CN110759530A - 一种密胺树脂改性阻燃剂废水的回收利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种密胺树脂改性阻燃剂废水的回收利用方法，采用工业中常用碱和酸为除杂试剂，通过两次沉淀将密胺树脂改性阻燃剂废水中的杂质除去，步骤如下：(1)搅拌状态下，向废水中滴加强碱性溶液，调节PH，反应析出白色絮状沉淀，抽滤；(2)搅拌状态下，向滤液中滴加酸，调节PH，反应析出白色膏状沉淀，加入絮凝剂，抽滤，收集滤液；(3)滤液用于密胺树脂改性阻燃剂的再生产中。本发明所述工艺耗材少、流程简单，废水处理工艺适用宽泛，操作简单、安全，将废水变废为宝，绿色环保。

Description

一种密胺树脂改性阻燃剂废水的回收利用方法
技术领域
本发明涉及一种密胺树脂改性阻燃剂废水的的回收利用方法，属于环境工程领域。
背景技术
随着人们安全环保意识的增强以及电子电气、材料、信息、办公等行业的快速发展，对阻燃剂的应用要求越来越高，使用常规阻燃剂阻燃的弊端暴露的越来越明显。如：氢氧化铝不仅具有阻燃、抑烟与填充三重功效，而且价格低廉，无污染，因而被广泛应用于高分子材料的阻燃研究，但它与聚合物之间存在的极性差异导致两者之间的相容性差，且需很高的添加量才能达到阻燃效果，从而严重影响材料的力学性能和加工性能，因此，利用密胺树脂对氢氧化铝进行改性，有效解决以上问题。另外，密胺树脂改性的次磷酸铝解决了次磷酸铝易溶于水，易燃、酸度高等问题；密胺树脂改性的氢氧化镁在硅橡胶材料中氧指数提高到32.5％，拉伸指数也大大提高。
用密胺树脂改性的阻燃剂在阻燃、力学方面表现优异。但是在得到改性产品的同时也产生大量废水。废水里面含有未反应完的游离甲醛，未反应完的低聚物，溶解于水中的阻燃剂等。废水不经处理，直接回收利用再生产时，杂质对产品性质有很大影响，其阻燃效果与力学性能差。常规方法处理废水会导致产品成本增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种密胺树脂改性阻燃剂废水的的回收利用方法，本发明通过分析废水中成分的物化性质并通过实验验证确定除杂方法，利用强碱性溶液调节反应体系使PH﹥12，搅拌1小时，除去甲醛，将低聚物及溶解的阻燃剂等杂质转化为沉淀，抽滤，收集滤液。然后，将此滤液用酸调节至PH＝6.5～7，搅拌1小时，再次析出沉淀，加入絮凝剂，并抽滤，收集滤液，此滤液可以直接用于密胺树脂改性阻燃剂的生产中。
本发明采用以下技术方案：
一种密胺树脂改性阻燃剂废水的回收利用方法，采用工业中常用碱和酸为除杂试剂，通过两次沉淀将密胺树脂改性阻燃剂废水中的杂质除去，废水经处理后可代替自来水直接用于密胺树脂改性阻燃剂的生产，具体步骤如下：
(1)搅拌状态下，向密胺树脂改性阻燃剂废水中滴加强碱性溶液，调节PH﹥12，反应1小时，析出白色絮状沉淀，抽滤，收集滤液；
(2)搅拌状态下，向步骤(1)收集的滤液中滴加酸，调节至PH＝6.5～7，反应1小时，析出白色膏状沉淀，加入絮凝剂，抽滤，收集滤液；
(3)步骤(2)收集的滤液用于密胺树脂改性阻燃剂的再生产中。
上述步骤中，步骤(1)中所述的强碱性溶液为饱和氢氧化钠溶液或20％氢氧化钡溶液；优选饱和氢氧化钠溶液。
