后,用于合成醇酸树脂,再-b氨基树脂,助剂,颤科,调台研磨生产快于型氨基醇酸清螓,色漆,其性能指标达到同类产品的技术指标,介绍丁氨基醇酸漆配方及生产工艺,讨论了该漆的固化机理,及树脂结构与固化关系.l前言我厂4万吨苯酐装置精制部分由K201塔,K202塔两精馏塔组成K201塔馏出苯酐中的轻组分,主要由苯酐和苯甲酸,少量的顺酐及微量的柠糠酐组成,颜色呈淡黄色I<202塔留出苯酐中的重组分:主要由苯酐和胶质组成,颜色呈灰黑色,两股物料混合摊凡废渣罐,该废渣虽然可通过升华的方法进行回
2、收,但回收的产物仍是苯酐,苯甲酸的混台物.不能作为规范产品销售.根据上述现状,我们开发的这个项目,可直接利用K201塔馏出的轻组分,或者两塔排出混合渣料的回收物作为原料生产氨基醇酸烘漆该漆是我国工业涂装主要用漆.泛用于工业机械,日用五金,轻工家电等金属表面,具有光泽高,漆膜丰满,坚韧,讨候,耐化学腐蚀,耐有机溶剂等优点通常该类漆需在120C烘烤2小时才能固化成膜,近来本着节约能源和快速流水线涂装的要求,需要一些低温烘烤固化的品种,根据我严渣料的特点,我们开发出快速固化的新产品.清漆110C烘烤l5分钟固I化色漆】2O:供烤20分钟固化该漆涂膜快干,巨光泽,硬度,保光性,耐水性,耐酸雾性和耐候生
3、均有提高.2.氨基醇酸树脂合成机理2.1醇酸树脂合成醇酸树脂是指由多元醇,多元酸与脂肪酸制成的聚酯.首先将油与甘油进行醇解-使之发生羧基重新分配,生成甘油的不完全脂肪酸酯油甘油单甘油酯式中R为甘油的脂肪酸链再与邻苯二甲酸酐酯化,形成均相系统,用溶剂稀释而成醇酸树脂.CCC九JJ0HHH上式中M是指苯环其中.OH和-COOH是与氨基树脂交联的主要活性基团20氨基树脂选择涂料用氨基树脂是指一种含有氨基官能团的原料与醛类反应,再以醇类改性,制得的能溶于有机溶剂的一类树脂.本试验选用异丁醇改性的三聚氯胺甲醛树脂.其结构式为,一/CHznB凸._】i,.扑早.一耳一其结构式中含的>NH,>N
4、CH2OH活性基团是与醇酸树酯脂交联的主要基团.选择低醚化度树脂即以较少的异丁醇改性,可保证有较多>NH,>NCH2OH活性基团.3.醇酸树脂与氨基树脂的固化原理当氨基树脂调合加热固化时,主要会发生以下交联反应:>N-CH2OH+HOR一>N-CH旬R+Hf>N?CH2OH+HOOCR一>N-CH2OOCR+H2Of>N-H+HOR一>N-R+H2Of,同时氨基树脂可发生自聚反应:(1)(2)(3)>NcoH+H-N<西>N-CH,N<+H2ot(4)H.一>N-CHr0H+HO?cH2一N<r>N-CH
5、一N<+HCHO+H20f【s)式中R,R为醇酸树脂中除羟基或羧基以外的部分从以上分析看,要形成坚韧的,满意的固化膜应满足:(I)氨基树脂中应含有较多的>NH和>NCH2OH官能团,可通过选取低醚化度异丁醇改性氨基树脂满足以上要求.一一(2)醇酸树脂中应有足够较高活性的-OH官能宙,否则氨基树脂自聚反应快于醇酸树脂.的胶联反应,得到胶联度不好,柔韧性差的脆性产物,且固化时间延长.?为保证有足量的活性的一.OH官能团,应使醇酸树脂配方中,醇超量,而有较多的羟1基.同时配方中油含量要少,即所谓短油度.这样树脂中脂肪酸支链较少,减少了对邻近.碳原子上羟基的屏蔽作用,而使树脂中的羟基
