第29卷第4期2000年7月辽 宁 化 工LiaoningChemicalIndustryVol.29,No.4July,2000
文章编号:10040935(2000)04018705
科学研 究
聚酰胺树脂醇溶液研制及防腐应用
戴跃玲① 孙永琳
(抚顺石油学院 抚顺113001) (抚顺石油化工研究院 抚顺113001)
Ξ
摘 要 制备一系列组成不同的聚酰胺树脂醇溶液,考察各种因素对其凝胶时间的影响,得出:采用不同溶剂合成的溶液,凝胶时间都随溶质浓度的增大而缩短;加入不同抗凝胶剂,可以延长凝胶时间;在合成过程中,提高反应温度,增加搅拌速度,会使溶液的凝胶时间缩短。另外,测定了所制备产物的粘度,发现溶液粘度随浓度的增大而增大,并随温度的升高而降低。验,证明其具有良好的耐酸、耐碱、耐盐、耐油等性能,涂层附着力强, 关键词 聚酰胺树脂 醇溶液 防腐 中图分类号 TQ323.6 文献标识码 A
PreparationofthePolyamideRandtheAnticorrosiveUse
Dai ShunYonglin
,AppliedChemistryDepartment,Fushun113001)
ofresinalcoholsolutionofdifferentcompositionwereprepared.Theeffectofgela2
tiontimebyfactorwasinspected.Gelationtimeofthesolutionbydifferentsolventwascutshortbyincreasingconcentrationofthesoluteandgelationtimeofthesolutionwasprolongedbyputtingthedifferentgelationresistancea2gentinit.Gelationtimeofthesolutionwascutshortbyraisingtemperatureofthereactionandspeedingupthestir.Inaddition,viscosityoftheproductswasdetermined.Viscosityofthesolutionwasraisedbyraisingtheconcentrationandviscosityofthesolutionwasdroppedbyraisingtemperatureofthereaction.Theexperimentofproductasmetalanticorrosivepaintwereprovedtoshowthatitwasacidproof,alkaliproof,saltproof,oilproofetc.itwasastrongadhe2sionofthecoating.Theproductpossessafairlypracticalvalue.
Keywords:Polyamidresin,Alcoholsolution,Anticorrosive
1 前 言
聚酰胺由杜邦公司发明以来,已经历了半个世纪。我国于50年代开始研究和生产聚酰胺树脂,目前,在我国已广泛用于各种机械、交通运输、电子电气以及日用工业的零部件等。聚酰胺树脂作为结晶性高聚物,具有高强韧度、耐磨、自润滑、耐油和耐化学腐蚀等优良综合性能。醇溶性聚酰胺树脂的特性是可以溶于醇溶剂[1
]。利用醇溶性聚酰胺树脂的特性,制备金属防腐涂料,在这方面
Ξ2000.03.11收稿. ① 女,40岁,副教授。
的研究报道甚少,本文对合成聚酰胺树脂醇溶液
的研究及作为防腐涂料的考察,具有一定的实用参考价值。
2 实验方法
2.1 聚酰胺树脂醇溶液制备
将一定配比的聚酰胺树脂、溶剂及抗凝胶剂加入到反应器中,采用JJ-3型控温定时电动搅拌器,反应温度70℃,中挡搅拌速度,搅拌2h,得到无色透明液体的产物,代号JC-X。
