CN106117530B - 不含有机锡金属的饱和聚酯树脂的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种不含有机锡金属的饱和聚酯树脂的制备工艺，其制备步骤是，首先在四口瓶中，依次向四口瓶中加入甲基丙二醇、新戊二醇、己二酸、偏苯三酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸和催化剂，在氮气保护下逐步升温，加入醋酸丁酯回流脱水，用芳烃溶剂兑稀成树脂液，降温待用；再将树脂液加入到第一套过滤器混合罐中，开启混合罐搅拌浆，将硅藻土和大孔型阴离子交换树脂加入到混合罐中，开启包装循环泵打循环，开始循环过滤；最后开启第二套过滤器；通过两套过滤装置及过滤吸附介质层，可以将树脂中的有机锡及其它重金属完全脱除。保证整个反应过程的稳定性、反应的活性以及产品质量的稳定性。

Description

不含有机锡金属的饱和聚酯树脂的制备工艺
技术领域
本发明属于树脂制备工艺技术领域，涉及一种不含有机锡金属的饱和聚酯树脂的制备工艺。
背景技术
饱和聚酯树脂是随着石油化工行业的发展而逐步成长起来的树脂新品种，特别是近十年来，多元醇、多元酸品种的逐渐增加，饱和聚酯树脂性能可以满足多元化的市场需求，品种、用途、产量也在逐年增加。
饱和聚酯树脂是有多元酸、多元醇在催化剂作用下经酯化反应生成的无油醇酸树脂。由于多元醇、多元酸性能稳定、反应活性低，因此该酯化反应需要较高的反应温度（最高需要250℃），并需要催化剂的参与。
饱和聚酯树脂生产所经历的酯化缩合反应是一种成熟的酯化反应，酯化反应的催化剂有多种，其中lewis酸催化剂、硫酸盐类催化剂、磺酸催化剂、离子交换树脂催化剂、超强酸催化剂、脂肪酶催化剂、杂多酸催化剂、分子筛催化剂等均可以用于饱和聚酯树脂的生产，但是上述催化剂也各存在一定的缺陷，在催化活性、产品色泽、反应温度、设备腐蚀、产品精制、重金属含量等方面存在一些问题。
目前饱和聚酯树脂生产普遍使用的酯化催化剂为丁基羟基氧化锡，该催化剂具有以下特点：催化活性适中，酯化反应温度在210～240℃之间；该催化剂无色，制成的树脂产品颜色浅淡；分子结构上的丁基基团有助于催化剂溶解于反应体系，利于均相反应的进行；结构中的羟基基团可以与反应体系中的羧基反应，结合到树脂大分子上，因此反应结束后，体系中不存在参与催化剂颗粒，使树脂的后处理工艺变得简单。
但是，随着环保意识的加强和提高，人们对有机锡的毒性有了进一步的认识，近年来逐渐加强了对产品中有机锡及其它重金属含量的控制力度，例如欧盟的EN71-3标准对包括有机锡在内的多种重金属含量限制范围提出了具体要求。而饱和聚酯树脂在印铁金属包装、五金烤漆、儿童玩具等领域具有较广泛的应用，因此开发不含有机锡、不含重金属的饱和聚酯树脂具有一定的现实意义。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供一种不含有机锡金属的饱和聚酯树脂的制备工艺，它保证整个反应过程的稳定性、反应的活性以及产品质量的稳定性，将树脂中的有机锡及其它重金属完全脱除。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种不含有机锡金属的饱和聚酯树脂的制备工艺，其制备步骤是：
在装有温度计、刺型冷凝器、搅拌浆和滴液漏斗的2000ml的四口瓶中，依次向四口瓶中加入甲基丙二醇、新戊二醇、己二酸、偏苯三酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸和美国阿克玛公司FASCAT4100催化剂，在氮气保护下逐步升温，物料温度在150℃左右时有水馏出，控制升温速度和塔顶温度，逐步升温至240℃，保温，测样品酸值低于15mgKOH/g后，慢慢加入醋酸丁酯回流脱水至酸值小于7mgKOH/g；降温，用SOLVESSO 150芳烃溶剂兑稀成60%固含量的树脂液，降温至80℃待用；