6、活性提高.1然醇酸树脂合成时,少了油类脂肪酸较长支链的迟滞作用,使反应难以控制,往往发.Tl生胶化.此时可加八一元酸作为链终止剂,可控制链长度,防止粘度过大而胶化,使短油度醇酸树脂生产易于控制.这里的一元酸可以是苯甲酸,其空间位阻小易于参加反应,J取代长链脂肪酸的位置,对邻近的屏蔽作用小.产生的高活性的羟基与氨基树脂交联时,能加快固化速度,且形成的漆膜光泽,耐水性,耐候性,耐化学腐蚀性均比未改性的好.一一Tr_r兀一经改性后的醇酸树脂结构式如下4.氨基醇酸漆的制备4.1苯甲藏放性醇陵树脂的橱备4.11生产配方见下表原料名称规格用量豆油工业品26.35甘油工业品24.28苯酐混合物我厂供35-5
7、0二甲苯工业品90.100以上配方是变动的,需根据渣料组成的变化,通过计算选择合适的配方,以满足:醇酸树脂常数K=I过量羟基当量R=I.25油度L=32%14.1.2生产工艺将配方量的豆油和甘油投入反应釜,升温至120C,通氮气,加入催化剂搅拌继续_升温至230C,分批加入苯酐混合物,再升温至230C左右,保温酯化至酸值在20mgKOWg以下._4.I.3技术指标+l1苯甲酸改性醇酸树脂技术指标如下:外观:清彻透明,无机械杂质酸值:<20n7lgKOH/g色泽:(铁钴法)<12粘度:(加氏管,25C):5-18s_固体分:55_4-2%乎加细度:<20urn4.2氨基醇酸烘-
8、I:H的制备将所得的醇酸树脂与氨基树脂混合.加入助剂,溶剂稀释至规定的粘度,即制成快干型氨基烘干清漆.产品检测参照AOI-1牌号油漆标准.其性能指标及小样测试结果如下:(标注参照ZBG51042.87)由上表看各项性能均达到指标.尤其是干燥时间一项.标准是1.5小时,而本小样只需15分钟,固化时间大大缩短.4.3氨基醇酸供干磁滦的制备将规定量的部分醇酸树脂与颜料在砂磨机中研磨.分散后.加入剩下的醇酸树脂,氨基树脂,助剂和溶剂,即配成各色快干氨基烘干磁漆.产品检测参照AO4-9牌号油漆其性能指标及小样测试如后表(标准参照ZBG51043.87)从上表可以看出干燥时间大大缩短,其它性能指标均能满足
9、标准.5结束语用我厂苯酐装置排出废渣生产的超短油度醇酸树脂和低醚化度氨基树脂调和.生产快干型氨基醇酸漆,其工艺和配方可行,各项性能指标均达到同类产品的技术指标.漆引一一旷nT举研答显,)全袭,靛凌r苯酐装置气体冷却器,空气预热器/f的使用与推广孙超(黼司,(弈南童凉.霎亚叠司)近年来,随着苯酐装置的引进与消化,国内邻法苯酐装置在生产工艺,催化剂研制和设备设计方面都取得了长足的进步,国内万吨以下的装置已趋于成熟.与早期国内邻法苯酐装置相比,最大的改进是去除了反应器后的水冷却器和热交换器,而用气体冷却器取代,并将原空气预热器的换热面积增犬,以解决去除熟交换器带来的进入汽化器空气温度降低膜干燥迅速,可满足流水线快速涂装要求,适用于家用电器,仪器仪表,轻工产品的涂装,可大幅度提高劳动生产率,是传统氨基烘漆的换代产品.同时解决了废渣的再利用,避免环境污染的问题.参考文献1陈士杰等谛料工艺第1分册化学工业出版社l9942美德孚涂料化工产品手册化学工业出版杜199432