CN101864064A - 回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法及其应用，其中醇酸树脂由下列重量份数的原材料制成：豆油酸160-180、苯甲酸25-30、顺酐3-5、苯酐250-280、季戊四醇110-130、醇酸树脂酯化废水的回收提取物160-200、回流二甲苯20-30、兑稀二甲苯250-280和减色抗氧剂1-3。本发明一方面对酯化废水中有用物质进行有效回收利用制造醇酸树脂，降低树脂配方成本，另一方面由于酯化原废水经本制备方法处理后，蒸馏出的废水其COD由原废水的＞20万下降到＜3000，BOD由原废水的＞5万下降到＜1000，从而可提高生化污水的处理量及降低处理费用。
Description
技术领域
本发明涉及醇酸树脂及其合成方法领域，具体为一种采用醇酸树脂的酯化废水经处理提取的原料作为一部分原料的回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法及其应用。
背景技术
目前，醇酸树脂生产企业排出的酯化废水基本没预处理，也没有回收再利用，而是直接进入生化污水池进行处理合格后排放。这些酯化废水的COD＞20万，BOD＞5万，使污水处理困难，增加了污水处理的运行费用。另外，由于这些酯化废水含有大量可回收利用价值的物质，但没有回收利用，造成了严重的资源浪费，且污染了环境。
发明内容
本发明的一个目的是针对以上所述酯化废水处理难和含有大量可回收利用物质的现状，提供一种操作工艺简单、所需制造设备简陋、节约资源以及降低成本的回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法。
本发明的另一目的是提供利用该醇酸树脂制成的一种双组份透明底漆。
本发明是这样实现的：回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法，由下列重量份数的原材料制成：
豆油酸 160-180，
苯甲酸 25-30，
顺酐 3-5，
苯酐 250-280，
季戊四醇 110-130，
醇酸树脂酯化废水的回收提取物 160-200，
回流二甲苯 20-30，
兑稀二甲苯 250-280，
减色抗氧剂 1-3；
所述的醇酸树脂酯化废水的回收提取物是这样制备的：将收集到的醇酸树脂酯化废水投入在蒸馏釜中，加热升温，蒸馏釜内导热油温度控制在140-150℃，同时打开蒸馏釜中的竖冷夹套冷却水，使反应釜内的气温控制在125-135℃，蒸馏脱水，当蒸馏釜的竖冷顶部气温升至135℃时，蒸馏釜开冷油及冷却水降温，温度降至50℃时，蒸馏釜内余料为醇酸树脂酯化废水的回收提取物。蒸馏脱掉的水装桶，交污水厂处理。
制造步骤包括如下：
(1)、在反应釜中按上述配方量准确投入酸树脂酯化废水的回收提取物、20-30％苯酐、减色抗氧剂，开搅拌，通氮气(N2↑)3-8分钟，氮气的流量控制为：2-5m3/h；
(2)、通导热油加热，反应釜内升温至155～165℃保温1.5～2.5h后脱水，在反应釜竖冷顶部气温控制在≤115℃；
(3)、停止加热，开冷油降温，降温至135～145℃时，停止供冷油，在不停搅拌下按顺序准确投入配方量的油酸、苯甲酸、顺酐、剩余苯酐、季戊四醇和回流二甲苯，投完料后拧好釜盖，通导热油加热升温；
(4)、反应釜升温至165～175℃保温0.5～1.5h，后用3～5h升温至200～220℃保温；
(5)、保温至酸值≤18mgKoH/g，粘度18″～28″/25℃格氏管时停止加热并降温；