将树脂液加入到第一套过滤器混合罐中，其中第一套过滤器的过滤材质为硅藻土和大孔阴离子交换树脂的复合过滤介质，硅藻土的作用是“架桥”形成过滤层并成为离子交换树脂的支撑层，可以将树脂中的机械杂质颗粒、凝胶颗粒除去，而树脂中的重金属离子在与离子交换树脂接触时，进行离子交换，重金属离子被离子交换树脂吸收；开启混合罐搅拌浆，将硅藻土和大孔型阴离子交换树脂按照5：1比例加入到混合罐中，搅拌均匀，开启包装循环泵打循环，在滤板表面形成过滤层，开始循环过滤，待检测细度合格以后，继续循环过滤约2h，关闭第一套过滤器，开启第二套过滤器；
第二套过滤器的过滤材质为硅藻土和活性炭组成的复合过滤介质，活性炭可以将树脂中残余的金属离子进一步吸附脱除；通过两套过滤装置及过滤吸附介质层，可以将树脂中的有机锡及其它重金属完全脱除；将过滤好的树脂打入第二套过滤器的混合罐中，并向混合罐中按照5：1的比例加入硅藻土和活性炭，搅拌均匀，开启包装循环泵打循环，在滤板表面形成过滤层，开始循环过滤，过滤2h左右，检测细度合格后，开始包装。
所述第一套过滤器与第二套过滤器均为亚玛过滤器。
本发明的积极效果是：只在产品过滤工序增加一套亚玛过滤器，改变过滤介质的组成即可。设备投资省、工艺操作稳定可靠，操作简单易行，可以彻底解决有机锡及重金属对产品质量的困扰。实际检测表明，产品中所有重金属均未检出。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
一种不含有机锡金属的饱和聚酯树脂的制备工艺，其制备步骤是：
在装有温度计、刺型冷凝器、搅拌浆和滴液漏斗的2000ml的四口瓶中，依次向四口瓶中加入甲基丙二醇、新戊二醇、己二酸、偏苯三酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸和美国阿克玛公司FASCAT4100催化剂，在氮气保护下逐步升温，物料温度在150℃左右时有水馏出，控制升温速度和塔顶温度，逐步升温至240℃，保温，测样品酸值低于15mgKOH/g后，慢慢加入醋酸丁酯回流脱水至酸值小于7mgKOH/g；降温，用SOLVESSO 150芳烃溶剂兑稀成60%固含量的树脂液，降温至80℃待用；
将树脂液加入到第一套过滤器混合罐中，其中第一套过滤器的过滤材质为硅藻土和大孔阴离子交换树脂的复合过滤介质，硅藻土的作用是“架桥”形成过滤层并成为离子交换树脂的支撑层，可以将树脂中的机械杂质颗粒、凝胶颗粒除去，而树脂中的重金属离子在与离子交换树脂接触时，进行离子交换，重金属离子被离子交换树脂吸收；开启混合罐搅拌浆，将硅藻土和大孔型阴离子交换树脂按照5：1比例加入到混合罐中，搅拌均匀，开启包装循环泵打循环，在滤板表面形成过滤层，开始循环过滤，待检测细度合格以后，继续循环过滤约2h，关闭第一套过滤器，开启第二套过滤器；
第二套过滤器的过滤材质为硅藻土和活性炭组成的复合过滤介质，活性炭可以将树脂中残余的金属离子进一步吸附脱除；通过两套过滤装置及过滤吸附介质层，可以将树脂中的有机锡及其它重金属完全脱除；将过滤好的树脂打入第二套过滤器的混合罐中，并向混合罐中按照5：1的比例加入硅藻土和活性炭，搅拌均匀，开启包装循环泵打循环，在滤板表面形成过滤层，开始循环过滤，过滤2h左右，检测细度合格后，开始包装。
所述第一套过滤器与第二套过滤器均为亚玛过滤器。
实施例1：
在装有温度计、刺型冷凝器、搅拌浆和滴液漏斗的2000ml的四口瓶中，依次向四口瓶中加入270g甲基丙二醇、208g新戊二醇、120g己二酸、50偏苯三酸酐、500g间苯二甲酸和0.8g 4100催化剂，在氮气保护下逐步升温，物料温度在150℃左右时有水馏出，控制升温速度和塔顶温度，逐步升温至240℃，保温。测样品酸值低于15mgKOH/g后，慢慢加入醋酸丁酯回流脱水至酸值小于7mgKOH/g。降温，用SOLVESSO 150芳烃溶剂兑稀成60%固含量的树脂液，降温至80℃待用。
