本發(fā)明涉及一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的甲醚化氨基樹脂包含兩類,一類是部分甲醚化氨基樹脂,另一類是全甲醚化氨基樹脂,傳統(tǒng)的部分甲醚化氨基樹脂由于生產(chǎn)工藝的不同和設(shè)備的不同,一般只能做到具有一定的親水性,水量加入過(guò)多會(huì)出現(xiàn)渾濁。但是由于加入的水量少,后期施工的時(shí)候,粘度高,沒(méi)法施工,所以必須再加入部分有機(jī)助溶劑降低粘度才能施工,既增加了成本又增加了vocs排放。
本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)之上,通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)篩選制備工藝,制造的全水溶性甲醚化氨基樹脂具有無(wú)限水溶性,可以用水稀釋至任意粘度,既可降低vocs排放,環(huán)保性強(qiáng),又可節(jié)省大量成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,該方法制備工藝合理,制備得到的全水溶性甲醚化氨基樹脂具有無(wú)限水溶性,可以用水稀釋至任意粘度,方便施工,既可降低vocs排放,環(huán)保性強(qiáng),又可節(jié)省大量成本,取得了非常好的技術(shù)效果。
技術(shù)方案,為實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,它包括以下步驟:
(1)將三聚氰胺,甲醇,液體甲醛和固體甲醛混合物,按一定比例投入反應(yīng)釜中,加入堿性物質(zhì),調(diào)整到一定ph值,緩慢升溫到設(shè)定溫度,維持一段時(shí)間,檢測(cè)反映后的游離甲醛含量;
(2)待游離甲醛檢測(cè)含量合格后,加入甲醇,降溫到設(shè)定溫度,加入酸性物質(zhì),調(diào)整到一定ph值,并在此溫度維持一定時(shí)間,待變清澈透明后,加入堿性物質(zhì)中和;
(3)采用常壓或減壓蒸餾,除去過(guò)量的甲醇;
(4)蒸餾結(jié)束后,再加入甲醇,再加入酸性物質(zhì),調(diào)整到一定ph值,并在此溫度維持一定時(shí)間,最后加入堿性物質(zhì)中和;
(5)再采用常壓或減壓蒸餾,除去甲醇;
(6)然后降溫,兌稀,得全水溶性甲醚化氨基樹脂。
作為優(yōu)選方案,以上所述的一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,其特征在于,它包括以下步驟:
(1)將三聚氰胺,甲醇,液體甲醛和固體甲醛混合物,按一定比例投入反應(yīng)釜中,加入堿性物質(zhì),調(diào)整ph值到10至11,緩慢升溫到70-80℃,維持1~6小時(shí),檢測(cè)反映后的游離甲醛含量;
(2)待游離甲醛檢測(cè)含量合格后,加入甲醇,降溫到設(shè)定溫度40-70℃,加入酸性物質(zhì),調(diào)整到ph值為3-5,并在此溫度維持1~6小時(shí),待變清澈透明后,加入堿性物質(zhì)中和;
(3)采用常壓或減壓蒸餾,除去過(guò)量的甲醇;
(4)蒸餾結(jié)束后,再加入甲醇,再加入酸性物質(zhì),調(diào)整ph值為2-4,并在此溫度維持0.5~2小時(shí),最后加入堿性物質(zhì)中和;
(5)再采用常壓或減壓蒸餾,除去甲醇;
(6)然后降溫80℃,加入異丁醇兌稀,得全水溶性甲醚化氨基樹脂。
作為優(yōu)選方案,以上所述的一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,三聚氰胺,甲醇,液體甲醛和固體甲醛混合物的重量比為1:2~10:2.5~3;液體甲醛和固體甲醛混合物中甲醛的質(zhì)量濃度為40-45%。
作為優(yōu)選方案,以上所述的一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,步驟(1)、步驟(2)和步驟(4)中所述的堿性物質(zhì)為naoh或koh。
作為優(yōu)選方案,以上所述的一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,步驟(2)和步驟(4)中的酸性物質(zhì)為體積比為1:1:1的鹽酸、硫酸和甲酸。
作為優(yōu)選方案,以上所述的一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,步驟(2)游離甲醛含量達(dá)到9-10%時(shí),加入甲醇。
作為優(yōu)選方案,以上所述的一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,步驟(2)加入甲醇的量與步驟(1)中三聚氰胺重量比為4-6:1。
作為優(yōu)選方案,以上所述的一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,步驟(4)加入甲醇的量與步驟(1)中三聚氰胺的重量比為1.5-3:1。
以上所述的一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,液體甲醛和固體甲醛是按一定比例混合使用,質(zhì)量濃度控制在40-45%,固體甲醛加入越多,由于三聚氰胺和固體甲醛都是固態(tài),難以混合均勻,加入液體甲醛越多,由于反應(yīng)過(guò)程中,水分過(guò)多,需要較高溫度蒸餾,會(huì)造成樹脂聚合度增加,水溶性下降。
