一种呔哔克生产过程中氯代醇副产物资源化处理方法

文档序号:29907057发布日期:2022-05-06 00:17阅读:522来源:国知局

1.本发明涉及化工危废资源化处理技术领域,具体涉及一种呔哔克生产过程中氯代醇副产物资源化处理方法。


背景技术:

2.呔哔克主要用作聚酯粉末固化剂,其主要用于制电气绝缘材料,层压板,印刷电路,各种工具,粘合剂,塑料稳定剂等。
3.由于生产呔哔克过程产品收率不高,收率80%左右,生产呔哔克闭环反应过程会有10-20%的氯代醇未发生环合反应,从而无法生成目标产物,或者环合发生在分子间,不是发生在分子内的环合反应,重结晶提纯呔哔克过程会产生大量的粘稠状的副产物氯代醇。
4.目前工业化的处理该粘稠状的副产物的办法为进行焚烧处理,这样的处理方式不仅造成资源的浪费而且造成严重的大气污染,危害自然以及人类健康。


技术实现要素:

5.本发明针对现有技术存在的不足,提供了一种呔哔克生产过程中氯代醇副产物资源化处理方法。
6.本发明的技术方案为:一种呔哔克生产过程中氯代醇副产物资源化处理方法,包括:
7.s1、氯代醇的回收
8.回收呔哔克生产过程中产生的氯代醇;
9.s2、减压脱水
10.将氯代醇进行减压蒸馏脱水处理;
11.s3、合成聚氨酯预聚体
12.s3-1、投加异氰酸酯
13.将减压蒸馏脱水处理后的氯代醇降温到50~60℃,检测羟值,按照预先设定的nco%值利用预聚物配方计算公式计算需要投加的异氰酸酯的量,然后投加异氰酸酯;其中,预设nco%为5~25%;
14.s3-2、合成反应
15.在50~60℃保温反应后升温至80~85℃保温进行反应,得到淡黄色的一定粘度的粘稠液即为nco封端后聚氨酯预聚体。
16.进一步地,所述s1具体为:
17.s1-1、呔哔克生产工艺
18.将环氧氯丙烷和氰尿酸在90~110℃之间进行开环,得到大量含羟基的中间体;然后加入片碱,在50~60℃条件下发生闭环反应,生产呔哔克和nacl;
19.然后经过真空抽滤除掉副产nacl;
20.再通过减压蒸馏回收环氧氯丙烷以及副产水后得到油状产物;将油状产物加入冰甲醇进行结晶,得到呔哔克产品;剩下的液体即呔哔克副产氯代醇的甲醇母液;
21.s1-2、回收氯代醇
22.对氯代醇的甲醇母液进行回收甲醇即得到粘稠状高沸物氯代醇,回收氯代醇。
23.进一步地,所述s2具体为:将氯代醇升温至120℃后加入磷酸或甲苯磺酸调节ph为4.5~7,在-0.09mpa左右减压蒸馏脱水2h。
24.进一步地,s3-1所述异氰酸酯具体为tdi或mdi或ipdi。
25.进一步地,所述异氰酸酯采用tdi时,所述预聚物配方计算公式为:其中,n
oh
为羟基的摩尔量,mol;nco%为nco含量;w
oh
为羟基的重量份,%。
26.进一步地,所述异氰酸酯采用mdi时,所述预聚物配方计算公式为:其中,n
oh
为羟基的摩尔量,mol;nco%为nco含量;w
oh
为羟基的重量份,%。
27.进一步地,所述异氰酸酯采用ipdi时,所述预聚物配方计算公式为:其中,n
oh
为羟基的摩尔量,mol;nco%为nco含量;w
oh
为羟基的重量份,%。
28.进一步地,所述s3-2具体为:在50~60℃保温反应0.5~1h,然后以0.5~1℃的速率升温至80~85℃保温0.5~1.5h,持续检测nco含量,当nco含量到达预先是定的nco%值后立刻降至室温,得到淡黄色的一定粘度的粘稠液即为nco封端后聚氨酯预聚体。
29.进一步地,上述方法制备的nco封端后聚氨酯预聚体在固化剂的应用;氯代醇与异氰酸酯反应后带有了nco基团进行封端,具备了作为固化剂使用的条件,可用作固化剂;引入氯代醇结构后可以形成多官能度的聚氨酯预聚体,作为固化剂使用可以提高材料的交联程度,固化强度。
30.与现有技术相比,本发明的有益效果为:
31.1、本发明有效地解决了现有工艺对氯代醇焚烧处理带来的环境问题,将氯代醇副产物作为聚氨酯预聚体合成的原材料进行nco封端处理,得到不同nco含量的nco封端后聚氨酯预聚体;其能够应用于固化剂:能够与聚醚多元醇等组合料进行反应,可以用于制备聚氨酯发泡材料,应用做成聚氨酯硬泡、半硬泡、胶黏剂等实现氯代醇的资源化,为企业带来经济价值;