(6)、开启兑稀釜的氮气(N2↑)，氮气流量为：3～5m3/h，在搅拌下先投入40～60％的兑稀二甲苯；
(7)、将温度降至≤180℃时的反应物料转入兑稀釜内兑稀，兑稀釜中的冷油关闭，再用余下的兑稀二甲苯清洗反应釜后投入兑稀釜搅拌10min以上，检测树脂指标：外观、酸值、粘度、固含合格后，待温度降至120℃以下时，用20μm规格的滤袋进行过滤，出料装桶。
本发明采用的豆油酸、苯甲酸、顺酐、苯酐、季戊四醇、二甲苯、减色抗氧剂均为国产工业级原料，醇酸树脂酯化废水为生产醇酸树脂的工厂排放的酯化废水。
一种双组份透明底漆，其由下列重量份数的原材料制成：
醇酸树脂(H142C-70) 55-60，
有机膨润土 0.8-1.5，
消泡剂 0.1-0.3，
甲苯 2-4，
硬脂酸锌 2-4，
滑石粉 24-30，
二甲苯 4-6，
醋酸丁酯 1-2；
制造方法包括的步骤如下：
(1)、将上述重量份数的醇酸树脂(H142C-70)、有机膨润土、消泡剂和甲苯投入配漆缸中在500-700转/分钟的转速搅拌分散均匀；
(2)、在搅拌条件下，慢慢加入上述重量份数的硬脂酸锌、滑石粉和二甲苯，在1800-2500转/分钟的转速搅拌下充分分散至细度≤50微米，再加入醋酸丁酯调粘度至20000～30000mpa.s/25℃，合格后停分散，静置20min以上，待消泡后包装。
本发明采用醇酸树脂酯化废水的回收提取物作为部分原料来制造醇酸树脂，操作工艺简单，所需制造设备简陋，制造的醇酸树脂各项性能指标(如：粘度、酸值、固含、外观色泽、羟值等)及制备的漆膜性能(如：光泽、干速、附着力、硬度、外观效果等)和常规的醇酸树脂相当，在节约资源，降低成本的同时又具有环保效果。制得的醇酸树脂具体地说是一种具有可交联的活性羟基基团的合成树脂，因而可以配合含NCO基的异氰酸酯固化剂常温共聚合，形成不同特性的涂膜，因而具有十分优异的使用特性，应用领域十分广泛。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明进行详细的说明。
实施例1
回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法，由下列重量份数的原材料制成：
豆油酸 165-175，
苯甲酸 27-29，
顺酐 3.5-4.5，
苯酐 260-270，
季戊四醇 115-125，
醇酸树脂酯化废水的回收提取物 170-190，
回流二甲苯 24-28，
兑稀二甲苯 260-270，
减色抗氧剂 1.5-2.5；
所述的醇酸树脂酯化废水的回收提取物是这样制备的：将收集到的醇酸树脂酯化废水投入在蒸馏釜中，加热升温，蒸馏釜内导热油温度控制在130-150℃，然后打开蒸馏釜中的竖冷夹套冷却水，使反应釜内的气温控制在125-135℃，蒸馏脱水，脱掉的水装桶，交污水厂处理：当蒸馏釜的竖冷顶部气温升至135℃时，蒸馏釜开冷油及冷却水降温，温度降至50℃时，蒸馏釜内余料为醇酸树脂酯化废水的回收提取物。
制造步骤包括如下：
(1)、在反应釜中按上述配方量准确投入酸树脂酯化废水的回收提取物、24-28％苯酐、减色抗氧剂，开搅拌，通氮气(N2↑)4～6分钟，氮气的流量控制为：3-4m3/h；
(2)、通导热油加热，升温至158～162℃保温1.8～2.2h后脱水，在反应釜竖冷顶部气温控制在≤115℃；
(3)、停止加热，开冷油降温，降至138～142℃时，停止供冷油，在不停搅拌下按顺序准确投入配方量的油酸、苯甲酸、顺酐、剩余苯酐、季戊四醇和回流二甲苯，投完料后拧好釜盖，通导热油加热升温；