本發(fā)明加入堿性物質(zhì),一般指的是naoh或koh溶液,ph值在10-11,ph過(guò)高,后面醚化時(shí)酸度高,甲醇反應(yīng)不充分,ph過(guò)低,該反應(yīng)難以完成。
在第一步反應(yīng)中,三聚氰胺和甲醛反應(yīng)的時(shí)候,該反應(yīng)是一個(gè)過(guò)量反應(yīng),反應(yīng)程度跟溫度和時(shí)間有關(guān),為了獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益,當(dāng)游離甲醛達(dá)到9~10%左右時(shí),就進(jìn)行下一步工藝。
在第二步和第四步工藝中,加入的酸性物質(zhì)包括鹽酸、硫酸和甲酸等,鹽酸和硫酸催化速度快,副反應(yīng)多,甲酸催化速度慢,時(shí)間長(zhǎng),影響生產(chǎn)效率,該工藝是按鹽酸:硫酸:甲酸=1:1:1,平衡兩者的缺陷。
本發(fā)明反應(yīng)采用的兩步醚化法生產(chǎn)的甲醚化氨基樹脂,不同于傳統(tǒng)的一步法合成甲醚化氨基樹脂。
有益效果:本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)篩選最佳的原料組成和最佳的制備工藝步驟,取得了非常好的技術(shù)效果。本發(fā)明提供的方法制備工藝合理,制備得到的全水溶性甲醚化氨基樹脂具有無(wú)限水溶性,可以用水稀釋至任意粘度,方便施工,既可降低vocs排放,環(huán)保性強(qiáng),又可節(jié)省大量成本,取得了非常好的技術(shù)效果。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,它包括以下步驟:
(1)將三聚氰胺,甲醇,液體甲醛和固體甲醛混合物,按重量份1:0.5:2.8投入反應(yīng)釜中,加入氫氧化鈉物質(zhì),調(diào)整ph值到10,緩慢升溫到80℃,維持4小時(shí),檢測(cè)反映后的游離甲醛含量;
(2)待游離甲醛檢測(cè)含量為9.5%時(shí),加入甲醇4.5份(三聚氰胺重量為1份),降溫到設(shè)定溫度40-50℃,加入體積比為1:1:1的鹽酸、硫酸和甲酸,調(diào)整到ph值為4.0-4.5,并在此溫度維持3小時(shí),待變清澈透明后,加入氫氧化鈉中和;
(3)采用常壓或減壓蒸餾,除去過(guò)量的甲醇;
(4)蒸餾結(jié)束后,再加入甲醇1.8份(三聚氰胺重量為1份),再加入體積比為1:1:1的鹽酸、硫酸和甲酸,調(diào)整ph值為2.5-3.5,并在此溫度維持1小時(shí),最后加入氫氧化鈉中和;
(5)再采用常壓或減壓蒸餾,除去甲醇;
(6)然后降溫80℃,加入異丁醇兌稀,得全水溶性甲醚化氨基樹脂。
以上所述的液體甲醛和固體甲醛混合物中甲醛的質(zhì)量濃度為45%。
2、性能檢測(cè)
取以上全水溶性甲醚化氨基樹脂進(jìn)行性能檢測(cè),檢測(cè)方法按照如下:
實(shí)施稱量10g(精確到0.01g)試樣于燒杯中,在25℃下,緩慢逐步加入去離子水,邊加入邊用玻璃棒快速攪拌。至燒杯中出現(xiàn)渾濁(以4#字體置于燒杯底部,筆畫模糊為判斷標(biāo)準(zhǔn)),并在15s內(nèi)不消失時(shí),即為終點(diǎn)。記下消耗去離子水的質(zhì)量。
通過(guò)以上方案獲得的甲醚化氨基樹脂根據(jù)此檢測(cè)方法永不出現(xiàn)渾濁。
實(shí)施例2
一種全水溶性甲醚化氨基樹脂的合成方法,它包括以下步驟:
(1)將三聚氰胺,甲醇,液體甲醛和固體甲醛混合物,按重量份1:1::2.5投入反應(yīng)釜中,加入氫氧化鉀物質(zhì),調(diào)整ph值到11,緩慢升溫到75℃,維持3小時(shí),檢測(cè)反映后的游離甲醛含量;
(2)待游離甲醛檢測(cè)含量為10%時(shí),加入甲醇4份(三聚氰胺重量為1份),降溫到設(shè)定溫度45-55℃,加入體積比為1:1:1的鹽酸、硫酸和甲酸,調(diào)整到ph值為3.5-4.0,并在此溫度維持4小時(shí),待變清澈透明后,加入氫氧化鈉中和;
(3)采用常壓或減壓蒸餾,除去過(guò)量的甲醇;
(4)蒸餾結(jié)束后,再加入甲醇1.6份(三聚氰胺重量為1份),再加入體積比為1:1:1的鹽酸、硫酸和甲酸,調(diào)整ph值為3.0-4.0,并在此溫度維持1.5小時(shí),最后加入氫氧化鈉中和;
(5)再采用常壓或減壓蒸餾,除去甲醇;
(6)然后降溫80℃,加入異丁醇兌稀,得全水溶性甲醚化氨基樹脂。
以上所述的液體甲醛和固體甲醛混合物中甲醛的質(zhì)量濃度為45%。
3、性能檢測(cè)
取以上全水溶性甲醚化氨基樹脂進(jìn)行性能檢測(cè),檢測(cè)方法按照如下:
實(shí)施稱量10g(精確到0.01g)試樣于燒杯中,在25℃下,緩慢逐步加入去離子水,邊加入邊用玻璃棒快速攪拌。至燒杯中出現(xiàn)渾濁(以4#字體置于燒杯底部,筆畫模糊為判斷標(biāo)準(zhǔn)),并在15s內(nèi)不消失時(shí),即為終點(diǎn)。記下消耗去離子水的質(zhì)量。
通過(guò)以上方案獲得的甲醚化氨基樹脂根據(jù)此檢測(cè)方法永不出現(xiàn)渾濁。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。