一種顆粒狀六羥甲基三聚氰胺的製備方法

2023-07-26 06:59:06 1

專利名稱：：一種顆粒狀六羥甲基三聚氰胺的製備方法
技術領域：
：本發明屬於化學合成領域，特別涉及到六羥甲基三聚氰胺的製備方法。
背景技術：
：在紡織染整行業，六羥甲基三聚氰胺用作紡織產品塗料印花交聯劑，可以有效提高紡織產品的色牢度；用作紡織產品整理劑，可以有效地提高紡織產品的防水、防縮、防皺性能，整理後的紡織產品，挺括、豐滿、有光澤；用來合成高度甲醚化氨基樹脂，合成高度甲醚化氨基樹脂廣泛用於汽車、彩鋼瓦用塗料行業。目前一般生產六羥甲基三聚氰胺的企業，是採用三聚氰胺與37%甲醛水溶液合成，即由甲醛水溶液、三聚氰胺在鹼性條件、一定溫度和時間下進行羥甲基化反應，脫水後得到產品。現有技術存在含醛廢水多，有較大的汙染；合成結束後的物料是漿糊狀，分離耗時長；分離後所得溼產品固含量只有30%，烘乾耗時長，能耗高。
發明內容本發明的目的在於克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種顆粒狀六羥甲基三聚氰胺的製備方法，用多聚甲醛代替甲醛水溶液為反應原料，加入回收廢水進行羥甲基化反應，旨在解決現有技術中存在的含醛廢水多、耗時長等問題，分離所得溼產品固含量有75%以上，烘乾快速、不結塊。為了實現上述目的，本發明採用以下技術方案—種顆粒狀六羥甲基三聚氰胺的製備方法，包括如下步驟(1)準備三聚氰胺、多聚甲醛、水，三聚氰胺、多聚甲醛(折合成甲醛單體)、水反應摩爾比為l:69:1540，向反應釜中投入經過上述計量的水、多聚甲醛，加無機鹼適量調節ra值為78，攪拌5分鐘，再投入上述計量的三聚氰胺，然後升溫到405(TC，維持約15分鐘2小時；(2)用無機鹼適量，調節ra值為810，然後升溫到5080°C，維持約15分鐘2小時，降至4(TC以下；(3)用酸調節ra值至中性，離心分離，脫出出廢水，烘乾即得成品。成品六羥甲基三聚氰胺為沙狀顆粒且流動性好。(4)脫出的廢水回收，進入步驟(l)，用於取代部分的水，與三聚氰胺和多聚甲醛投入反應釜中。脫出的廢水為含醛廢水，主要含有10%左右的甲醛和微量的六羥甲基三聚氰胺，再補加一些自來水至規定量，用於下批合成時反應用水，不但節約了20%的多聚甲醛，而且幾乎無汙水排放，環境汙染得以基本根治，大大減輕了環保壓力；加水後的廢水量達到步驟(1)的三聚氰胺、多聚甲醛(折合成甲醛單體)、廢水規定的反應摩爾比範圍。作為優選，所述的三聚氰胺、多聚甲醛(折合成甲醛單體)、水反應摩爾比為i:8:30.作為優選，所述的第一次加無機鹼調節ra值為7.8，反應溫度為48°C，反應時間在330分鐘。作為優選，所述的第二次加無機鹼調節ra值為8.5，反應溫度在70°C，反應時間在30分鐘。所述的無機鹼優選氫氧化鈉。所述的酸優選鹽酸。將稱好後的水、多聚甲醛加入反應釜中，加鹼調節ra值至規定值，攪拌5分鐘，用天平稱取適量三聚氰胺置於已經調好pH值的多聚甲醛溶液中，攪拌物料，開啟蒸汽慢慢加熱。(1)物料比的選擇三聚氰胺和多聚甲醛的理論反應摩爾比為1:6(折合成甲醛單體)，因羥甲基化反應是可逆反應，所以，為了得到儘可能高的羥甲基含量的六羥甲基三聚氰胺，合成時，必須使用過量的多聚甲醛。表1羥化反應物料配比的影響tableseeoriginaldocumentpage4其他條件第一次溫度升至48°C，調至8，保溫30分鐘，第二次溫度升至70°C，調至PH8.5，保溫30分鐘。通過上表，可以看出採用l:8(折合成甲醛單體)的物料配比進行反應較為合適。