CN104829797B - 一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法 - Google Patents

一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，将三聚氰胺与聚甲醛进行羟基化反应，然后加入甲醇生成甲醚化氨基树脂。本发明的制备方法转化率高，反应生产安全，工艺简单，能耗低，后处理简单，成本低，环境污染小，产品质量好，条件容易控制。

Description

一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种树脂的制备方法，尤其涉及一种产品质量好、条件容易控制、能耗低的部分甲醚化氨基树脂的制备方法。
背景技术
氨基树脂产品是由三聚氰胺与甲醛水溶液或多聚甲醛缩聚反应生成的热固性聚合物。良好的氨基树脂应具有颜色范围广、优良的电绝缘性、阻燃性、耐高温、耐污染、耐水、安全卫生等优越性能。甲醚化氨基树脂被广泛应用在金属预加工涂料、水性涂料和汽车涂料，一般来说，生成工艺是将三聚氰胺先与甲醛反应，反应后的产物再与甲醇反应，通过一系列的后续处理得到的制成品。但是这种制法能耗高，含醛废水多，耗时长，产能低。
在申请号2012105563846的中国发明专利中，公开了一种高亚氨基甲醚化三聚氰胺树脂的制备方法，该方法通过两步反应，以及对原料组分、添加组分顺序、时间、成分之间的重量份比例，方法过程反应参数等调整，得到了高亚氨基甲醚化三聚氰胺树脂，其不足之处在于，这种制法能耗高，含醛废水多，耗时长，产能低。
发明内容
本发明的目的在于为了解决现有制备高甲醚化氨基树脂的方法能耗高，含醛废水多，耗时长，产能低缺陷而提供一种产品质量好、条件容易控制、能耗低的部分甲醚化氨基树脂的制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a）在反应釜中加入催化剂、聚甲醛与三聚氰胺，加碱调节pH至8.8-9.2，然后升温至55-60℃，稳定pH为8.8-9，保温1-3h后继续升温至65-68℃，保温反应2-4h；
b）步骤a）完成后加入甲醇总质量40%的甲醇，加酸调节pH至3-4.2，在60-65℃下保温3-3.5h，加碱调节pH至8.8-9，升温至110-115℃蒸馏；
c）步骤b）完成后降温至45-50℃，继续加入剩余的甲醇，加酸调节pH至3-3.8，在65-68℃保温30-90min后降温至48-52℃，加碱调节pH至8.8-9，沉淀2-4h后过滤，滤液加热常压蒸馏1-2h，然后开启真空系统，继续升温至70℃，持续3.5-4h，把产品打入成品釜，加入异丁醇，搅拌均匀后得到部分甲醚化氨基树脂。
作为优选，所述三聚氰胺、聚甲醛与甲醇的质量比为1:2.5-3.9：3.9-6。
作为优选，步骤a）中，聚甲醛分两次加入，第一次加入聚甲醛的量为总质量2/3，与催化剂、三聚氰胺同时加入；第二次加入剩余聚甲醛，加入时间为升温至55-60℃，稳定pH为8.8-9，保温1-3h后，然后升温至65-68℃，保温反应2-4h。
作为优选，催化剂为氧化钇与蛭石的混合物、氧化铒与蛭石的混合物、氧化镨与蛭石的混合物、乙酰胺与苯酐的混合物或三乙胺与二甲基乙酰胺的混合物。
作为优选，催化剂的加入量为三聚氰胺质量的3-5.5%，催化剂中两种物质的质量比为1:1。
作为优选，所述酸为甲酸、草酸、氢碘酸、碘酸、亚硝酸、亚硫酸或次氯酸。
作为优选，所述的碱为氢氧化钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠。
作为优选，步骤c）中真空度为-0.085MPa。
作为优选，步骤c）中异丁醇的加入量占三聚氰胺质量的2-3.5%。
本发明的有益效果为本发明的制备方法转化率高，反应生产安全，工艺简单，能耗低，后处理简单，成本低，环境污染小，产品质量好，条件容易控制。
具体实施方式
以下结合具体实施例，对本发明作进一步的解释：
实施例1
原料为三聚氰胺、聚甲醛与甲醇的质量比为1:2.5：3.9，三聚氰胺原料1000kg。
一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a）在反应釜中加入催化剂氧化钇与蛭石的混合物，2/3总质量的聚甲醛与三聚氰胺，加氢氧化钠调节pH至8.8，然后升温至55℃，稳定pH为8.8，保温1h后加入剩余聚甲醛，继续升温至65℃，保温反应2h；其中，催化剂的加入量为三聚氰胺质量的3%，催化剂中两种物质的质量比为1:1；
b）步骤a）完成后加入甲醇总质量40%的甲醇，加甲酸调节pH至3，在60℃下保温3h，加氢氧化钠调节pH至8.8，升温至110℃蒸馏；
c）步骤b）完成后降温至45℃，继续加入剩余的甲醇，加甲酸调节pH至3，在65℃保温30min后降温至48℃，加氢氧化钠调节pH至8.8，沉淀2h后过滤，滤液加热常压蒸馏1h，然后开启真空系统，至真空度为-0.085MPa，继续升温至70℃，持续3.5h，把产品打入成品釜，加入三聚氰胺质量2%的异丁醇，搅拌均匀后得到部分甲醚化氨基树脂950.6kg，经检测游离甲醛含量小于0.6%。
实施例2
原料为三聚氰胺、聚甲醛与甲醇的质量比为1:3：4，三聚氰胺质量1000kg。
一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a）在反应釜中加入催化剂三乙胺与二甲基乙酰胺的混合物，聚甲醛与三聚氰胺，加碳酸氢钠调节pH至9，然后升温至58℃，稳定pH为8.9，保温2h后继续升温至66.5℃，保温反应3h；其中，催化剂的加入量为三聚氰胺质量的4%，催化剂中两种物质的质量比为1:1；
b）步骤a）完成后加入甲醇总质量40%的甲醇，加次氯酸调节pH至4，在62℃下保温3.2h，加碳酸氢钠调节pH至8.9，升温至112℃蒸馏；
c）步骤b）完成后降温至48℃，继续加入剩余的甲醇，加次氯酸调节pH至3.5，在67℃保温60min后降温至50℃，加碳酸氢钠调节pH至8.9，沉淀3h后过滤，滤液加热常压蒸馏1.5h，然后开启真空系统，至真空度为-0.085MPa，继续升温至70℃，持续3.8h，把产品打入成品釜，加入三聚氰胺质量3%的异丁醇，搅拌均匀后得到部分甲醚化氨基树脂970.8kg，经检测游离甲醛含量小于1.3%。
实施例3
原料为三聚氰胺、聚甲醛与甲醇的质量比为1: 3.9：6，三聚氰胺1000kg。
一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a）在反应釜中加入催化剂乙酰胺与苯酐的混合物，聚甲醛与三聚氰胺，加氨水调节pH至9.2，然后升温至60℃，稳定pH为9，保温3h后继续升温至68℃，保温反应4h；其中，催化剂的加入量为三聚氰胺质量的5.5%，催化剂中两种物质的质量比为1:1；
b）步骤a）完成后加入甲醇总质量40%的甲醇，加草酸调节pH至4.2，在65℃下保温3.5h，加氨水调节pH至9，升温至115℃蒸馏；
c）步骤b）完成后降温至50℃，继续加入剩余的甲醇，加草酸调节pH至3.8，在68℃保温90min后降温至52℃，加氨水调节pH至9，沉淀4h后过滤，滤液加热常压蒸馏2h，然后开启真空系统，至真空度为-0.085MPa，继续升温至70℃，持续4h，把产品打入成品釜，加入三聚氰胺质量3.5%的异丁醇，搅拌均匀后得到部分甲醚化氨基树脂983.7kg，经检测游离甲醛含量小于1.5%。