(4)、升温至168～172℃保温0.8～1.2h，后用4～5h升温至210～220℃保温；
(5)、保温至酸值≤18mgKoH/g，粘度18″～28″/25℃格氏管时停止加热并降温；
(6)、开启兑稀釜的氮气(N2↑)，氮气流量为：3～5m3/h，在搅拌下先投入40～60％的兑稀二甲苯；
(7)、将温度降至≤180℃时的反应物料转入兑稀釜内兑稀，兑稀釜中的冷油关闭，再用余下的兑稀二甲苯清洗反应釜后投入兑稀釜搅拌10min以上，检测树脂指标：外观、酸值、粘度、固含合格后，待温度降至120℃以下时，用20μm规格的滤袋进行过滤，出料装桶。
实施例2
回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法，由下列重量份数的原材料制成：
豆油酸 160，
苯甲酸 25，
顺酐 3，
苯酐 250，
季戊四醇 110，
醇酸树脂酯化废水的回收提取物 160，
回流二甲苯 20，
兑稀二甲苯 250，
减色抗氧剂 1；
所述的醇酸树脂酯化废水的回收提取物是这样制备的：将收集到的醇酸树脂酯化废水投入在蒸馏釜中，加热升温，蒸馏釜内导热油温度控制在130-150℃，同时打开蒸馏釜中的竖冷夹套冷却水，使气温控制在125-135℃，蒸馏脱水(装桶，交污水厂处理)，当蒸馏釜的竖冷顶部气温升至135℃时，蒸馏釜开冷油及冷却水降温，温度降至50℃时，蒸馏釜内余料为醇酸树脂酯化废水的回收提取物。
制造步骤包括如下：
(1)、在反应釜中按上述配方量准确投入酸树脂酯化废水的回收提取物、20％苯酐、减色抗氧剂，开搅拌，通氮气(N2↑)3分钟，氮气的流量控制为：2m3/h；
(2)、通导热油加热，升温至155℃保温2h后脱水，在反应釜竖冷顶部气温控制在≤115℃；
(3)、停止加热，开冷油降温，降至135℃时，停止供冷油，在不停搅拌下按顺序准确投入配方量的油酸、苯甲酸、顺酐、剩余苯酐、季戊四醇和回流二甲苯，投完料后拧好釜盖，通导热油加热升温；
(4)、升温至165℃保温1h，后用3h升温至200℃保温；
(5)、保温至酸值≤18mgKoH/g，粘度18″～28″/25℃格氏管时停止加热并降温；
(6)、开启兑稀釜的氮气(N2↑)，氮气流量为：3m3/h，在搅拌下先投入40％的兑稀二甲苯；
(7)、将温度降至≤180℃时的反应物料转入兑稀釜内兑稀，兑稀釜中的冷油关闭，再用余下的兑稀二甲苯清洗反应釜后投入兑稀釜搅拌10min以上，检测树脂指标：外观、酸值、粘度、固含合格后，待温度降至120℃以下时，用20μm规格的滤袋进行过滤，出料装桶。
实施例3
回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法，由下列重量份数的原材料制成：
豆油酸 180，
苯甲酸 30，
顺酐 5，
苯酐 280，
季戊四醇 130，
醇酸树脂酯化废水的回收提取物 200，
回流二甲苯 30，
兑稀二甲苯 280，
减色抗氧剂 3；
制造步骤包括如下：
(1)、在反应釜中按上述配方量准确投入酸树脂酯化废水的回收提取物、30％苯酐、减色抗氧剂，开搅拌，通氮气(N2↑)8分钟，氮气的流量控制为：2-5m3/h；
(2)、通导热油加热，加热升温至165℃保温2h后脱水，在反应釜竖冷顶部气温控制在≤115℃；
(3)、停止加热，开冷油降温，降至145℃时，停止供冷油，在不停搅拌下按顺序准确投入配方量的油酸、苯甲酸、顺酐、剩余苯酐、季戊四醇和回流二甲苯，投完料后拧好釜盖，通导热油加热升温；
