一種利用萘磺酸鹽類廢水制備涂料分散劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用萘磺酸鹽類廢水制備涂料分散劑的方法，屬于涂料分散劑制備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]分散劑是一種在分子內(nèi)同時(shí)具有親油性和親水性兩種相反性質(zhì)的界面活性劑?？删环稚⒛切╇y于溶解于液體的無(wú)機(jī)，有機(jī)顏料的固體及液體顆粒，同時(shí)也能防止顆粒的沉降和凝聚，形成安定懸浮液所需的兩親性試劑。一端為親水基團(tuán)，另一端為憎水基團(tuán)；親水基團(tuán)常為極性的基團(tuán)，如羧酸、磺酸、硫酸、氨基或胺基及鹽，而憎水基團(tuán)常為非極性烴鏈，如8個(gè)碳原子以上烴鏈。表面活性劑分為離子型表面活性劑和非離子型表面活性劑。界面活性劑由于具有潤(rùn)濕或者抗粘、乳化或破乳、起泡或消泡以及增溶、分散、洗滌、防腐、抗靜電等一系列物理化學(xué)作用及相應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用。涂料分散劑是行業(yè)術(shù)語(yǔ)，是指能提高和改善固體或液體物料分散性能的助劑。固體涂料研磨時(shí)，加入分散劑，有助于顆粒粉碎并阻止已碎顆粒凝聚而保持分散體穩(wěn)定。不溶于水的油性液體在高剪切力攪拌下，可分散成很小的液珠，停攪拌后，在界面張力的作用下很快分層，而加入分散劑后攪拌，則能形成穩(wěn)定的乳濁液。其主要作用是降低液-液和固-液間的界面張力。因而分散劑也是表面活性劑。目前市場(chǎng)上的涂料分散劑具有很好的分散效果，但親水基團(tuán)在極性較低或非極性的顆粒表面結(jié)合不牢，親油基團(tuán)不具備足夠的碳鏈長(zhǎng)度，不能在水性分散體系中產(chǎn)生足夠多的空間位阻效應(yīng)從而起到穩(wěn)定作用。
[0003]萘磺酸甲醛縮合物的使用所產(chǎn)生的萘磺酸鹽類廢水具有排放量大，懸浮固體、有機(jī)物含量高，酸度大，含鹽量高，有害成分多，特別是殘存在廢水中的有機(jī)藥劑，大多系人工合成的多環(huán)芳類化合物，具有一定毒性并較難自然降解，是危害環(huán)境的重要污染物，屬于極難治理的有機(jī)廢水之一。其廢水和廢物再土壤和水體中的排放導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的日趨惡化，對(duì)人類健康造成嚴(yán)重的威脅。開(kāi)展這類廢水的治理和綜合利用已成為當(dāng)代環(huán)境科學(xué)和化學(xué)工業(yè)亟待解決的重要問(wèn)題。因此若在此基礎(chǔ)上利用該類廢水制備涂料分散劑，不僅減少了該類廢水對(duì)環(huán)境的污染和人類健康的威脅，也減少了涂料分散劑的生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)了資源的可持續(xù)循環(huán)利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題:針對(duì)目前市場(chǎng)上的涂料分散劑親水基團(tuán)在極性較低或非極性的顆粒表面結(jié)合不牢，親油基團(tuán)不具備足夠的碳鏈長(zhǎng)度，不能在水性分散體系中產(chǎn)生足夠多的空間位阻效應(yīng)的弊端，提供了一種通過(guò)將萘磺酸鹽類廢水過(guò)濾去除雜質(zhì)，再將其與亞甲基丁二酸混合回流，去除廢水中的溶解雜質(zhì)，再將其與醋酸乙酯等物質(zhì)，在鈀催化劑的作用下反應(yīng)，制得粗涂料分散劑，再通過(guò)pH調(diào)節(jié)，加入表面活性劑混合均勻，制得涂料分散劑的方法。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，所得產(chǎn)品在水中具有很好的溶解性和結(jié)合性。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下所述的技術(shù)方案是: (1)取900?1200mL萘磺酸鹽類廢水放入離心分離機(jī)中，進(jìn)行離心分離，取上清液，將所得的上清液放入容器中，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.5?8.0，然后再向其中加入600?800mL乙二醇，攪拌均勾，靜止10?15min ；
(2)將上述容器中的混合液放入帶有溫度計(jì)、攪拌器及球形冷凝管的三角燒瓶中，再向其中加入10?15g沸石，轉(zhuǎn)速設(shè)定為160?180r/min，溫度設(shè)定為110?150°C，回流40?70min后，降溫至60?70°C，然后使用滴定管將300?400mL的亞甲基丁二酸滴入容器中，滴加速度10?20d/min ；
(3)待上述滴加完成后，降溫至40?50°C，停止攪拌，靜止35?45min后，趁熱減壓過(guò)濾，收集過(guò)濾液，將所得的過(guò)濾液放入反應(yīng)釜內(nèi)，向其中加入120?150g過(guò)硫酸鉀，攪拌均勻，然后使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為8.5?9.0 ;
