CN112521827A - 一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法。具体制备步骤如下：在酯化釜中加入醇、偏苯三甲酸酐残渣和催化剂，搅拌升温，采出酯化过程中生成的水和过量的醇，反应3‑5h后反应结束；打开真空从7500Pa逐渐升高至500Pa，反应液温度从230℃降至160℃时，脱醇结束；向反应液中加水，进行水洗除去催化剂，水洗结束脱水；反应液继续降温至室温得到混酯粗酯；再用混酯粗酯加环氧树脂、防沉剂、分散剂、二甲苯、正丁醇制作粗酯防腐漆。本发明的优点在于：将偏苯三酸酐过程中产生的固体残渣制成粗酯，替代环氧煤沥青漆制作原料主要成分煤沥青，固废充分回收利用，减少固废产出，生产工艺简单，成本低廉，具有良好的可行性。

Description

一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法
技术领域
本发明涉及防腐涂料技术领域，具体涉及一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法。
背景技术
偏苯三酸酐能使环氧树脂在短时间内固化并使固化后的环氧树脂具有优良的物化性质，是一种便宜且实用的固化剂，以偏苯三酸酐为原料生产聚酯树脂，再与环氧树脂以1:1的比例混合而成的粉末涂料大量用于家电、自行车、钢门、窗等装饰性、防腐性要求高的地方，用作耐热绝缘层压物、合成染料、耐热清漆、稳定剂、纤维柔软剂、颜料、水处理剂、电影胶片和表面活性剂等。偏苯三酸酐主要用于生产PVC耐热增塑剂偏苯三酸酐三辛酯(TOTM)，随着我国PVC电线电缆工业的发展，偏苯三酸酐三辛酯的需求量还将进一步增加。
偏苯三酸酐生产过程中会产生固定残渣，直接排放不仅造成资源浪费，还会造成环境污染。需要提供一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法，将固废充分回收利用，减少固废产出。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法，能够。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：具体制备步骤如下：
S1、在酯化釜中依次加入醇、偏苯三甲酸酐残渣和催化剂，搅拌升温，采出酯化过程中生成的水和过量的醇，当升温至210-240℃，反应3-5h后反应结束；
S2、打开真空从7500Pa逐渐升高至500Pa，反应液温度从230℃降至160℃时，脱醇结束；
S3、向反应液中加水，进行水洗除去催化剂，水洗结束脱水；
S4、反应液继续降温至室温得到混酯粗酯；
S5、在搅拌釜中依次加入60％的环氧树脂601、粗酯、防沉剂、分散剂、二甲苯、正丁醇，开启搅拌10-15min，搅拌速度控制在1500-1600rpm，再加入硫酸钡，继续搅拌15-20min作为A组分；
S6、另外取聚氨酯固化剂作为B组分；
S7、将B组分倒入A组分搅拌釜中，搅拌15-20min得到粗酯防腐漆。
进一步地，所述步骤S1中，醇为正丁醇或异辛醇。
进一步地，所述步骤S1中，催化剂为硫酸、对甲基苯磺酸、聚合硫酸铁、钛酸四异丙酯或钛酸四丁酯中的一种或几种。
进一步地，所述步骤S3中，加入水的质量是偏苯三甲酸酐残渣质量的0.1-10％，水洗温度是50-100℃。
进一步地，所述步骤S1中，醇和偏苯三甲酸酐残渣的质量比为1.5-2:1，催化剂占偏苯三甲酸酐残渣质量的0.2-0.25％。
进一步地，所述步骤S5中，环氧树脂601和粗酯的质量比为1:1，防沉剂占粗酯质量的5-5.5％，分散剂占粗酯质量的1.5-2％，二甲苯占粗酯质量的6-8％，正丁醇占粗酯质量的3-4％，硫酸钡和粗酯的质量比为7-8:6，所述步骤S6中，聚氨酯固化剂和粗酯的质量比为1:4.5-5。
本发明的优点在于：将生产偏苯三酸酐过程中产生的固体残渣和醇进行酯化反应，脱除溶剂即可得到粗酯产品，具有良好的增塑性和优良的耐热性，具有挥发性低、迁移性小、电绝缘性好、耐久、低毒性、耐水等优点，能够替代环氧煤沥青漆制作原料主要成分煤沥青，所制得的粗酯防腐漆和煤沥青漆比较具有相似的附着力、坚韧性、耐潮湿性、耐水性，耐化学介质稍逊于煤沥青漆，但粗酯防腐漆比煤沥青漆更加环保，基本无异味，其不挥发物含量90％以上，远高于煤沥青漆，固废可得到充分回收利用，减少固废产出，其生产工艺简单，成本低廉，具有良好的可行性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1：
制备步骤如下：
S1、在酯化釜中依次加入新鲜异辛醇2000g、偏苯三甲酸酐残渣1000g和催化剂钛酸四异丙酯2.5g，搅拌升温，采出酯化过程中生成的水和过量的醇，当升温至230℃，反应4h后反应结束；
S2、打开真空从7500Pa逐渐升高至500Pa，反应液温度从230℃降至160℃时，脱醇结束；
S3、向反应液中加水，加入水的质量是偏苯三甲酸酐残渣质量的100g，进行水洗除去催化剂，水洗温度是100℃，水洗结束脱水；
S4、反应液继续降温至室温得到混酯粗酯；
S5、在搅拌釜中依次加入480g60％的环氧树脂601、粗酯480g、防沉剂25g、分散剂8g、二甲苯32g、正丁醇16g，开启搅拌10min，搅拌速度控制在1500rpm，再加入硫酸钡560g，继续搅拌15min作为A组分；
S6、另外取聚氨酯固化剂100g作为B组分；