将部分树脂加入到第一套过滤器混合罐中，开启混合罐搅拌浆，将硅藻土和大孔型阴离子交换树脂按照4：1比例加入到混合罐中，搅拌均匀，开启包装循环泵打循环，在滤板表面形成过滤层，开始循环过滤。待检测细度合格以后，继续循环过滤约2h，关闭第一套过滤机，开启第二套过滤机。
将过滤好的树脂打入第二套过滤器的混合罐中，并向混合罐中按照4：1的比例加入硅藻土和活性炭，搅拌均匀，开启包装循环泵打循环，在滤板表面形成过滤层，开始循环过滤。过滤2h左右，检测细度合格后，开始包装。
实施例2：
在装有温度计、刺型冷凝器、搅拌浆和滴液漏斗的2000ml的四口瓶中，依次向四口瓶中加入220g甲基丙二醇、258g新戊二醇、100g己二酸、50偏苯三酸酐、500g间苯二甲酸、对苯二甲酸50g和0.8g 4100催化剂，在氮气保护下逐步升温，物料温度在150℃左右时有水馏出，控制升温速度和塔顶温度，逐步升温至240℃，保温。测样品酸值低于15mgKOH/g后，慢慢加入醋酸丁酯回流脱水至酸值小于7mgKOH/g。降温，用SOLVESSO 150芳烃溶剂兑稀成60%固含量的树脂液，降温至80℃待用。
将部分树脂加入到第一套过滤器混合罐中，开启混合罐搅拌浆，将硅藻土和大孔型阴离子交换树脂按照5：1比例加入到混合罐中，搅拌均匀，开启包装循环泵打循环，在滤板表面形成过滤层，开始循环过滤。待检测细度合格以后，继续循环过滤约2h，关闭第一套过滤机，开启第二套过滤机。
将过滤好的树脂打入第二套过滤器的混合罐中，并向混合罐中按照5：1的比例加入硅藻土和活性炭，搅拌均匀，开启包装循环泵打循环，在滤板表面形成过滤层，开始循环过滤。过滤2h左右，检测细度合格后，开始包装。
本发明只在产品过滤工序增加一套亚玛过滤器，改变过滤介质的组成即可。设备投资省、工艺操作稳定可靠，操作简单易行，可以彻底解决有机锡及重金属对产品质量的困扰。实际检测表明，产品中所有重金属均未检出。

Claims (2)

1.一种不含有机锡金属的饱和聚酯树脂的制备工艺，其特征在于制备步骤是：
在装有温度计、刺型冷凝器、搅拌浆和滴液漏斗的2000ml的四口瓶中，依次向四口瓶中加入甲基丙二醇、新戊二醇、己二酸、偏苯三酸酐、间苯二甲酸、对苯二甲酸和美国阿克玛公司FASCAT4100催化剂，在氮气保护下逐步升温，物料温度在150℃时有水馏出，控制升温速度和塔顶温度，逐步升温至240℃，保温，测样品酸值低于15mgKOH/g后，慢慢加入醋酸丁酯回流脱水至酸值小于7mgKOH/g；降温，用SOLVESSO 150芳烃溶剂兑稀成60%固含量的树脂液，降温至80℃待用；
将树脂液加入到第一套过滤器混合罐中，其中第一套过滤器的过滤材质为硅藻土和大孔阴离子交换树脂的复合过滤介质，硅藻土的作用是“架桥”形成过滤层并成为离子交换树脂的支撑层，可以将树脂中的机械杂质颗粒、凝胶颗粒除去，而树脂中的重金属离子在与离子交换树脂接触时，进行离子交换，重金属离子被离子交换树脂吸收；开启混合罐搅拌浆，将硅藻土和大孔型阴离子交换树脂按照5：1比例加入到混合罐中，搅拌均匀，开启包装循环泵打循环，在滤板表面形成过滤层，开始循环过滤，待检测细度合格以后，继续循环过滤2h，关闭第一套过滤器，开启第二套过滤器；
第二套过滤器的过滤材质为硅藻土和活性炭组成的复合过滤介质，活性炭可以将树脂中残余的金属离子进一步吸附脱除；通过两套过滤装置及过滤吸附介质层，可以将树脂中的有机锡及其它重金属完全脱除；将过滤好的树脂打入第二套过滤器的混合罐中，并向混合罐中按照5：1的比例加入硅藻土和活性炭，搅拌均匀，开启包装循环泵打循环，在滤板表面形成过滤层，开始循环过滤，过滤2h，检测细度合格后，开始包装。
2.如权利要求1所述不含有机锡金属的饱和聚酯树脂的制备工艺，其特征是：所述第一套过滤器与第二套过滤器均为亚玛过滤器。
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