(4)、升温至175℃保温1h，后用5h升温至220℃保温；
(5)、保温至酸值≤18mgKoH/g，粘度18″～28″/25℃格氏管时停止加热并降温；
(6)、开启兑稀釜的氮气(N2↑)，氮气流量为：5m3/h，在搅拌下先投入60％的兑稀二甲苯；
(7)、将温度降至≤180℃时的反应物料转入兑稀釜内兑稀，兑稀釜中的冷油关闭，再用余下的兑稀二甲苯清洗反应釜后投入兑稀釜搅拌10min以上，检测树脂指标：外观、酸值、粘度、固含合格后，待温度降至120℃以下时，用20μm规格的滤袋进行过滤，出料装桶。
实施例4
回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法，由下列重量份数的原材料制成：
豆油酸 170，
苯甲酸 28，
顺酐 4，
苯酐 260，
季戊四醇 120，
醇酸树脂酯化废水的回收提取物 180，
回流二甲苯 25，
兑稀二甲苯 270，
减色抗氧剂 2；
所述的醇酸树脂酯化废水的回收提取物是这样制备的：将收集到的醇酸树脂酯化废水投入在蒸馏釜中，加热升温，蒸馏釜内导热油温度控制在130-150℃，同时打开蒸馏釜中的竖冷夹套冷却水，使气温控制在125-135℃，蒸馏脱水(装桶，交污水厂处理)，当蒸馏釜的竖冷顶部气温升至135℃时，蒸馏釜开冷油及冷却水降温，温度降至50℃时，蒸馏釜内余料为醇酸树脂酯化废水的回收提取物。
制造步骤包括如下：
(1)、在反应釜中按上述配方量准确投入酸树脂酯化废水的回收提取物、25％苯酐、减色抗氧剂，开搅拌，通氮气(N2↑)5分钟，氮气的流量控制为：4m3/h；
(2)、通导热油加热，升温至160℃保温2h后脱水，在反应釜竖冷顶部气温控制在≤115℃；
(3)、停止加热，开冷油降温，降至140℃时，停止供冷油，在不停搅拌下按顺序准确投入配方量的油酸、苯甲酸、顺酐、剩余苯酐、季戊四醇和回流二甲苯，投完料后拧好釜盖，通导热油加热升温；
(4)、升温至170℃保温1h，后用4h升温至210℃保温；
(5)、保温至酸值≤18mgKoH/g，粘度18″～28″/25℃格氏管时停止加热并降温；
(6)、开启兑稀釜的氮气(N2↑)，氮气流量为：4m3/h，在搅拌下先投入50％的兑稀二甲苯；
(7)、将温度降至≤180℃时的反应物料转入兑稀釜内兑稀，兑稀釜中的冷油关闭，再用余下的兑稀二甲苯清洗反应釜后投入兑稀釜搅拌10min以上，检测树脂指标：外观、酸值、粘度、固含合格后，待温度降至120℃以下时，用20μm规格的滤袋进行过滤，出料装桶。
以上所述的甲酸、顺酐、苯酐、季戊四醇、二甲苯、减色抗氧剂均为国产工业级原料，醇酸树脂酯化废水为生产醇酸树脂的工厂排放的酯化废水。以上实施例中的减色抗氧剂使用的是次磷酸。
实施例5
一种双组份透明底漆，其由下列重量份数的原材料制成：
醇酸树脂(H142C-70)55，有机膨润土0.8，消泡剂0.1，甲苯2，硬脂酸锌2，滑石粉24，二甲苯4，醋酸丁酯1；
制造方法包括的步骤如下：
(1)、将上述重量份数的醇酸树脂(H142C-70)、有机膨润土、消泡剂和甲苯投入配漆缸中在500转/分钟的转速搅拌分散均匀；
(2)、在搅拌条件下，慢慢加入上述重量份数的硬脂酸锌、滑石粉和二甲苯，在1800转/分钟的转速搅拌下充分分散至细度≤50微米，再加入醋酸丁酯调粘度至20000～30000mpa.s/25℃，合格后停分散，静置20min以上，待消泡后包装。
实施例6