(2)第一次溫度的選擇(見表2)表2羥化反應溫度的影響tableseeoriginaldocumentpage5其他條件為第一次HI值7.8，保溫30分鐘，第二次HI值8.5，溫度70°C，保溫30分鐘，物料比例為i:s(折合成甲醛單體)。通過試驗可以看出溫度太高，產品析出過快，羥甲基含量偏低，顆粒不夠大，不利於過濾；溫度太低反應速度慢，羥甲基含量不夠，一般反應為(4050)t:，最好48°C。(3)第一次ra值的選擇羥甲基化反應在鹼性條件下進行，pH值《7.5時，羥甲基化反應緩慢；pH值〉9反應太快，羥甲基結晶析出太快，反應不完全，反應體系粘稠，不利於下一步脫水工序的操作。反應比較如表3所示。表3羥化反應pH值的影響tableseeoriginaldocumentpage5其他條件為第一次溫度48°C，保溫30分鐘，第二次HI值8.5，溫度70°C，保溫30分鐘，物料比例為l:8(折合成甲醛單體)。通過比較，選擇pH值為7.8比較合適，試驗過程中pH值的控制至關重要。(4)第一次時間的選擇反應時間太短，反應不完全；反應時間過長，產能降低。羥化反應時間的影響見表4。表4羥化反應時間的影響tableseeoriginaldocumentpage6其他條件是第一次HI值7.8，溫度48°C，第二次ffl值8.5，溫度70°C，保溫30分鐘，物料比例為l:8(折合成甲醛單體)。通過比較得出反應時間為30分鐘足夠了，在保溫反應過程中要保持攪拌。(5)第二次溫度的選擇(見表5)表5羥化反應溫度的影響tableseeoriginaldocumentpage6其他條件為第一次HI值7.8，溫度48°C，保溫30分鐘，第二次ffl值8.5，保溫30分鐘，物料摩爾比為1:8。通過試驗可以看出溫度太高，發生較多縮聚反應，不利於過濾；溫度太低反應速度慢，甲醛結合數量不夠。一般反應為(5080)t:，最好70°C。(6)第二次pH值的選擇在該步反應中ra值過低，會發生較多縮聚反應，導致物料非常粘，難以抽濾，ra值過高，結晶太快，反應不完全，羥甲基含量偏低。反應比較如表6所示。表6羥化反應pH值的影響tableseeoriginaldocumentpage6tableseeoriginaldocumentpage7其他條件是第一次HI值7.8，溫度48°C，保溫30分鐘，第二次溫度70°C，保溫30分鐘，物料比例為l:8(折合成甲醛單體)。通過比較，選擇^值=8.5比較合適。(7)第二次時間的選擇反應時間太短，反應不完全；反應時間過長，產能降低。羥化反應時間的影響見表7。表7羥化反應時間的影響tableseeoriginaldocumentpage7其他條件是第一次HI值7.8，溫度48°C，保溫30分鐘，第二次ffl值8.5，溫度7(TC，物料比例為1:8(折合成甲醛單體)。通過比較得出反應時間為30分鐘足夠了，在保溫反應過程中要保持攪拌。本發明與現有技術相比，具有以下優點和效果(1)採用本工藝，可以將含醛廢水(主要含有10%左右的甲醛和微量的六羥甲基三聚氰胺)再補加一些水至規定量，用於下批合成時反應用水，不但節約了20%的多聚甲醛，而且幾乎無汙水排放，環境汙染得以基本根治，大大減輕了環保壓力；(2)採用本工藝，產品固含量高，烘乾時間短，使產品質量更加穩定；(3)採用本工藝，產品固含量高達75%以上，而普通工藝生產的產品含固量一般在50%以下，所以採用本工藝，需要蒸發水分少，更加節約能耗，能耗可以減少到原來的二分之一；(4)採用本工藝，得到的產品是固體沙狀顆粒，流動性好，前處理簡單、快捷，也便於包裝、運輸。