精对苯二甲酸残渣在涂料方面的应用7[1][1].21方法法

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1、精对苯二甲酸残渣在合成醇酸树脂及在色漆中的应用雷鸣，朱志录，程贤（武汉双虎涂料工业公司430035）摘要：生产精对苯二甲酸（PTA）时伴随产生大量的残渣废料，本文介绍了将这些残渣废料用于涂料树脂生产的配方、工艺以及生产色漆中的质量结果。关键词：对苯二甲酸（PTA）残渣废料醇酸树脂引言精对苯二甲酸（PTA）是重要的有机化工原料，主要用于制造聚酯纤维、塑料薄膜单体、绝缘漆和染料等。目前，国内PTA生产大户主要是中国石化总公司，旗下有扬子石化、仪征化纤公司、洛阳石油化工总厂、天津石化公司、乌鲁木齐石化总厂等10多套PTA生产装置。年产300多万吨，每年都有约10

2、万吨的残渣产生，如何处理这些化工废料是一个重要的课题。1．树脂部分1.1.PTA残渣组成及处理现状为提高PTA产品的质量，防止某些有机副产物和一些有害金属离子在生产系统中积累，在生产过程中需分离排放部分副产物共产生三种废料：氧化残渣、精制残渣、水池料，可以总称为PTA残渣废料。这些残渣废料组成不稳定，以前因为技术原因开发利用困难，国内很多厂家采用直接随废水排放至污水厂，增加废水处理的压力和企业经济负担，也有少量企业参照国外公司采用焚烧分解和掩埋法的，但焚烧掩埋都会污染环境，而且存在资源浪费问题。近几年来由于PTA残渣在涂料树脂方面的应用技术得到了长足的发展

3、，许多涂料生产厂家克服技术障碍用这些PTA残渣取代苯酐生产醇酸树脂，原来的化工废料成了香饽饽，许多原料公司购进这些残渣废料加以简单处理再卖给涂料厂家而获得可观的效益（这些原料卖给涂料厂家时的名称依然叫PTA），而精对苯二甲酸生产厂家在这种变废为宝的过程中自然也是乐享其成。1.2.PTA残渣回收利用反应机理根据对PTA残渣的定性和定量分析结果表明，PTA残渣中90%左右的成分是对苯二甲酸、对甲基苯甲酸、和苯甲酸等有机化合物、具有很高的利用价值。虽然PTA残渣应用到涂料树脂方面已有几年历史，但每个厂家应用的效果不尽相同，其中仍然存在质量差异和工艺障碍。我们经过

4、大量的实验和配方工艺的调整，终于将PTA残渣成功用于醇酸树脂，取得了较好的经济效益。残渣中的成分可以用于部分或全部替代苯酐涂料用醇酸树脂的合成，以前的醇酸树脂制造的主要反应为酯化反应，是有机酸中的羧基上的氢与醇上的羟基发生反应生成酯和水：会生成中间产物，此中间产物不稳定，分解成酯或生成酸，因此，酯化反应是可逆的，当两个反应速度相等时，整个体系趋于平衡，要使酯化完全，必须将酯化副产物水引出体系，这是醇酸树脂生产工艺的关键之一。酯化反应通常在混合加热下反应，反应的速度与程度与酸和醇的结构有关，催化剂可加快酯化速度，但不能改变酯化平衡的程度。在催化的情况下，酸酐

5、与一个醇(羟基)反应生成半酯，此反应为放热反应，生产时只稍微加热即可完成这步缩合反应，第二个羧基与醇反应则需要较高的温度。间苯和对苯二甲酸的酯化不像邻苯二甲酸酐那样容易，但他们都是具相似结构的二元酸，需要较高的温度和适合的催化剂。1.3.实验步骤1.3.1实验仪器：1000ml四口烧瓶、球形冷凝器、分水器、电热套（1000ml）、无级变速器、1000ml搅拌1.3.2实验配比如下表：项目中长油度树脂短油度树脂豆脂肪酸20~3020~30甘油2~810~20季醇2~8——精对苯二甲酸残渣8~1610~25催化剂0.1~0.50.1~0.5回流二甲苯2~52~

6、5对稀溶剂40~4530~351.3.3试验工艺：将豆脂肪酸、甘油、季醇、精对苯二甲酸残渣、催化剂、苯酐及回流二甲苯投入四口烧瓶中，其中催化剂混合在精对苯二甲酸残渣中投入，搅拌升温，升温至230~240℃保温一小时，再升温至250~260℃回流保温，反应至粘度酸值合格后降温；对稀。1.3.4反应所得树脂指标如下：项目中长油度树脂短油度树脂树脂外观过滤后为清澈透明无机械杂质树脂粘度，s/格·25℃树脂酸值（mgKOH/g）颜色,(Fe-Co)固含,%6~16≤12≤1050±210~20≤12≤860±22．.结果与分析2.1树脂反应的温度：由于对苯的结构原

7、因，它的反应需要克服较大的空间位阻，活化能较高，因此反应温度要求较高，使用同样的配方，在不同的温度下进行进行反应2h，所得树脂状态如下表反应温度220~230230~240240~250250~260树脂最终状态浑浊并有大量未反应物浑浊有较多未反应物微混清澈透明由上表可看出温度对反应的影响非常明显，显然最合适的反应温度在250~260。2.2树脂的性能，由精对苯二甲酸残渣所制得的树脂比邻苯二甲酸酐所制得的树脂柔软，手样硬度小，在成品油漆中也有硬度偏低的情况，经过添加辅助树脂可提高其硬度达到性能要求。并且比邻苯二甲酸酐具有更好的耐候及耐腐蚀性[2]。2.3催

8、化剂的选择，从反应的浑浊程度来分析催化剂的好坏，催化剂效果差则反应