辽 宁 化 工 2000年7
月188
2.2 凝胶时间测定
比的关系。
表1 不同醇溶剂所制备的溶液在不同浓度下对其凝胶时间的影响
醇种类
95%乙醇
所制备的反应产物倒入广口瓶中,冷却至室温开始计时,至溶液变为不流动的胶体计时完了,这段时间为凝胶时间。2.3 粘度的测定[2]根据GB265-88,采用毛细管粘度计装入待测试样,将粘度计调整为垂直状态,温度恒定,测定试样通过毛细管的流动时间。试样的运动粘度Vt=C・Tt(Vt:在t℃下,试样的运动粘度mm2/s;C:粘度计常数mm2/s2;Tt:试样的平均流动时间S)。2.4 防腐蚀性测定[3]
5-65200330
[1**********]265
[1**********]7
[1**********]
254597567
303056045
无水乙醇
丙醇丁醇
用砂纸打磨铁片后,将试样用刷子刷在铁片上,干燥后,将涂有涂料的铁片和未涂涂料的铁片作为一组,把每组铁片分别放入盛有3%的盐酸溶液、3%的氢氧化钠溶液、3%的氯化钠溶液及轻柴油的烧杯中,每天观察涂层及铁片表面的变化情况并记录下来。
3 结果与讨论
3.1 图时间随溶液浓度的变化
3.1.1 胶时间的影响
聚酰胺树脂醇溶液凝胶时间的长短,对产品实际应用及储存运输起着重要作用,所以对某些产品,凝胶时间可作为其重要的性能指标。溶液的凝胶时间越长,越便于应用,产品不发生凝胶,可直接使用,不必加热处理,既简化了使用中处理的麻烦又节省了能源。另一方面,产品处于凝胶状态,对长期储存及运输较为方便。因此,对产品凝胶时间的考察是非常必要的。表1、图1是不同种类醇作溶剂所制备的溶液,在不同浓度下的凝胶时间。
由表及图看出,无论以什么醇作溶剂,所制备的聚酰胺树脂醇溶液,都是随树脂在醇中浓度的增大,凝胶时间缩短,即凝胶时间与溶液浓度成反
抗凝胶剂水三氯甲烷
100/02525
95/5210035
90/10864070
另外,可以看出,当溶液浓度相同,反应条件不变的情况下,不同的醇作溶剂,所得溶液的凝胶时间不同。首先随醇中碳主链的增长,其溶液的凝胶时间增长,丁醇溶液的凝胶时间较长,丙醇溶液次之,乙醇溶液最短,这是由于:醇中碳主链的增长,对树脂的吸附力增大,使树脂本身亲合力减弱,不易形成凝胶现象,相应延长了凝胶时间。再比较无水乙醇与95%乙醇作溶剂所配制的溶液,在相同浓度及相同反应条件下,95%乙醇溶液的凝胶时间大大增长,由于在溶液中有少量立的存在,水是良好的抗凝胶剂,起着延长凝胶时间的作用。
3.1.2 加入抗凝胶剂对溶液凝胶时间的影响
在聚酰胺树脂醇溶液中加入少量抗凝胶剂可以改善溶液的凝胶时间。表2列出了加入不同抗凝胶剂及加入量不同的情况下,所得溶液的凝胶时间不同。
85/15
80/20
75/25
70/30
65/35
表2 抗凝胶剂对溶液凝胶时间的影响
未凝
200
未凝
345
未凝
400
未凝
480
未凝
-
注:树脂/溶剂(wt%)=10
由表2看出,无论加入什么种类的抗凝胶剂,都随抗凝胶剂比例的增加,溶液的凝胶时间延长。
第29卷第4期 戴跃玲等:聚酰胺树脂醇溶液研制及防腐应用 189
作为改善溶液凝胶时间的抗凝胶剂都带有极性基团,与溶剂及树脂分子上的极性基团有机的相结合,增大了溶剂和树脂的吸附作用,减弱了树脂间的缔合作用,使得溶液不易发生凝胶现象,因此,可改善溶液的凝胶时间。由表2还可以看出:在加入相同比例的抗凝胶剂及实验条件相同的情况下,水的抗凝胶作用较强。而且水的价格低廉,又易得到,因此,水是一种较好的抗凝胶剂。3.1.3 树脂在醇溶剂中的浓度不同对溶液凝胶
度提高。当搅拌速度达到快挡时,合成溶液在几十分钟内完成,使得单位时间产品的产率较高。另外,随搅拌速度的加快,所得产物的凝胶时间变短,而且,快速搅拌,动力消耗增大,又容易损坏反应仪器,因此,在实验中选择了中挡搅拌速度。
表5 搅拌速度对合成过程的影响
