一种木焦油固化剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种木焦油固化剂的制备方法，属于涂料技术领域。本发明专利技术提供的制备方法，包括以下步骤：将脱水木焦油、碱性溶液和乙醇混合后，滴加氯仿，进行reimer‑tiemann反应，得到reimer‑tiemann反应产物；将所述reimer‑tiemann反应产物依次进行溶解、酸化、减压蒸馏、萃取有机馏分和抽提有机相，得到富醛基油；将所述富醛基油和二甲苯混合，得到富醛基油的二甲苯溶液；将木焦油、碳酸氢钠和水混合进行酸碱中和反应，分液提取有机相后，进行减压蒸馏，得到木焦酚油；将所述木焦酚油、丙烯酸、多乙烯多胺和二甲苯混合后，滴加所述富醛基油的二甲苯溶液，进行曼尼希反应，得到木焦油固化剂。

【技术实现步骤摘要】
一种木焦油固化剂的制备方法
本专利技术属于涂料
，特别涉及一种木焦油固化剂的制备方法。
技术介绍
木焦油是一种黑色、有强刺激性气味的黏稠液体，含有酚类物质，常被用作制备固化剂的原料，通过曼尼希反应，合成酚醛胺类环氧树脂固化剂。酚醛胺类环氧树脂固化剂因其黏度较低、相对分子质量不大、与各种型号的环氧树脂混容性好、浸润性强、固化速度快、施工方便等优点被大量使用，属于无毒级精细化工产品。中国专利技术专利CN102702483A公开了一种木焦油改性的环氧树脂固化剂及其生产方法以及环氧树脂防腐涂料，该固化剂是利用木焦油中精木焦油馏分与甲醛、多乙烯多胺通过曼尼希反应制得酚醛胺类固化剂。该精木焦油馏分是木焦油在压力为0.085～0.1MPa、温度为123～140℃条件下经减压蒸馏得到的，其酚类含量为39.6％，但酚类产物会在减压蒸馏过程中损失，导致蒸馏收率仅为20％左右，木焦油利用效率低。
技术实现思路
鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种木焦油固化剂的制备方法，能够提高木焦油的利用效率。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供一种木焦油固化剂的制备方法，包括以下步骤：1)将脱水木焦油、碱性溶液和乙醇混合后，滴加氯仿，进行reimer-tiemann反应，得到reimer-tiemann反应产物；2)将所述reimer-tiemann反应产物依次进行溶解、酸化、减压蒸馏、萃取有机馏分和抽提有机相，得到富醛基油；3)将所述富醛基油和二甲苯混合，得到富醛基油的二甲苯溶液；4)将木焦油、碳酸氢钠和水混合进行酸碱中和反应，分液提取有机相后，进行减压蒸馏，得到木焦酚油；5)将所述木焦酚油、丙烯酸、多乙烯多胺和二甲苯混合后，滴加所述富醛基油的二甲苯溶液，进行曼尼希反应，得到木焦油固化剂；步骤4)所述减压蒸馏的温度为110～150℃，压力为0.085～0.1MPa；步骤1)～3)和步骤4)没有时间顺序。优选地，所述reimer-tiemann反应的温度为40～90℃，时间为1～2h，所述时间从开始滴加氯仿计。优选地，所述滴加氯仿的速率为1～2滴/min。优选地，步骤1)中所述混合的温度为50～75℃，时间为10～30min。优选地，所述脱水木焦油、碱性溶液、乙醇和氯仿的质量比为40～80：190～250：50～60：70～100；所述碱性溶液的摩尔浓度为9～13.5mol/L。优选地，所述曼尼希反应的温度为40～90℃，时间为1～2h，所述时间从开始滴加富醛基油计。优选地，步骤5)中所述混合的温度为55～95℃，时间为1～3h。优选地，所述木焦酚油、丙烯酸、多乙烯多胺、二甲苯和富醛基油的质量比为30～50：10～20：30～50：30～60：50～65；所述二甲苯的质量为步骤3)和步骤5)中二甲苯的质量之和。优选地，所述第步骤3)中二甲苯和步骤5)中二甲苯的体积比为1～2:1。优选地，所述滴加富醛基油的二甲苯溶液的速率为1～3滴/min。本专利技术提供的制备方法，包括以下步骤：1)将脱水木焦油、碱性溶液和乙醇混合后，滴加氯仿，进行reimer-tiemann反应，得到reimer-tiemann反应产物；2)将所述reimer-tiemann反应产物依次进行溶解、酸化、减压蒸馏、萃取有机馏分和抽提有机相，得到富醛基油；3)将所述富醛基油和二甲苯混合，得到富醛基油的二甲苯溶液；4)将木焦油、碳酸氢钠和水混合进行酸碱中和反应，分液提取有机相后，进行减压蒸馏，得到木焦酚油；5)将所述木焦酚油、丙烯酸、多乙烯多胺和二甲苯混合后，滴加所述富醛基油的二甲苯溶液，进行曼尼希反应，得到木焦油固化剂；步骤4)所述减压蒸馏的温度为110～150℃，压力为0.085～0.1MPa；步骤1)～3)和步骤4)没有时间顺序。本专利技术以脱水木焦油、碱性溶液、乙醇和氯仿为原料，进行reimer-tiemann反应，在木焦油中含酚物质(如羟基呋喃、羟基吡咯、羟基茚、羟基萘等杂环羟基化合物)的酚羟基上引入醛基，得到邻羟基苯醛，不仅提高了木焦油中含酚组分的利用率，制备得到的固化剂与环氧树脂混合时，还能够增加涂层中大分子有机物的含量，交联后提高固含量，同时，固化剂中含有的含氧杂环能够增加涂层中的含氧量，提高涂层的抗氧化能力。