(4)待上述pH調(diào)節(jié)完成后，分別向其中加入30?50gl50?200目二氧化鈦、210?230mL丙烯酸、80?160mL醋酸乙酯及1?3g鈀催化劑，混合均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH為6.8?7.0，然后使用氫氣將反應(yīng)釜內(nèi)的空氣排出，并升壓至
0.2?0.3MPa，以8°C /min的速度程序升溫至90?120°C，轉(zhuǎn)速設(shè)定150?180r/min，攪拌3?6h，若在攪拌過(guò)程中，反應(yīng)釜內(nèi)溶液的pH低于6.5時(shí)，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為34%的氨水調(diào)節(jié)pH為7.0 ;
(5)待上述攪拌結(jié)束后，以4°C/min的速度程序降溫至室溫，靜置30?50min，然后出料，將所得的出料物放入離心機(jī)中進(jìn)行離心分離，收集上清液，將所得的上清液放入容器中，向其中加入20?25g茶皂素，攪拌均勻，待其完全溶解后，即可得到涂料分散劑。
[0006]本發(fā)明的應(yīng)用方法:將制得的涂料分散劑與水按質(zhì)量比2:1加入水中，攪拌使其完全溶解于水中，再將涂料分散劑漿液添加到各種粉體涂料中，添加量3?5mg/g，在高速攪拌機(jī)中高速攪拌20?30min，測(cè)得分散劑的分散濃度為4.8?5.0%，分散性能好，在水中具有很好的溶解性和結(jié)合性，與各種粉體涂料相容性好。
[0007]本發(fā)明與其他方法相比，有益技術(shù)效果是:
(1)本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，所得涂料分散劑親水基團(tuán)在極性較低或非極性的顆粒表面結(jié)合牢；
(2)親油基團(tuán)具有足夠的碳鏈長(zhǎng)度，在水性分散體系中可產(chǎn)生足夠多的空間位阻效應(yīng)，在水中具有很好的溶解性和結(jié)合性。
【具體實(shí)施方式】
[0008]首先取900?1200mL萘磺酸鹽類廢水放入離心分離機(jī)中，進(jìn)行離心分離，取上清液，將所得的上清液放入容器中，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.5?8.0，然后再向其中加入600?800mL乙二醇，攪拌均勻，靜止10?15min ;然后將上述容器中的混合液放入帶有溫度計(jì)、攪拌器及球形冷凝管的三角燒瓶中，再向其中加入10?15g沸石，轉(zhuǎn)速設(shè)定為160?180r/min，溫度設(shè)定為110?150 °C，回流40?70min后，降溫至60?70 °C，然后使用滴定管將300?400mL的亞甲基丁二酸滴入容器中，滴加速度10?20d/min ;待上述滴加完成后，降溫至40?50°C，停止攪拌，靜止35?45min后，趁熱減壓過(guò)濾，收集過(guò)濾液，將所得的過(guò)濾液放入反應(yīng)爸內(nèi)，向其中加入120?150g過(guò)硫酸鉀，攪拌均勻，然后使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為8.5?9.0 ;待上述pH調(diào)節(jié)完成后，分別向其中加入30?50gl50?200目二氧化鈦、210?230mL丙烯酸、80?160mL醋酸乙酯及1?3g鈀催化劑，混合均勻，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pH為6.8?7.0，然后使用氫氣將反應(yīng)釜內(nèi)的空氣排出，并升壓至0.2?0.3MPa，以8°C /min的速度程序升溫至90?120°C，轉(zhuǎn)速設(shè)定150?180r/min，攪拌3?6h，若在攪拌過(guò)程中，反應(yīng)釜內(nèi)溶液的pH低于6.5時(shí)，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為34%的氨水調(diào)節(jié)pH為7.0 ;最后待上述攪拌結(jié)束后，以4°C /min的速度程序降溫至室溫，靜置30?50min，然后出料，將所得的出料物放入離心機(jī)中進(jìn)行離心分離，收集上清液，將所得的上清液放入容器中，向其中加入20?25g茶皂素，攪拌均勻，待其完全溶解后，即可得到涂料分散劑。
[0009]實(shí)例1
首先取900mL萘磺酸鹽類廢水放入離心分離機(jī)中，進(jìn)行離心分離，取上清液，將所得的上清液放入容器中，使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH為7.5，然后再向其中加Λ 600mL乙二醇，攪拌均勻，靜止lOmin ;然后將上述容器中的混合液放入帶有溫度計(jì)、攪拌器及球形冷凝管的三角燒瓶中，再向其中加入10g沸石，轉(zhuǎn)速設(shè)定為160r/min，溫度設(shè)定為110°C，回流40min后，降溫至60°C，然后使用滴定管將300mL的亞甲基丁二酸滴入容器中，滴加速度10d/min ;待上述滴加完成后，降溫至40°C，停止攪拌，靜止35min后，趁熱減壓過(guò)濾，收集過(guò)濾液，將所得的過(guò)濾液放入反應(yīng)釜內(nèi)，向其中加入12