总体说来生产过程大致可分三个阶段:反应阶段、脱水阶段、后处理阶段,具体说明如下: 一、 反应阶段 1、物料先在微碱性介质中主要进行羟甲基化反应,反应到一定程度后,再转入微酸性介质中进行缩聚和醚化反应。由于在碱性阶段形成的羟甲基化合物较稳定,转入醚化反阶段后也较平稳,所以生产过程较易控制。 2、树脂在反应过程中不区分碱性和酸性两个阶段,而是将各种原料投入后,在微酸性介质中同时进行羟甲基反应,醚化反应和缩聚反应。本法工艺简单,但必须严格控制pH值,使三种反应平衡地进行,达到规定的反应程度。 二、 脱水阶段 1、分水法定义上讲就是蒸馏脱水前先将反应体系中部分水分离出去的方法。甲醛溶液中约含63%的水,缩聚和醚化反应时又有一部分反应水生成。全部水采用蒸馏法脱出,耗能大,工时长,而且反应中若有亲水性小分子物残留在树脂中,影响树脂抗水性和贮存稳定性。以二步法为例,当树脂在碱性反应阶段,形成的羟甲基衍生物是亲水性的,能溶于热水,溶液透明,树脂转入酸性反应阶段,随着缩聚和醚化反应的进行,树脂极性逐渐减少,由亲水性转变憎水性,这时溶液呈浑浊,若此时使溶液静止,溶液即分为二层,上层为树脂的醇溶液,下层为水层。分水法即分去下层水,然后再蒸出残余的水,此方法耗用热量少,若控制一定的缩聚程度,调整好树脂层和水层之间极性差距,可使树脂中的亲水性小分子更多地分离掉,有利于提高树脂内在质量,但醇类损耗较蒸馏法大。 2、蒸馏法:即为利用蒸馏手段将反应体系中水分全部蒸出的方法。一般加入少量苯类溶剂进行三元共沸蒸馏。甲苯或二甲苯都可采用,纯苯由于毒性较大,已不采用。苯类的用量约为醇量的10%。常压法在常压回流脱水,通过分水器分出水分,醇类返回反应体系,由于水分不断及时地排出。使醚化反应和缩聚反应向右进行。该方法醇损耗少,树脂收率高。减压法脱水温度低,树脂在蒸馏阶段质量变化小,终点易控制,但醇损耗较大。 在实际生产中,在脱水阶段通过测定树脂粘度控制缩聚程度,从测定树脂对200号油漆溶剂油的容忍度来控制醚化程度。测定容忍度应在规定的不挥发分含量及规定的溶剂中进行,否则得出的数值将是不同的。测定方法为称3g试样于100ml烧内,在25℃搅拌下以200号油漆溶剂油进行滴定,至试样溶液显示乳浊在15秒钟内不消失为终点。1g试样可容忍200号油漆溶剂油的克数即为树脂的容忍度数值。容忍度也可以用100g试样能容忍的溶剂的克数表示。 2、水洗 :水洗方法是在树脂中加入20%-30%的醇,再加入与树脂等量的水,三者一起加热到回流;静止分去水层后,减压回流脱水,水脱尽后再将树脂调整到规定的粘度范围;冷却过滤后,即可得到透明而稳定的树脂。有些树脂为了提高质量。可增加水洗工序 ,以除去亲水性物质。树脂中的小分子量产物,没有醚化好的羟甲基衍生物低聚物,原料中的杂质所形成的低分子量树脂等,都具有一定的亲水性,这种树脂在贮存中往往产生针状或絮状析出物,过滤也不能彻底滤除,滤后不久又会析出,若树脂放在敞口容器中,析出速度加快,可利用这点作为树脂抗水性的加速检验方法。水洗后的树脂,贮存稳定性和抗水性明显提高,但增加一道水洗工序,不仅增加了工时,而且水洗时部份醇类溶解在热水中随水分出,使醇类单耗上升。 |