一种双组份透明底漆，其由下列重量份数的原材料制成：
醇酸树脂(H142C-70)60，有机膨润土1.5，消泡剂0.3，甲苯4，硬脂酸锌4，滑石粉30，二甲苯6，醋酸丁酯2；
制造方法包括的步骤如下：
(1)、将上述重量份数的醇酸树脂(H142C-70)、有机膨润土、消泡剂和甲苯投入配漆缸中在700转/分钟的转速搅拌分散均匀；
(2)、在搅拌条件下，慢慢加入上述重量份数的硬脂酸锌、滑石粉和二甲苯，在12500转/分钟的转速搅拌下充分分散至细度≤50微米，再加入醋酸丁酯调粘度至20000～30000mpa.s/25℃，合格后停分散，静置20min以上，待消泡后包装。
实施例7
一种双组份透明底漆，其由下列重量份数的原材料制成：
醇酸树脂(H142C-70)58，有机膨润土1.2，消泡剂0.2，甲苯3，硬脂酸锌3，滑石粉28，二甲苯5，醋酸丁酯1.5。
制造方法包括的步骤如下：
(1)、将上述重量份数的醇酸树脂(H142C-70)、有机膨润土、消泡剂和甲苯投入配漆缸中在60转/分钟的转速搅拌分散均匀；
(2)、在搅拌条件下，慢慢加入上述重量份数的硬脂酸锌、滑石粉和二甲苯，在2200转/分钟的转速搅拌下充分分散至细度≤50微米，再加入醋酸丁酯调粘度至20000～30000mpa.s/25℃，合格后停分散，静置20min以上，待消泡后包装。
以上实施例中的消泡剂使用的是型号为BYK-052消泡剂。
Claims (7)
1.回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法，其特征在于，由下列重量份数的原材料制成：
豆油酸 160-180，
苯甲酸 25-30，
顺酐 3-5，
苯酐 250-280，
季戊四醇 110-130，
醇酸树脂酯化废水的回收提取物 160-200，
回流二甲苯 20-30，
兑稀二甲苯 250-280，
减色抗氧剂 1-3；
所述的醇酸树脂酯化废水的回收提取物是这样制备的：将收集到的醇酸树脂酯化废水投入在蒸馏釜中，加热升温，蒸馏釜内导热油温度控制在130-150℃，同时打开蒸馏釜中的竖冷夹套冷却水，使反应釜内的气温控制在125-135℃进行蒸馏脱水，当蒸馏釜的竖冷顶部气温升至135℃时，蒸馏釜开冷油及冷却水降温，温度降至50℃时，蒸馏釜内余料为醇酸树脂酯化废水的回收提取物；
制造步骤包括如下：
(1)、在反应釜中按上述配方量准确投入酸树脂酯化废水的回收提取物、20-30％苯酐、减色抗氧剂，开搅拌，通氮气3-8分钟，氮气的流量控制为：2-5m3/h；
(2)、加热升温至155～165℃保温1.5～2.5h后脱水；
(3)、停止加热，降温至135～145℃时，在不停搅拌下按顺序准确投入配方量的油酸、苯甲酸、顺酐、剩余苯酐、季戊四醇和回流二甲苯，投完料后拧好釜盖，通导热油加热升温；
(4)、升温至165～175℃保温0.5～1.5h，后用3～5h升温至200～220℃保温；
(5)、保温至酸值≤18mgKoH/g，粘度18″～28″/25℃格氏管时停止加热并降温；
(6)在兑稀釜内用兑稀二甲苯进行兑稀。
2.如权利要求1所述的回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法，其特征在于，所述的步骤(6)中兑稀的方法如下：
(1)、开启兑稀釜的氮气，氮气流量为：3-5m3/h，在搅拌下先投入40～60％的兑稀二甲苯；
(2)、将温度降至≤180℃时的反应物料转入兑稀釜内兑稀，兑稀釜中的冷油关闭，再用余下的兑稀二甲苯清洗反应釜后投入兑稀釜搅拌10min以上，待温度降至120℃以下时，进行过滤出料。