S7、将B组分倒入A组分搅拌釜中，搅拌15min得到粗酯防腐漆。
将粗酯防腐漆换为环氧煤沥青漆制作原料主要成分煤沥青，按同样配比制得环氧煤沥青漆，将两种防腐涂料涂板检测。两种涂料膜干时间均为2-3天，附着力检测均合格，置于水中15-20天漆膜均无明显变化，在酸液和碱液溶液中，粗酯防腐漆膜5天左右开始明显变形，此外粗酯防腐漆膜无明显异味，环氧煤沥青漆膜有刺鼻沥青焦味。
实施例2：
制备步骤如下：
S1、在酯化釜中依次加入回收异辛醇2000g(含量90％)、偏苯三甲酸酐残渣1000g和催化剂钛酸四异丙酯2.5g，搅拌升温，采出酯化过程中生成的水和过量的醇，当升温至230℃，反应4h后反应结束；
S2、打开真空从7500Pa逐渐升高至500Pa，反应液温度从230℃降至160℃时，脱醇结束；
S3、向反应液中加水，加入水的质量是偏苯三甲酸酐残渣质量的100g，进行水洗除去催化剂，水洗温度是100℃，水洗结束脱水；
S4、反应液继续降温至室温得到混酯粗酯；
S5、在搅拌釜中依次加入480g60％的环氧树脂601、粗酯480g、防沉剂25g、分散剂8g、二甲苯32g、正丁醇16g，开启搅拌10min，搅拌速度控制在1500rpm，再加入硫酸钡560g，继续搅拌15min作为A组分；
S6、另外取聚氨酯固化剂100g作为B组分；
S7、将B组分倒入A组分搅拌釜中，搅拌15min得到粗酯防腐漆。
将粗酯防腐漆换为环氧煤沥青漆制作原料主要成分煤沥青，按同样配比制得环氧煤沥青漆，将两种防腐涂料涂板检测。两种涂料膜干时间均为2-3天，附着力检测均合格，置于水中15-20天漆膜均无明显变化，在酸液和碱液溶液中，粗酯防腐漆膜5天左右开始明显变形，此外粗酯防腐漆膜无明显异味，环氧煤沥青漆膜有刺鼻沥青焦味。
实施例3：
制备步骤如下：
S1、在酯化釜中依次加入新鲜异辛醇2000g、偏苯三甲酸酐残渣1000g和催化剂钛酸四异丙酯2.5g，搅拌升温，采出酯化过程中生成的水和过量的醇，当升温至205℃，反应4h后反应结束；
S2、打开真空从7500Pa逐渐升高至500Pa，反应液温度从230℃降至160℃时，脱醇结束；
S3、向反应液中加水，加入水的质量是偏苯三甲酸酐残渣质量的100g，进行水洗除去催化剂，水洗温度是100℃，水洗结束脱水；
S4、反应液继续降温至室温得到混酯粗酯；
S5、在搅拌釜中依次加入480g60％的环氧树脂601、粗酯480g、防沉剂25g、分散剂8g、二甲苯32g、正丁醇16g，开启搅拌10min，搅拌速度控制在1500rpm，再加入硫酸钡560g，继续搅拌15min，硫酸钡在混合物中分散不均匀，采用常规偏苯三酸三辛酯的合成温度205℃时，反应不完全，导致A组分制作不成功。
由实施例1-3可以看出，新鲜异辛醇、回收异辛醇(含量90％)均可制备得到能够制作粗酯防腐漆的混酯粗酯，反应时搅拌加热需升温至210-230℃，温度为205℃不能成功制备得到能够制作粗酯防腐漆的混酯粗酯，反应的温度需严格控制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法，其特征在于：具体制备步骤如下：
S1、在酯化釜中依次加入醇、偏苯三甲酸酐残渣和催化剂，搅拌升温，采出酯化过程中生成的水和过量的醇，当升温至210-240℃，反应3-5h后反应结束；
S2、打开真空从7500Pa逐渐升高至500Pa，反应液温度从230℃降至160℃时，脱醇结束；
S3、向反应液中加水，进行水洗除去催化剂，水洗结束脱水；
S4、反应液继续降温至室温得到混酯粗酯；
S5、在搅拌釜中依次加入60％的环氧树脂601、粗酯、防沉剂、分散剂、二甲苯、正丁醇，开启搅拌10-15min，搅拌速度控制在1500-1600rpm；再加入硫酸钡，继续搅拌15-20min作为A组分；
S6、另外取聚氨酯固化剂作为B组分；
S7、将B组分倒入A组分搅拌釜中，搅拌15-20min得到粗酯防腐漆。
2.根据权利要求1所述的一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法，其特征在于：所述步骤S1中，醇为正丁醇或异辛醇。
3.根据权利要求1所述的一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法，其特征在于：所述步骤S1中，催化剂为硫酸、对甲基苯磺酸、聚合硫酸铁、钛酸四异丙酯或钛酸四丁酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法，其特征在于：所述步骤S3中，加入水的质量是偏苯三甲酸酐残渣质量的0.1-10％，水洗温度是50-100℃。
5.根据权利要求1所述的一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法，其特征在于：所述步骤S1中，醇和偏苯三甲酸酐残渣的质量比为1.5-2:1，催化剂占偏苯三甲酸酐残渣质量的0.2-0.25％。
6.根据权利要求1所述的一种生产偏苯三酸酐过程中产生的废渣的回收利用方法，其特征在于：所述步骤S5中，环氧树脂601和粗酯的质量比为1:1，防沉剂占粗酯质量的5-5.5％，分散剂占粗酯质量的1.5-2％，二甲苯占粗酯质量的6-8％，正丁醇占粗酯质量的3-4％，硫酸钡和粗酯的质量比为7-8:6，所述步骤S6中，聚氨酯固化剂和粗酯的质量比为1:4.5-5。
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