上述步骤中，步骤(2)中所述的酸为冰乙酸、硫酸和盐酸中的任一种；优选冰乙酸。
上述步骤中，步骤(2)中所述的絮凝剂为聚合氯化铝或非离子聚丙烯酰胺；优选非离子聚丙烯酰胺。
所述的密胺树脂改性阻燃剂为密胺树脂改性次磷酸铝、密胺树脂改性氢氧化镁或密胺树脂改性氢氧化铝；优选密胺树脂改性次磷酸铝。
本发明在温和条件下将密胺树脂改性阻燃剂生产中产生的废水进行处理并循环利用。其中，使用工业常用碱和酸做为处理剂，通过两次沉淀将废水中杂质除去，此法适用于多种密胺树脂改性阻燃剂废水的处理。且废水经过处理后可代替自来水直接应用于密胺树脂改性阻燃剂的再生产中。本发明所述工艺耗材少、流程简单，废水处理工艺适用宽泛，操作简单、安全，将废水变废为宝，绿色环保。
具体实施方式
以下实例是对本发明的进一步描述，并不构成对其权力的限制。
实施例1
向反应瓶中加入400.0g密胺树脂改性次磷酸铝废水，加入15.0g饱和氢氧化钠溶液调节PH﹥12，反应1小时，析出白色絮状沉淀，抽滤，收集滤液。
将滤液再次盛于反应器中，搅拌下，滴加适量冰乙酸，调节至PH＝6.5～7，反应1小时，析出白色膏状沉淀，加入8.0g非离子聚丙烯酰胺，抽滤，收集滤液，待用。
用此滤液合成密胺树脂改性次磷酸铝阻燃剂(合成工艺参考CN105457574A)，产生的废水待处理。合成的密胺树脂改性次磷酸铝阻燃剂产品(包覆率为16.7％)在聚酯TPU中添加量为10％时，其阻燃效果为UL94V-0级别，力学性能合格。
实施例2
取实施例1中废水300.0g，加入20％氢氧化钡溶液12.0g调节PH﹥12，反应1小时，析出白色絮状沉淀，抽滤，收集滤液。
将滤液再次盛于反应器中，搅拌下，滴加适量盐酸，调节至PH＝6.5～7，反应1小时，析出白色膏状沉淀，加入非离子聚丙烯酰胺，抽滤，收集滤液，待用。
用此滤液合成密胺树脂改性次磷酸铝阻燃剂(合成工艺参考CN105457574A)，产生的废水待处理。合成的密胺树脂改性次磷酸铝阻燃剂产品(包覆率为16.7％)在聚酯TPU中添加量为10％时，其阻燃效果为UL94V-0级别，力学性能合格。
实施例3
取实施例2中废水300.0g盛于反应器中，搅拌下，加入饱和氢氧化钠溶液12.0g调节PH﹥12，反应1小时，析出白色絮状沉淀，抽滤，收集滤液。
将滤液再次盛于反应器中，搅拌下，滴加适量浓硫酸，调节至PH＝6.5～7，反应1小时，析出白色膏状沉淀，加入6.0g聚合氯化铝，抽滤，收集滤液，待用。
用此滤液合成密胺树脂改性次磷酸铝阻燃剂(合成工艺参考CN105457574A)，产生的废水待处理。合成的密胺树脂改性次磷酸铝阻燃剂产品(包覆率为16.7％)在聚酯TPU中添加量为10％时，其阻燃效果为UL94V-0级别，力学性能合格。
实施例4
向反应瓶中加入400.0g密胺树脂改性氢氧化铝废水，搅拌下，加入饱和氢氧化钠溶液14.0g调节PH﹥12，反应1小时，析出白色絮状沉淀，抽滤，收集滤液。
将滤液再次盛于反应器中，搅拌下，滴加适量冰乙酸，调节至PH＝6.5～7，反应1小时，析出白色膏状沉淀，加入8.0g非离子聚丙烯酰胺，抽滤，收集滤液，待用。