3.如权利要求1所述的回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法，其特征在于，由下列重量份数的原材料制成：
豆油酸 170，
苯甲酸 28，
顺酐 4，
苯酐 260，
季戊四醇 120，
醇酸树脂酯化废水的回收提取物 180，
回流二甲苯 25，
兑稀二甲苯 270，
减色抗氧剂 2；
制造步骤包括如下：
(1)、在反应釜中按上述配方量准确投入酸树脂酯化废水的回收提取物、25％苯酐、减色抗氧剂，开搅拌，通氮气5分钟，氮气的流量控制为：4m3/h；
(2)、通导热油加热，温至160℃保温2h后脱水，在反应釜竖冷顶部气温控制在≤115℃；
(3)、停止加热，开冷油降温，降至140℃时，停止供冷油，在不停搅拌下按顺序准确投入配方量的油酸、苯甲酸、顺酐、剩余苯酐、季戊四醇和回流二甲苯，投完料后拧好釜盖，通导热油加热升温；
(4)、升温至170℃保温1h，后用4h升温至210℃保温；
(5)、保温至酸值≤18mgKoH/g，粘度18″～28″/25℃格氏管时停止加热并降温；
(6)、开启兑稀釜的氮气(N2↑)，氮气流量为：4m3/h，在搅拌下先投入50％的兑稀二甲苯；
(7)、将温度降至≤180℃时的反应物料转入兑稀釜内兑稀，兑稀釜中的冷油关闭，再用余下的兑稀二甲苯清洗反应釜后投入兑稀釜搅拌10min以上，待温度降至120℃以下时，进行过滤出料。
4.如权利要求1或3所述的回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法，其特征在于，本发明采用的豆油酸、苯甲酸、顺酐、苯酐、季戊四醇、二甲苯、减色剂抗氧剂为工业级原料；醇酸树脂酯化废水为生产醇酸树脂的工厂排放的酯化废水。
5.如权利要求1或3所述的回收利用醇酸树脂酯化废水制造醇酸树脂的方法，其特征在于，所述的减色剂抗氧剂为次磷酸。
6.一种双组份透明底漆，其特征在于，其由下列重量份数的原材料制成：
醇酸树脂 55-60，
有机膨润土 0.8-1.5，
消泡剂 0.1-0.3，
甲苯 2-4，
硬脂酸锌 2-4，
滑石粉 24-30，
二甲苯 4-6，
醋酸丁酯 1-2；
制造方法包括的步骤如下：
(1)、将上述重量份数的醇酸树脂、有机膨润土、消泡剂和甲苯投入配漆缸中在500-700转/分钟的转速搅拌分散均匀；
(2)、在搅拌条件下，加入上述重量份数的硬脂酸锌、滑石粉和二甲苯，在1800-2500转/分钟的转速搅拌下充分分散至细度≤50微米，再加入醋酸丁酯调粘度至20000～30000mpa.s/25℃，合格后停分散，静置20min以上，待消泡后包装。
7.如权利要求4所述的一种双组份透明底漆，其特征在于，其由下列重量份数的原材料制成：醇酸树脂58，有机膨润土1.2，消泡剂0.2，甲苯3，硬脂酸锌3，滑石粉28，二甲苯5，醋酸丁酯1.5；
制造方法包括的步骤如下：
(1)、将上述重量份数的醇酸树脂、有机膨润土、消泡剂和甲苯投入配漆缸中在600转/分钟的转速搅拌分散均匀；
(2)、在搅拌条件下，加入上述重量份数的硬脂酸锌、滑石粉和二甲苯，在2200转/分钟的转速搅拌下充分分散至细度≤50微米，再加入醋酸丁酯调粘度至20000～30000mpa.s/25℃，合格后停分散，静置20min以上，待消泡后包装。
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