32.2、由于氯代醇分子结构含有羟基,其官能度>2,nco封端后形成多官能度,此外分子结构含有氰尿酸刚性结构,形成预聚体固化后形成交联结构,固化后所得制品硬度高、强度好。
具体实施方式
33.实施例1
34.一种呔哔克生产过程中氯代醇副产物资源化处理方法,包括:
35.s1、氯代醇的回收
36.s1-1、呔哔克生产工艺
37.将环氧氯丙烷和氰尿酸在90℃之间进行开环,得到大量含羟基的中间体;然后加入片碱,在50℃条件下发生闭环反应,生产呔哔克和nacl;
38.然后经过真空抽滤除掉副产nacl;
39.再通过减压蒸馏回收环氧氯丙烷以及副产水后得到油状产物;将油状产物加入冰甲醇进行结晶,得到呔哔克产品;剩下的液体即呔哔克副产氯代醇的甲醇母液;
40.s1-2、回收氯代醇
41.对氯代醇的甲醇母液进行回收甲醇即得到粘稠状高沸物氯代醇,回收氯代醇;
42.s2、减压脱水
43.将氯代醇升温至120℃后加入磷酸或甲苯磺酸调节ph为4.5,在-0.09mpa左右减压蒸馏脱水2h;
44.s3、合成聚氨酯预聚体
45.s3-1、投加异氰酸酯
46.将减压蒸馏脱水处理后的氯代醇降温到50℃,检测羟值,按照预先设定的nco%值利用预聚物配方计算公式计算需要投加的异氰酸酯的量,然后投加异氰酸酯;
47.其中,预设nco%为5~25%;异氰酸酯具体为tdi;预聚物配方计算公式为:其中,n
oh
为羟基的摩尔量,mol;nco%为nco含量;w
oh
为羟基的重量份,%;
48.s3-2、合成反应
49.在50℃保温反应0.5h,然后以0.5℃的速率升温至80℃保温1.5h,持续检测nco含量,当nco含量到达预先是定的nco%值后立刻降至室温,得到淡黄色的一定粘度的粘稠液即为nco封端后聚氨酯预聚体。
50.利用上述方法制备的nco封端后聚氨酯预聚体可用于固化剂。
51.实施例2
52.一种呔哔克生产过程中氯代醇副产物资源化处理方法,包括:
53.s1、氯代醇的回收
54.s1-1、呔哔克生产工艺
55.将环氧氯丙烷和氰尿酸在100℃之间进行开环,得到大量含羟基的中间体;然后加入片碱,在55℃条件下发生闭环反应,生产呔哔克和nacl;
56.然后经过真空抽滤除掉副产nacl;
57.再通过减压蒸馏回收环氧氯丙烷以及副产水后得到油状产物;将油状产物加入冰甲醇进行结晶,得到呔哔克产品;剩下的液体即呔哔克副产氯代醇的甲醇母液;
58.s1-2、回收氯代醇
59.对氯代醇的甲醇母液进行回收甲醇即得到粘稠状高沸物氯代醇,回收氯代醇;
60.s2、减压脱水
61.将氯代醇升温至120℃后加入磷酸或甲苯磺酸调节ph为6,在-0.09mpa左右减压蒸馏脱水2h;
62.s3、合成聚氨酯预聚体
63.s3-1、投加异氰酸酯
64.将减压蒸馏脱水处理后的氯代醇降温到55℃,检测羟值,按照预先设定的nco%值利用预聚物配方计算公式计算需要投加的异氰酸酯的量,然后投加异氰酸酯;
65.其中,异氰酸酯具体为tdi;预聚物配方计算公式为:其中,n
oh
为羟基的摩尔量,mol;nco%为nco含量;w
oh
为羟基的重量份,%;
66.s3-2、合成反应
67.在55℃保温反应0.5h,然后以0.5℃的速率升温至85℃保温0.5h,持续检测nco含量,当nco含量到达预先是定的nco%值后立刻降至室温,得到淡黄色的一定粘度的粘稠液即为nco封端后聚氨酯预聚体。
68.利用上述方法制备的nco封端后聚氨酯预聚体可用于固化剂。
69.实施例3
70.一种呔哔克生产过程中氯代醇副产物资源化处理方法,包括:
71.s1、氯代醇的回收
72.s1-1、呔哔克生产工艺
73.将环氧氯丙烷和氰尿酸在110℃之间进行开环,得到大量含羟基的中间体;然后加入片碱,在60℃条件下发生闭环反应,生产呔哔克和nacl;
74.然后经过真空抽滤除掉副产nacl;
75.再通过减压蒸馏回收环氧氯丙烷以及副产水后得到油状产物;将油状产物加入冰甲醇进行结晶,得到呔哔克产品;剩下的液体即呔哔克副产氯代醇的甲醇母液;
76.s1-2、回收氯代醇
77.对氯代醇的甲醇母液进行回收甲醇即得到粘稠状高沸物氯代醇,回收氯代醇;
78.s2、减压脱水
79.将氯代醇升温至120℃后加入磷酸或甲苯磺酸调节ph为7,在-0.09mpa左右减压蒸馏脱水2h;
80.s3、合成聚氨酯预聚体
81.s3-1、投加异氰酸酯
