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一种偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物及其在印染业中的应用制造技术

技术编号:7780777 阅读:462 留言:0更新日期:2012-09-20 07:56
本发明专利技术提供了一种偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物,该聚合物是由重量组分为100份双氰胺、158-162份质量浓度为36%的甲醛水溶液、65-68份氯化铵和20-24份质量浓度为20%的无机强酸直接反应而成,并在反应体系的温度达到93-95℃后重新降至84-85℃时,控制反应体系的pH值在5-5.2之间。本发明专利技术的偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物具有强的活性和在水中的分散能力,且稳定性好,作为染料固色剂时,可大大提高染料的染色牢度,作为印染废水的絮凝剂时,脱色率高,经本发明专利技术聚合物处理过的印染废水,可达到直接排放的标准;另外,本发明专利技术的偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物,制备方法简单,制备过程反应速度快、可控性好且收得率高,有利于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚合物,尤其是涉及ー种双氰胺甲醛聚合物,更具体是涉及ー种偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物。本专利技术还涉及这种偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物在印染业中的应用。
技术介绍
双氰胺甲醛聚合物是ー类重要的阳离子聚合物和阳离子化学助剂,应用领域广泛,如在印染エ业中用作染料的固色剂和印染废水的絮凝剂、在造纸エ业中用作湿部增强齐U,在皮革エ业中用作皮革鞣剂、在丁苯橡胶生产过程中用作乳液凝聚剂等。双氰胺甲醛聚合物是由双氰胺与甲醛聚合而得,传统的制备方法是将双氰胺、甲醛以一定的比例投料,在酸性氯化铵的催化作用下,同时进行羟甲基化反应和缩聚反应。由传统制备方法获得的双氰胺一甲醛聚合物在水相体系中聚合程度较小,所得产物的吸附能力较弱,在印染エ业中作为染料的固色剂和废水处理的絮凝剂时,会影响其处理效果和性能特征的充分发挥。因·此,一些专家和学者先后提出通过添加第三组分对其进行改性的多个技术方案,也有人提出以强化密度来提高聚合度的技术方案,所有这些方案都能取得一定的效果,但エ艺过程均比较复杂,且需要特殊的设备,所以成本较高。本专利技术的申请人于2001年11月22日向国家知识产权局申请并获得授权的专利号为01129968. I、名称为“ー种处理染料废水的絮凝剂”的专利技术专利,公开了采用明矾作为双氰胺和甲醛聚合反应的催化剂,能够获得具有很强吸附能力和较好溶解度的双氰胺甲醛聚合物的技术方案,该专利技术的聚合物对脱除染料废水中的顔色,效果极佳,经过该聚合物处理过的染料废水,其滤液色度可降至40 — 100倍,达到直接排放的标准;如果将该聚合物作为织物染色的固色剂使用,也具有良好的提高染料染色牢度的能力,但由于该聚合物含有铝离子,往往会使织物在印染有较深顔色的地方出现泛白的现象,所以一般不作为固色剂使用。本领域的技术人员普遍认为,采用传统制备方法获得的双氰胺一甲醛聚合物之所以聚合度较小,原因是随着反应的进行,作为催化剂使用的酸不断被消耗,造成混合体系中PH值不断升高,不利于缩聚反应的进ー步进行,合成的双氰胺一甲醛初聚体具有较强的疏水性,致使在水相体系中聚合度程度较小。本专利技术申请人从酚醛树脂在聚合过程中加入硫酸作为催化剂,可以在不排除反应水的情况下,快速形成高聚物这一现象中得到启示,经过不断的试验,发现在采用氯化铵作为催化剂的双氰胺一甲醛反应体系中加入一定量的稀无机强酸,并控制反应体系的PH值,可以获得具有强活性且溶解性好的双氰胺甲醛聚合物。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供ー种活性强、溶解性好且制备简单的偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物。本专利技术的另ー个目的是提供上述偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物在印染业中的应用。为实现以上目的,本专利技术的偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物,是由重量组分为双氰胺100份、质量浓度为36%的甲醛水溶液158 — 162份、氯化铵65 — 68份和质量浓度为20%的无机强酸20 — 24份以下述方法获得 (1)将上述双氰胺、氯化铵、甲醛依次倒入反应容器中,再倒入上述无机强酸进行反应; (2)待反应容器内的温度达到93— 95°C后重新降至84 — 85°C吋,测反应体系的pH值,如果反应体系的pH值在5 — 5. 2,则让反应体系的温度降至室温,如果pH值小于5,则加入少量双氰胺调节,如果PH值大于5. 