Claims (8)

1.一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
a）在反应釜中加入催化剂，聚甲醛与三聚氰胺，加碱调节pH至8.8-9.2，然后升温至55-60℃，稳定pH为8.8-9，保温1-3h后继续升温至65-68℃，保温反应2-4h；
b）步骤a）完成后加入甲醇总质量40%的甲醇，加酸调节pH至3-4.2，在60-65℃下保温3-3.5h，加碱调节pH至8.8-9，升温至110-115℃蒸馏；
c）步骤b）完成后降温至45-50℃，继续加入剩余的甲醇，加酸调节pH至3-3.8，在65-68℃保温30-90min后降温至48-52℃，加碱调节pH至8.8-9，沉淀2-4h后过滤，滤液加热常压蒸馏1-2h，然后开启真空系统，继续升温至70℃，持续3.5-4h，把产品打入成品釜，加入异丁醇，搅拌均匀后得到部分甲醚化氨基树脂；
其中，三聚氰胺、聚甲醛与甲醇的质量比为1:2.5-3.9：3.9-6。
2.根据权利要求1所述的一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，其特征在于，步骤a）中，聚甲醛分两次加入，第一次加入聚甲醛的量为总质量2/3，与催化剂、三聚氰胺同时加入；第二次加入剩余聚甲醛，加入时间为升温至55-60℃，稳定pH为8.8-9，保温1-3h后，然后升温至65-68℃，保温反应2-4h。
3.根据权利要求1所述的一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，其特征在于，催化剂为氧化钇与蛭石的混合物、氧化铒与蛭石的混合物、氧化镨与蛭石的混合物、乙酰胺与苯酐的混合物或三乙胺与二甲基乙酰胺的混合物。
4.根据权利要求1或3所述的一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，其特征在于，催化剂的加入量为三聚氰胺质量的3-5.5%，催化剂中两种物质的质量比为1:1。
5.根据权利要求1或3所述的一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，其特征在于，所述酸为甲酸、草酸、氢碘酸、碘酸、亚硝酸、亚硫酸或次氯酸。
6.根据权利要求1或3所述的一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠、碳酸氢钾或碳酸氢钠。
7.根据权利要求1所述的一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，其特征在于，步骤c）中真空度为-0.085MPa。
8.根据权利要求1所述的一种部分甲醚化氨基树脂的制备方法，其特征在于，步骤c）中异丁醇的加入量占三聚氰胺质量的2-3.5%。
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