树脂/醇
/(%)10101010
反应温度
/℃
70707070
搅拌速度慢挡较慢中挡制备时间
/h1372.830.83
凝胶时间
/min90714624
时间的影响
表3列出了聚酰胺树脂在醇溶剂中浓度不同,凝胶时间则不同。
表3 不同浓度醇溶液对其凝胶时间的影响
溶 剂
5
[1**********]
1516145565
201160380
25945210
30530160
4 聚酰胺树脂醇溶液粘度考察
粘度是液体流动性能的指标,粘度的大小直,有些产品要。
4.无水乙醇6595%乙醇-乙醇+水(醇/水=9)710080
由表3看出,随溶液浓度的增大,溶液的凝胶时间缩短,所以,若要溶液的凝胶时间较长,度不能太大。另外看出,的作用,3.1.4 7是不同种类及不同比例的抗凝胶剂。
表6 水作为抗凝胶剂对溶液粘度的影响
树脂/溶剂(%)
[1**********]0
表4液的影响。
表4 反应温度对合成过程的影响
树脂/醇(%)
1010101010
醇/水
90/1085/1580/2075/2570/3065/35
凝胶时间/min
21008640
粘度/(mm2)
40℃50℃
13.5911.7711.5611.4811.1310.26
13.0911.6411.4311.209.788.99
反应温度/℃
5060707580
搅拌速度制备时间/h中挡
中挡中挡中挡中挡
115220.5
未凝未凝未凝表7 三氯甲烷作为抗凝胶剂对溶液粘度的影响
醇/树脂/溶剂(%)三氯甲烷凝胶时间/min
[1**********]0
95/590/1085/1580/2075/2570/30
[**************]0
从实验中得出,随反应温度的升高,反应时间
),反应速度较慢,缩短。当反应温度较低时(50℃
且反应液呈不透明白色乳状,不易形成透明溶液,所得产物易于发生凝胶现象。温度升至70℃以上,反应液呈透明状态,并且随温度的升高,所得产物不易发生凝胶现象
。考虑到75℃已接近乙醇
),在反应过程中蒸发损失较大,因的沸点(78.3℃
此,选择70℃为最佳反应温度。3.1.5 搅拌速度对合成过程的影响
粘度/(mm2)
40℃50℃
11.3311.8811.9711.9914.0914.72
10.5611.6811.8211.8713.4713.68
由表6、7看出,水作为抗凝胶剂的溶液,随水与醇比例的增大,溶液粘度减小;而三氯甲烷作为抗凝胶剂的溶液,随三氯甲烷与醇比例的增加,溶液粘度增大,但变化幅度都不大。这是因为,水的粘度比醇的粘度略小,而三氯甲烷的粘度比醇的粘度略大,所以,加入后对溶液的粘度略有减小或增大的影响。表中还表明,溶液的粘度随温度的
表5是搅拌速度对合成聚酰胺树脂醇溶液的影响。
从表5中显示出,随搅拌速度的加快,反应速
升高而减小,但变化幅度不大。4.2 溶液的浓度对其粘度的影响
不同浓度的聚酰胺树脂醇溶液粘度变化见表8。
表8 不同浓度的溶液对其粘度的影响
树脂/溶剂(%)
[1**********]
表10 耐酸性能测定
涂层种类无涂料铁
1#2#3#
1
2
3
4
无变化
无变化无变化无变化生锈无变化无变化无变化生锈无变化无变化无变化生锈无变化白化膜脱落
醇/水
999999
凝胶时间/min
[***********]160
粘度/(mm2)40℃50℃
6.539.7812.3441.80115.64126.21
6.469.6411.0840.77113.51124.37
由表10看出,涂有涂层的铁片不生锈,证明涂层具有耐酸性能,但2#、3#过4天后,膜起变化,只有1#涂法有较强的附着力,涂层没有变化,具有良好的耐酸性能。
5.2 耐碱性能
把各种涂法涂层铁片与未涂层铁片放入3%NaOH水溶液的烧杯中,观察结果列于表11。
表11 耐碱性能测定
涂层种类无涂料铁
1
