醇酸樹脂的生產(chǎn)工藝演示文稿

醇酸樹脂的生產(chǎn)工藝演示文稿第一頁，共二十一頁。醇酸樹脂的生產(chǎn)工藝第二頁，共二十一頁。工作任務(wù)：產(chǎn)品概述原料選擇生產(chǎn)方法選擇工藝條件確定生產(chǎn)設(shè)備設(shè)計工藝流程設(shè)備：工藝流程圖工藝過程簡述三廢處理、經(jīng)濟(jì)核算

第三頁，共二十一頁。產(chǎn)品概述：由多元醇、鄰苯二甲酸酐和脂肪酸或油（甘油三脂肪酸酯）縮合聚合而成的油改性聚酯樹脂。按脂肪酸（或油）分子中雙鍵的數(shù)目及結(jié)構(gòu)，可分為干性、半干性和非干性三類。干性醇酸樹脂可在空氣中固化；非干性醇酸樹脂則要與氨基樹脂混合，經(jīng)加熱才能固化。另外也可按所用脂肪酸(或油)或鄰苯二甲酸酐的含量，分為短、中、長和極長四種油度的醇酸樹脂。醇酸樹脂固化成膜后，有光澤和韌性，附著力強，并具有良好的耐磨性、耐候性和絕緣性等。第四頁，共二十一頁。原料選擇：多元酸：所用二元酸主要有苯酐（PA）、間苯二甲酸（IPA）、對苯二甲酸（PTA）、己二酸（AD）、壬二酸（AZA），比較新的抗水解型單體有四氫苯酐、六氫苯酐、1，4-環(huán)己烷二甲酸（1，4-CHDA）；單元酸有月桂酸（LA）、苯甲酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、豆油酸、脫水蓖麻油酸、桐油酸等，其中月桂酸（LA）、苯甲酸、油酸用于水系短油度醇酸樹脂的合成，亞油酸、亞麻酸、豆油酸、脫水蓖麻油酸、桐油酸用于可自干水系中、長油度醇酸樹脂的合成。第五頁，共二十一頁。多元醇水性醇酸樹脂用多元醇可選用丙三醇、季戊四醇、三羥甲基丙烷（TMP）等，有時為平衡官能度可以引入一些二官能度單體，如乙二醇、1，6-己二醇（1,6-HDO）、1，4-環(huán)己烷二甲醇（1，4-CHDM）、1，2-丙二醇、新戊二醇（NPG）、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇（TMPD）等。第六頁，共二十一頁。水性單體：目前比較常用的有：偏苯三酸酐（TMA），聚乙二醇二醇（PEG）或單醚、間苯二甲酸-5-磺酸鈉、二羥甲基丙酸（DMPA）、馬來酸酐、丙烯酸等。助溶劑：主要有乙二醇單丁醚、丙二醇單丁醚、丙二醇甲醚醋酸酯、異丙醇、異丁醇、仲丁醇等。其中乙二醇單丁醚具有很好的助溶性，但近年來發(fā)現(xiàn)其存在一定的毒性，可選用丙二醇單丁醚取代。第七頁，共二十一頁。中和劑常用的中和劑有三乙胺、二甲基乙醇胺，前者用于自干漆，后者用于烘漆較好。催干劑：主催干劑：也稱為表干劑或面干劑，主要是鈷、錳、釩(V)和鈰(Ce)的環(huán)烷酸（或異辛酸）鹽，以鈷、錳鹽最常用，用量以金屬計為油量的0.02%～0.2%。其催干機(jī)理是與過氧化氫構(gòu)成了一個氧化－還原系統(tǒng)，可以降低過氧化氫分解的活化能。第八頁，共二十一頁。主催干劑傳遞氧的作用強，能使涂料表干加快，但易于封閉表層，影響里層干燥，需要助催干劑配合。(2)助催干劑：也稱為透干劑，通常是以一種氧化態(tài)存在的金屬皂，它們一般和主催干劑并用，作用是提高主干料的催干效應(yīng)，使聚合表里同步進(jìn)行，如鈣(Ca)、鉛（Pb）、鋯（Zr）、鋅(Zn)、鋇(Ba)和鍶(Sr)的環(huán)烷酸（或異辛酸）鹽。助催干劑用量較高，其用量以金屬計為油量的0.5%左右。第九頁，共二十一頁。回流溶劑:一般為二甲苯，在醇酸樹脂制備中，酯化反應(yīng)是關(guān)鍵，為使酯化完全，利用二甲苯與水形成共沸物的特性，用回流的方式將酯化反應(yīng)副產(chǎn)物水不斷的帶出。二甲苯與水分離后可以循環(huán)使用。第十頁，共二十一頁。合成工藝：醇酸樹脂的合成工藝按所用原料的不同可分為（1）醇解法；(2)脂肪酸法。從工藝上可以分為（1）溶劑法；（2）融融法。融融法設(shè)備簡單、利用率高、安全，但產(chǎn)品色深、結(jié)構(gòu)不均勻、批次性能差別大、工藝操作較困難，主要用于聚酯合成。醇酸樹脂合成主要采用溶劑法生產(chǎn)。溶劑法中常用二甲苯的蒸發(fā)帶出酯化水，經(jīng)過分水器的油水分離后重新流回反應(yīng)釜，如此反復(fù)，推動聚酯化反應(yīng)的進(jìn)行，生成醇酸樹脂。第十一頁，共二十一頁。醇解法與脂肪酸法則各有優(yōu)缺點。詳見下表：醇解法脂肪酸法優(yōu)點（1）成本較低（2）工藝簡單易控（3）原料腐蝕性小（1）配方設(shè)計靈活，質(zhì)量易控（2）聚合速度較快（3）樹脂干性較好、涂膜較硬缺點（1）酸值不易下降（2）樹脂干性較差、涂膜較軟（1）工藝較復(fù)雜，成本高（2）原料腐蝕性較大（3）脂肪酸易凝固，冬季投料困難一、醇解法醇解法是醇酸樹脂合成的重要方法。由于油脂與多元酸（或酸酐）不能互溶，所以用油脂合成醇酸樹脂時要先將油脂醇解為不完全的脂肪酸甘油酯（或季戊四醇酯），不完全的脂肪酸甘油酯是一種混和物，其中含有單酯、雙酯和沒有反應(yīng)的甘油及油脂，單酯含量是一個重要指標(biāo)，影響醇酸樹脂的質(zhì)量。第十二頁，共二十一頁。