用此滤液合成密胺树脂改性氢氧化铝阻燃剂(合成工艺参考：马长城，邓邵平，王春灿，江永荣.密胺树脂包覆氢氧化铝微胶囊工艺优化[J].福建农林大学学报：自然科学版，2015，44(1):102-107)，合成的密胺树脂改性氢氧化铝阻燃剂在PE中添加量为50％时，其阻燃效果为UL94 V-0级别，力学性能合格。
实施例5
向反应瓶中加入400.0g密胺树脂改性氢氧化镁废水，搅拌下，加入饱和氢氧化钠溶液14.0g调节PH﹥12，反应1小时，析出白色絮状沉淀，抽滤，收集滤液。
将滤液再次盛于反应器中，搅拌下，滴加适量冰乙酸，调节至PH＝6.5～7，反应1小时，析出白色膏状沉淀，加入8.0g非离子聚丙烯酰胺，抽滤，收集滤液，待用。
用此滤液合成密胺树脂改性氢氧化镁阻燃剂(合成工艺参考：李又兵，史文，盛旭敏，杨朝龙，夏天，王选伦，曾瑞.密胺树脂包覆氢氧化镁及其阻燃硅橡胶的研究[J].化工新型材料.2015，43(3):181-186)，合成的密胺树脂改性氢氧化镁阻燃剂在硅橡胶中填充量为30％时，其阻燃效果为UL94 V-0级别，力学性能合格。
实验例应用实验
下表是本实施例3中用处理后的废水回收后用于生产而合成的密胺树脂改性次磷酸铝阻燃剂与未改性次磷酸铝阻燃剂及废水未经处理用于生产合成的密胺树脂改性次磷酸铝产品在聚酯TPU中应用的测试评价。
由实验可以看出，废水经过处理后应用于密胺树脂改性阻燃剂的再生产，其产品应用于TPU中的阻燃及力学性能均优于未经处理的废水应用于密胺树脂改性阻燃剂的再生产中生产的产品性能；拉伸强度也比未改性的次磷酸铝产品应用于TPU中明显增强。
实施例3的应用实验测试数据
Figure BDA0002259067440000061
表中所述的密胺树脂改性次磷酸铝中，密胺树脂与次磷酸铝的质量比为1:5。

Claims (6)

1.一种密胺树脂改性阻燃剂废水的回收利用方法，其特征在于，采用工业中常用碱和酸为除杂试剂，通过两次沉淀将密胺树脂改性阻燃剂废水的中的杂质除去，废水经处理后可代替自来水直接用于再生产；具体步骤如下：
(1)搅拌状态下，向密胺树脂改性阻燃剂废水中滴加强碱性溶液，调节PH﹥12，反应1小时，析出白色絮状沉淀，抽滤，收集滤液；
(2)搅拌状态下，向步骤(1)收集的滤液中滴加酸，调节至PH＝6.5～7，反应1小时，析出白色膏状沉淀，加入絮凝剂，抽滤，收集滤液；
(3)步骤(2)收集的滤液用于密胺树脂改性阻燃剂的再生产中。
2.根据权利要求1所述的密胺树脂改性阻燃剂废水的回收利用方法，其特征在于，步骤(1)中所述的强碱性溶液为饱和氢氧化钠溶液或20％氢氧化钡溶液。
3.根据权利要求1所述的密胺树脂改性阻燃剂废水的回收利用方法，其特征在于，步骤(2)中所述的酸为冰乙酸、硫酸和盐酸中的任一种。
4.根据权利要求1所述的密胺树脂改性阻燃剂废水的回收利用方法，其特征在于，步骤(2)中所述的酸为冰乙酸。
5.根据权利要求1所述的密胺树脂改性阻燃剂废水的回收利用方法，其特征在于，步骤(2)中所述的絮凝剂为聚合氯化铝或非离子聚丙烯酰胺。
6.根据权利要求1-5任一项所述的密胺树脂改性阻燃剂废水的回收利用方法，其特征在于，所述的密胺树脂改性阻燃剂为密胺树脂改性次磷酸铝、密胺树脂改性氢氧化镁或密胺树脂改性氢氧化铝。
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