具體實施例方式下面結合實施例對本發明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發明的解釋而本發明並不局限於以下實施例。(1)準備400kg三聚氰胺、860kg多聚甲醛、1800kg水，向3000L標準反應釜中投入經過上述計量的水、多聚甲醛，加氫氧化鈉適量調節Kl值為7.8，攪拌5分鐘，再投入上述計量的三聚氰胺，然後升溫到4『C，維持約30分鐘；(2)用氫氧化鈉適量，調節HI值為8.5，然後升溫到70°C，維持約30分鐘。(3)用鹽酸調節ra值為中性，離心分離，脫出出廢水，烘乾即得成品。成品六羥甲基三聚氰胺為沙狀顆粒且流動性好。(4)脫出的廢水回收，用於取代水，進入步驟(l)，與三聚氰胺和多聚甲醛物料投入反應釜中。對廢水進行化驗分析，加水後，保證三聚氰胺、多聚甲醛(折合成甲醛單體)、水，其反應摩爾比i:8:30。此外，需要說明的是，凡依本發明專利構思所述的製備工藝、特徵及原理所做的等效或簡單變化，均包括於本發明專利的保護範圍內。8權利要求一種顆粒狀六羥甲基三聚氰胺的製備方法，其特徵是包括如下步驟(1)準備三聚氰胺、多聚甲醛、水，三聚氰胺、多聚甲醛(折合成甲醛單體)、水反應摩爾比為1∶6～9∶15～40，向反應釜中投入經過上述計量的水、多聚甲醛，加無機鹼適量調節PH值為7～8，攪拌5分鐘，再投入上述計量的三聚氰胺，然後升溫到40～50℃，維持15分鐘～2小時；(2)用無機鹼適量，調節PH值為8～10，然後升溫到50～80℃，維持15分鐘～2小時，降至40℃以下；(3)用酸調節PH值至中性，離心分離，脫出出廢水，烘乾即得成品。(4)脫出的廢水回收，進入步驟(1)，用於取代部分的水，與三聚氰胺和多聚甲醛物料投入反應釜中。2.根據權利要求1所述的一種顆粒狀六羥甲基三聚氰胺的製備方法，其特徵是所述的三聚氰胺、多聚甲醛(折合成甲醛單體)、水的反應摩爾比為i:8:30。3.根據權利要求1所述的一種顆粒狀六羥甲基三聚氰胺的製備方法，其特徵是其特徵是所述的第一次加無機鹼調節ra值為7.8，反應溫度為48°C，反應時間在30分鐘。4.根據權利要求1所述的一種顆粒狀六羥甲基三聚氰胺的製備方法，其特徵是所述的第二次加無機鹼調節ra值為8.5，反應溫度在70°C，反應時間在30分鐘。5.根據權利要求1至4中任一權利要求所述的一種顆粒狀六羥甲基三聚氰胺的製備方法，其特徵是所述的無機鹼為氫氧化鈉。6.根據權利要求1至4中任一權利要求所述的一種顆粒狀六羥甲基三聚氰胺的製備方法，其特徵是所述的酸為鹽酸。全文摘要本發明公開了一種顆粒狀六羥甲基三聚氰胺的製備方法，包括如下步驟向反應釜中投入經過計量的水、多聚甲醛，加無機鹼適量調節pH值為7～8，攪拌5分鐘，再投入上述計量的三聚氰胺，然後升溫到40～50℃，維持約15分鐘～2小時；用無機鹼適量，調節pH值為8～10，然後升溫到50～80℃，維持約15分鐘～2小時，降至40℃以下；用酸調節PH到中性，離心分離，脫出出廢水，烘乾即得成品；脫出的廢水取代部分的水回收利用。本發明汙染小、易操作，且合成出的六羥甲基三聚氰胺為沙狀顆粒，易於分離、乾燥，可以用於橡膠用膠水合成、鋼材烤漆用氨基樹脂的合成和礦棉板用防水塗料等領域，效果良好。文檔編號C07D251/64GK101786995SQ20101012255公開日2010年7月28日申請日期2010年3月11日優先權日2010年3月11日發明者楊公玉,鮑志明申請人:浙江奧仕化學有限公司