[發(fā)明專利]一種利用固體堿催化劑制備酮醛樹脂的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011195068.1
• 申請(qǐng)日: 2020-10-31
• 公開（公告）號(hào): CN112480342A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱明喬;虞祥;何潮洪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)衢州研究院;浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C08G6/02
• 分類號(hào): C08G6/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

本發(fā)明公開了一種利用固體堿催化劑制備酮醛樹脂的方法。其中催化劑制備方法包括如下步驟：催化劑載體制備、催化劑負(fù)載、催化劑煅燒。酮醛樹脂制備方法，包括投料、反應(yīng)、洗脫、旋蒸、烘干等步驟。該催化劑催化的酮醛樹脂反應(yīng)，操作簡單、產(chǎn)物分離簡便、生產(chǎn)時(shí)間大大縮短；該工藝綠色環(huán)保，避免了傳統(tǒng)工藝中大量洗脫水的使用，不但有效節(jié)約了水資源，符合綠色環(huán)保理念，而且同時(shí)節(jié)約了污水處理費(fèi)用，降低了生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用固體堿催化劑制備酮醛樹脂的方法，屬于有機(jī)合成及催化領(lǐng)域。

背景技術(shù)

酮醛樹脂又稱為聚酮樹脂，一般由酮類和醛類在堿催化劑存在的條件下經(jīng)縮合得到的一種聚合物。酮醛樹脂具有較多的優(yōu)點(diǎn)，如對(duì)于大多數(shù)的有機(jī)溶劑，酮醛樹脂均具有較好的溶解性，對(duì)顏料具有較好的分散性，能夠配制出色彩艷麗、光澤度好、黏度適中的油漆，被廣泛應(yīng)用于涂料和油墨生產(chǎn)工業(yè)中。

傳統(tǒng)的工業(yè)化酮醛樹脂生產(chǎn)工藝采用液堿（30wt%氫氧化鈉水溶液）作為催化劑，反應(yīng)速率快，轉(zhuǎn)化率較好。但是由于液堿屬于均相催化劑，不僅難以重復(fù)利用，而且在反應(yīng)結(jié)束后難以從反應(yīng)體系中分離，需要使用大量的水將其從反應(yīng)體系中洗脫出來，造成了水資源的巨大浪費(fèi)。此外，洗脫后排出的廢水具有強(qiáng)堿性，同時(shí)含有未完全反應(yīng)的反應(yīng)物，以及生成的各種副產(chǎn)物，若直接排放將會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害，若進(jìn)行無害化處理，又將產(chǎn)生大量的污水處理費(fèi)用，增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了更好地解決傳統(tǒng)酮醛樹脂生產(chǎn)過程中由均相堿催化劑所帶來的種種問題，本發(fā)明提供一種利用固體堿催化劑制備酮醛樹脂的方法。

一種利用固體堿催化劑制備酮醛樹脂的方法，

分別按質(zhì)量比4.1:1稱量環(huán)己酮和多聚甲醛，以及環(huán)己酮質(zhì)量10%的固體堿催化劑于50mL三頸燒瓶中，超聲振動(dòng)10min，在微正壓環(huán)境90℃~110℃反應(yīng)5h，反應(yīng)結(jié)束后保持溫度，按12mL/(g·環(huán)己酮)加入洗脫劑，保溫?cái)嚢?0min，使樹脂從反應(yīng)體系轉(zhuǎn)移至洗脫劑相中，同時(shí)帶出部分水以促進(jìn)縮合；攪拌結(jié)束后，離心分離取最上層油相85℃旋蒸1.5h后，90℃真空烘干，得酮醛樹脂產(chǎn)品；

所述的固體堿催化劑制備方法如下：

1）催化劑載體的制備

稱取摩爾比為1:1的載體前驅(qū)體六水合硝酸鎂、六水合硝酸鑭于三頸燒瓶中，去離子水溶解，升溫至60℃，滴加pH調(diào)節(jié)劑至pH為10，升溫至85℃并攪拌6h，靜置老化12h，抽濾洗滌至中性，80℃真空烘干，600℃煅燒4h，研磨至細(xì)粉，備用；

2）負(fù)載

按照催化劑載體質(zhì)量20%~40%的負(fù)載量稱取堿前驅(qū)體氟化鉀，將堿前驅(qū)體溶解于去離子水中，將催化劑載體分散于堿前驅(qū)體溶液中，升溫至60℃并攪拌6h后，80℃蒸干，然后真空烘干，粉碎備用；

3）煅燒

將步驟2）中負(fù)載了堿前驅(qū)體的催化劑載體升溫到500℃~600℃，保溫3~5小時(shí)后自然冷卻，即得到所述的固體堿催化劑。

所述的洗脫劑為甲苯。

所述的醛為多聚甲醛，聚合度為10~100。

所述的方法，1）催化劑載體的制備中，所述的pH調(diào)節(jié)劑為1mol/L的KOH溶液。

所述的方法，2）負(fù)載中，所述堿前驅(qū)體的負(fù)載量為25%~30%。

所述的方法，3）煅燒中，升溫速率為5℃/min。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明通過以固體堿催化劑取代傳統(tǒng)酮醛樹脂生產(chǎn)工藝中均相堿催化劑，避免了由均相堿使用所帶來的各種負(fù)面效應(yīng)，節(jié)約了水資源，減少了生產(chǎn)成本。

2.本發(fā)明所涉及的固體堿催化劑具備可重復(fù)使用性，避免了傳統(tǒng)均相堿催化劑只能單次使用的問題。