2,则加入少量甲醛调节,再让反应体系的温度降至 室温。上述的无机强酸优选硫酸。上述的无机强酸优选硫酸与硝酸或磷酸的混合酸,硫酸与硝酸或磷酸以体积比I: I混合。为了減少水分的蒸发,上述方法中,在倒入无机强酸后对反应容器进行封ロ。由于双氰胺和甲醛的反应是先吸热后放热的反应,在比较寒冷的天气,为了缩短反应时间,上述方法中,在倒入无机强酸后,搅拌至反应容器底部无沉淀物时开始加热,待温度升至20°C时,停止加热。为了更好增加双氰胺甲醛聚合物的聚合度,上述反应体系的温度降至室温后再在室温下继续反应三天。上述偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物在印染业中作为染料固色剂的应用。上述偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物在印染业中作为印染废水絮凝剂的应用。本专利技术的偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物,在双氰胺、甲醛和氯化铵的反应体系中加入一定量的稀无机强酸,使得在甲醛和双氰胺聚合过程中氯化铵的酸度被不断消耗的情况下,反应物的聚合度仍能不断増加,最后形成高聚物,而保持反应体系始終处于偏酸性的状态,又能使双氰胺甲醛高聚物始終保持较高的活性。本专利技术的偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物,具有强的活性和在水中的分散能力,且稳定性好,作为染料固色剂时,可大大提高染料的染色牢度,作为印染废水的絮凝剂时,脱色率高,经本专利技术聚合物处理过的印染废水,可达到直接排放的标准;另外,本专利技术的偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物,制备方法简单,制备过程反应速度快、可控性好且收得率高,有利于推广应用。具体实施例方式(一)制法实施例 实施例I 取100克双氰胺,66克氯化铵和160毫升质量浓度为36%的甲醛一起倒入500毫升的带有温度计的烧杯中,再倒入20毫升质量浓度为20%的硫酸,将烧杯封ロ ;反应开始时,温度下降,稍后温度开始上升,直至达到93 — 95°C后,温度开始下降,待温度降至85°C吋,拆开封ロ检测反应体系的pH值,如果pH值在5 — 5. 2之间,则让反应体系继续降至室温,如果PH值小于5,则加入少量双氰胺调节,如果pH值小于5. 2,则加入少量甲醛调节,再让反应体系的温度降至室温,即得外观为微黄透明的产品A,在室温下继续反应三天后得到产品B0上述方法适合于比较炎热的天气,整个反应过程约为30分钟。上述方法也适合于对原材料的检测,当反应体系的温度降至85°C且pH值在5 —5. 2时,取一小杯弱酸性染料的标准溶液(O. 2%),用吸管吸取反应物直接进行滴定,搅拌一分钟澄清后,如果上层滤液为浅红色,色度在100倍以下,则证明双氰胺纯度达到要求(一般市售双氰胺的纯度是99%左右),否则即证明双氰胺的纯度达不到要求,需重新调整各组分的投料比。实施例2 将100克双氰胺,68克氯化铵、158毫升质量浓度为36%的甲醛和20毫升质量浓度为20%的硫酸依次倒入500毫升的带有温度计的烧杯中,搅拌至杯底无沉淀物时开始加热,待温度升至20°C时,停止加热,依靠反应热维持缩聚反应所需的热量,当烧杯内反应物达到93 一 95°C后,温度开始下降,待温度降至85°C时,检测反应体系的pH值,如果pH值在5 —5. 2之间,则让反应体系继续降至室温,如果pH值小于5,则加入少量双氰胺调节,如果pH值小于5. 2,则加入少量甲醛调节,再让反应体系降至室温,即得外观为微黄透明的产品C,在室温下继续反应三天后得到产品D ; 上述方法适合于比较寒冷的天气,也适合于エ业化生产,从20° C升至93-95° C的过程约为2分钟。上述方法中的硫酸加量可以由体积比为I : I的硫酸和硝酸混合酸代替,或由体积比为I : I的硫酸和磷酸混合酸代替,成品质量基本一致。(ニ)应用实施例 I、将上述实施例I 一 2得到的产品作为染料固色剂使用,其与常规固色剂的性能对照表如下本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物,是由重量组分为双氰胺100份、质量浓度为36%的甲醛水溶液158 - 162份、氯化铵65 — 68份和质量浓度为20%的无机强酸20 —24份以下述方法获得 (1)将上述双氰胺、氯化铵甲醛依次倒入反应容器中,再倒入上述无机强酸进行反应; (2)待反应容器内的温度达到93- 95°C后重新降至84 — 85°C时,测反应体系的pH值,如果反应体系的pH值在5 — 5. 2,则让反应体系的温度降至室温,如果pH值小于5,则加入少量双氰胺调节,如果PH值大于5. 2,则加入少量甲醛调节,再让反应体系的温度降至室温。2.根据权利要求I所述的偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物,其特征在于所述的无机强酸为硫酸。3.根据权利要求I所述的偏酸性液态双氰胺甲醛聚合物...

【专利技术属性】
技术研发人员:张明
申请(专利权)人:张明
类型:发明
国别省市:

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