在本专利技术中，碳酸氢钠能够与焦油中的有机酸发生酸碱中和反应，生成有机钠盐，通过分液能够使大部分无苯环的有机钠盐保留在水相中，大幅度降低有机酸对减压蒸馏产物的不利影响，得到含酚量高的木焦酚油(包括苯酚、甲基苯酚、乙基苯酚和甲氧基苯酚)，其中酚类物质的含量高达42％，有效的提高木焦油的利用率。在本专利技术中，木焦油的综合利用高达85～90％。本专利技术将reimer-tiemann反应制备得到富醛基油代替现有技术中常规采用的甲醛来制备固化剂，使制备得到的固化剂中不含有游离甲醛，不仅解决了现有技术的固化剂中含有的游离甲醛的排放问题，减少对环境的污染，还解决了现有技术中因固化剂中含有甲醛而导致的涂层脆性大、固化不彻底、涂层收缩力不稳定且易气泡的问题。而且，本专利技术制得的木焦油固化剂为多环状支链固化剂，与环氧树脂交联后可大大增强涂层的气密性，减少孔隙率，有效地阻止化学物质及微生物的通过，提高了涂层的防腐性能。本专利技术在原料中添加丙烯酸能够提高涂层的韧性和弯曲性能。具体实施方式本专利技术提供一种木焦油固化剂的制备方法，包括以下步骤：1)将脱水木焦油、碱性溶液和乙醇混合后，滴加氯仿，进行reimer-tiemann反应，得到reimer-tiemann反应产物；2)将所述reimer-tiemann反应产物依次进行溶解、酸化、减压蒸馏、萃取有机馏分和抽提有机相，得到富醛基油；3)将所述富醛基油和二甲苯混合，得到富醛基油的二甲苯溶液；4)将木焦油、碳酸氢钠和水混合进行酸碱中和反应，分液提取有机相后，进行减压蒸馏，得到木焦酚油；5)将所述木焦酚油、丙烯酸、多乙烯多胺和二甲苯混合后，滴加所述富醛基油的二甲苯溶液，进行曼尼希反应，得到木焦油固化剂。在本专利技术中，若无特殊说明，所采用的原料均为本领域常规市售产品或由本领域技术人员熟知的方法制得。本专利技术将脱水木焦油、碱性溶液和乙醇混合后，滴加氯仿，进行reimer-tiemann反应，得到reimer-tiemann反应产物。在本专利技术中，所述木焦油优选由农林废弃物经裂解制备得到。本专利技术对所述裂解的具体操作方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的裂解方式即可。在本专利技术中，木焦油能够有效解决生物质裂解能源产业产生的木焦油的利用问题，为木焦油的高值化应用开拓了新的应用价值。在本专利技术中，所述脱水木焦油优选由木焦油经减压蒸馏(以下称为第一减压蒸馏)脱水得到。在本专利技术中，所述第一减压蒸馏的压力优选为0.085～0.1MPa，进一步优选为0.09～0.095MPa；所述第一减压蒸馏的温度优选为65～70℃；所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木焦油固化剂的制备方法，包括以下步骤：/n1)将脱水木焦油、碱性溶液和乙醇混合后，滴加氯仿，进行reimer-tiemann反应，得到reimer-tiemann反应产物；/n2)将所述reimer-tiemann反应产物依次进行溶解、酸化、减压蒸馏、萃取有机馏分和抽提有机相，得到富醛基油；/n3)将所述富醛基油和二甲苯混合，得到富醛基油的二甲苯溶液；/n4)将木焦油、碳酸氢钠和水混合进行酸碱中和反应，分液提取有机相后，进行减压蒸馏，得到木焦酚油；/n5)将所述木焦酚油、丙烯酸、多乙烯多胺和二甲苯混合后，滴加所述富醛基油的二甲苯溶液，进行曼尼希反应，得到木焦油固化剂；/n步骤4)所述减压蒸馏的温度为110～150℃，压力为0.085～0.1MPa；/n步骤1)～3)和步骤4)没有时间顺序。/n

【技术特征摘要】
1.一种木焦油固化剂的制备方法，包括以下步骤：
1)将脱水木焦油、碱性溶液和乙醇混合后，滴加氯仿，进行reimer-tiemann反应，得到reimer-tiemann反应产物；
2)将所述reimer-tiemann反应产物依次进行溶解、酸化、减压蒸馏、萃取有机馏分和抽提有机相，得到富醛基油；
3)将所述富醛基油和二甲苯混合，得到富醛基油的二甲苯溶液；
4)将木焦油、碳酸氢钠和水混合进行酸碱中和反应，分液提取有机相后，进行减压蒸馏，得到木焦酚油；
5)将所述木焦酚油、丙烯酸、多乙烯多胺和二甲苯混合后，滴加所述富醛基油的二甲苯溶液，进行曼尼希反应，得到木焦油固化剂；
步骤4)所述减压蒸馏的温度为110～150℃，压力为0.085～0.1MPa；
步骤1)～3)和步骤4)没有时间顺序。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述reimer-tiemann反应的温度为40～90℃，时间为1～2h，所述时间从开始滴加氯仿计。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述滴加氯仿的速率为1～2滴/min。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂宁，王文博，刘晓杰，肖进彬，
申请(专利权)人：河南省高新技术实业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41