82.将减压蒸馏脱水处理后的氯代醇降温到60℃,检测羟值,按照预先设定的nco%值利用预聚物配方计算公式计算需要投加的异氰酸酯的量,然后投加异氰酸酯;
83.其中,异氰酸酯具体为tdi;预聚物配方计算公式为:其中,n
oh
为羟基的摩尔量,mol;nco%为nco含量;w
oh
为羟基的重量份,%;
84.s3-2、合成反应
85.在60℃保温反应1h,然后以1℃的速率升温至85℃保温1.5h,持续检测nco含量,当nco含量到达预先是定的nco%值后立刻降至室温,得到淡黄色的一定粘度的粘稠液即为nco封端后聚氨酯预聚体。
86.利用上述方法制备的nco封端后聚氨酯预聚体可用于固化剂。
87.实施例4
88.与实施例1不同的是:异氰酸酯具体为mdi,预聚物配方计算公式为:其中,n
oh
为羟基的摩尔量,mol;nco%为nco含量;w
oh
为羟基的重量份,%。
89.实施例5
90.与实施例1不同的是:异氰酸酯具体为ipdi,预聚物配方计算公式为:其中,n
oh
为羟基的摩尔量,mol;nco%为nco含量;w
oh
为羟基的重量份,%。
91.实验例
92.利用氯代醇与tdi模拟本发明实施例1~3方法,具体如下:
93.实验例1:取1kg的氯代醇加入带有搅拌、温度计、冷凝器的四口烧瓶,加入0.02%的对甲苯磺酸搅拌至溶解完成,取样检测ph值,控制ph值4.5~7之间;
94.加热升温到120℃,-0.09mpa左右减压蒸馏脱水2h,取样检测含水量,控制含水量<0.05%;取样检测羟值为109mgkoh/g,作为后续投加异氰酸酯的计算依据;
95.将脱水后的氯代醇降温到50℃,按照预先设定聚氨酯预聚体终点的nco%值为11.5%,投加530g的tdi,tdi投加方式为一次性投加;
96.维持50℃保温反应0.5h后,开始缓慢升温到80~85℃进行保温反应,每隔25min取样检测nco含量,当nco含量接近到达11.5%后,立刻降至室温,反应结束,得到淡黄色粘稠液即为nco封端的聚氨酯预聚体。
97.制备得到的nco封端的聚氨酯预聚体能够与聚醚多元醇等组合料进行反应,可以用于制备聚氨酯发泡材料,应用做成聚氨酯硬泡、半硬泡、胶黏剂等。
98.实验例2:取1kg的氯代醇加入带有搅拌、温度计、冷凝器的四口烧瓶,加入0.02%的磷酸搅拌至混合均匀;取样检测ph值,控制ph值4.5~7之间;
99.加热升温到120℃,-0.09mpa左右减压蒸馏脱水2h,取样检测含水量,控制含水量<0.05%。取样检测羟值为73mgkoh/g,作为后续投加异氰酸酯的计算依据;
100.将脱水后的氯代醇降温到55℃,按照预先设定聚氨酯预聚体终点的nco%值为15%,投加615g的tdi,tdi投加方式为一次性投加;
101.维持55℃保温反应0.5h后,开始缓慢升温到85℃进行保温反应,每隔25min取样检测nco含量,当nco含量接近到达15%后,立刻降至室温,反应结束,得到淡黄色粘稠液即为nco封端的聚氨酯预聚体。
102.制备得到的nco封端的聚氨酯预聚体能够与聚醚多元醇等组合料进行反应,可以用于制备聚氨酯发泡材料,应用做成聚氨酯硬泡、半硬泡、胶黏剂等。
103.实验例3:取1kg的氯代醇加入带有搅拌、温度计、冷凝器的四口烧瓶,加入0.02%的磷酸搅拌至混合均匀;取样检测ph值,控制ph值4.5~7之间;
104.加热升温到120℃,-0.09mpa左右减压蒸馏脱水2h,取样检测含水量,控制含水量<0.05%。取样检测羟值为56mgkoh/g,作为后续投加异氰酸酯的计算依据;
105.将脱水后的氯代醇降温到60℃,按照预先设定聚氨酯预聚体终点的nco%值为5.5%,投加227g的tdi,tdi投加方式为一次性投加;
106.维持60℃保温反应1h后,开始缓慢升温到80~85℃进行保温反应,每隔25min取样检测nco含量,当nco含量接近到达5.5%后,立刻降至室温,反应结束,得到淡黄色粘稠液即为nco封端的聚氨酯预聚体。
107.制备得到的nco封端的聚氨酯预聚体能够与聚醚多元醇等组合料进行反应,可以用于制备聚氨酯发泡材料,应用做成聚氨酯硬泡、半硬泡、胶黏剂等。
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