二、脂肪酸法脂肪酸可以與苯酐、甘油互溶，因此脂肪酸法合成醇酸樹脂可以單鍋反應(yīng)。同聚酯合成工藝、設(shè)備接近。脂肪酸法合成醇酸樹脂一般也采用溶劑法。反應(yīng)釜為帶夾套的不銹鋼反應(yīng)釜，裝有攪拌器、冷凝器、惰性氣體進(jìn)口、加料、放料口、溫度計和取樣裝置。為實現(xiàn)油水分離，在橫置冷凝器下部配置一個油水分離器，經(jīng)分離得二甲苯溢流回反應(yīng)釜循環(huán)使用。第十三頁，共二十一頁。生產(chǎn)方法、工藝條件、生產(chǎn)設(shè)備：醇解法溶劑法醇解時按照生產(chǎn)量將甘油、LiOH催化劑及油脂全部加入反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行攪拌反應(yīng)醇解，同時通入CO2惰性氣體進(jìn)行保護(hù)，防止由于溫度過高使油脂氧化，影響產(chǎn)品質(zhì)量。加熱方式：蒸汽或高壓水環(huán)行加熱，反應(yīng)溫度控制在：220-240℃，反應(yīng)壓力：常壓。反應(yīng)方程式如下：第十四頁，共二十一頁。(1)醇解法溶劑法生產(chǎn)醇酸樹脂的工藝流程簡圖第十五頁，共二十一頁。（3）聚酯化反應(yīng)溶劑法中采用二甲苯與水形成共沸物而蒸發(fā)帶出酯化水，經(jīng)過分水器的油水分離后重新流回反應(yīng)釜，如此反復(fù)，推動聚酯化反應(yīng)的進(jìn)行，生成醇酸樹脂。加入回流溶劑二甲苯6%,在210～240℃之間縮聚。第十六頁，共二十一頁。（4）樹脂的稀釋反應(yīng)完成后降溫，加入溶劑二甲苯或者根據(jù)商品要求的其他溶劑，在不斷攪拌下加入溶劑，反應(yīng)器中制得的樹脂稀釋后即成為商品。稀釋罐的容積比反應(yīng)器容積大60%-100%。醇酸樹脂稀釋罐可用低碳鋼制作,稀釋罐中要維持一定的溫度以便于過濾。稀釋罐中裝有攪拌裝置,用低速槳式或錨式攪拌器比較好,最下端的攪拌片應(yīng)盡可能地接近罐底以保證樹脂熔體與溶劑的完全均化作用，稀釋時的溫度視所使用的溶劑而定,稀釋時產(chǎn)生溶劑蒸氣的量越少越好。所得商品化產(chǎn)品冷卻到過濾溫度。第十七頁，共二十一頁。（5）樹脂的過濾采用離心機(jī)過濾，該法適用于少量物質(zhì)的過濾,工作效率高。第十八頁，共二十一頁。工藝流程圖第十九頁，共二十一頁。三廢處理

第二十頁，共二十一頁。幾股高濃度廢水先進(jìn)行預(yù)處理。氨基樹脂車間廢水中含甲醇及低分子樹脂,用二甲苯萃取甲醇,萃取液作為混合劑使用,低分子樹脂用沉淀法去除。醇酸樹脂車間