#
由表8看出,随溶液浓度的增大,其粘度增大,且凝胶时间缩短,当浓度达20%后,粘度增大的较快。由于聚酰胺树脂是高分子聚合物,在溶液中完全溶解后,分子链完全伸展,阻碍了溶液的流动,使溶液变的粘稠,表现为粘度增大,而且当溶剂量减小时,高分子间的缔合作用加强,使溶液的凝胶时间缩短。因此,在产品需要不同粘度指标时,4.3 123>4
2#无变化
无变化无变化无变化无变化生锈无变化膜脱落膜脱落
11,涂层后具有耐碱性能,铁片未,2#、3#4天后膜起变化,1#涂法膜的附着力好,涂层没有变化,耐碱性能强。5.3 耐盐性能测定
表9。
表9树脂/溶剂(%)
101010
醇/水
999
测定温度/℃
405080
粘度/(mm/s)
9.789.646.23
2
把各种涂法涂层的铁片与未涂层的铁片分别放入3%NaCl水溶液的烧杯中,观察结果列于表12。
表12 耐盐性能测定
涂层种类无涂料铁
1
#
由表9看出溶液的粘度温度性质,温度升高,溶液的粘度降低,但变化幅度不大,即温度的变化对溶液的粘度影响不大,说明其粘温性能较好,溶液可在一定的温度范围内使用。
1234
2##
无变化无变化无变化无变化无变化无变化无变化无变化生锈无变化无变化膜起皱生锈无变化膜起皱膜起皱
5 防腐性能测定
把所配制的聚酰胺树脂醇溶液产品涂于金属铁片上,与未涂的铁片进行对比实验。其中涂法不同,结果有差异。涂法分为:1#自然涂层,自然干燥;2#加热铁片再涂层,自然干燥;3#自然涂层,加热使涂层干燥。所用涂料为:树脂/溶剂=10%,醇/水=9。5.1 耐酸性能测定
由表12看出,涂有涂层的铁片具有耐盐性能,不生锈。但2#、3#当浸泡超过3、4天,膜起变化,而1#涂层无变化,膜的附着力强,具有防腐耐盐性能。
5.4 耐油性能测定
把各种涂法涂层铁片与未涂层铁片分别放入轻柴油中,观察结果列入表13。
由表13看出,浸入油中的各种金属片都未生锈,即油没有腐蚀性。但观察发现,无涂料铁片油可渗入铁片,而有涂层铁片的表面油呈油珠状态,无渗入现象,用布擦拭后即可呈原状。此种现象表明,涂层有防油渗入及透过的
(下转第198页)
分别把各种涂法涂层的金属铁片与未涂层铁片放入3%HCl水溶液的烧杯中,得出结果列入表10。
内蛇管水阀门,通水冷却至常温,反应液经真空吸滤器分离出催化剂后,经分析合格即为成品,滤出的催化剂循环使用。5.2 生产能力及控制条件
2.5m3反应釜投粗仲辛醇1.4m3,生产周期30h,年生产能力300t。
反应温度(120±5)℃,反应压力0.8～1.2MPa。
5.3 产品质量指标及分析方法
工艺和生产路线,经试生产验证搅拌釜式催化加
氢是生产高纯度仲辛醇的有效途径之一。
(2)该工艺设备简单,操作条件缓和,产品质量稳定,收率较高,能耗较低,本产品开发具有显著的经济效益和社会效益。
(3)适宜的工艺条件:反应温度120±5℃,反应压力0.8～1.2MPa,催化剂填充系数0.35。
参考文献
[1]吴指南.基本有机化工工艺学.化学工业出版社.1982[2]李世善.粗品仲辛醇加氢精制.沈阳化工.1992.5[3]刘月英,于德泉.仲辛醇加氢精制工艺初探.辽宁化工.
1993.5
除仲辛醇纯度用色谱分析外,其余项目分析均采用国标方法分析,投产以来装置生产产品均
符合要求。
(编辑:周治峰)
6 结 论
(1)本项目试制开发,通过小试、中试确定了
(上接第190页)作用,时,可防止油的渗透损失[1],另外属隔离,涂层种类无涂料铁
1#2##
2
3
4
、耐油等,涂层呈无色透明不泛
经过腐蚀测定后,对涂层进行耐划痕测试(用钉子划涂层,用砂纸打等),涂层无明显变化,说明其具有良好的耐擦、耐划痕性能。
油渗透
无变化无变化无变化油渗透无变化无变化无变化油渗透无变化无变化无变化油渗透无变化无变化无变化
6 结 论
(1)聚酰胺树脂醇溶液,随浓度的增大其凝
总之,金属表面涂以聚酰胺树脂醇溶液,待溶
剂挥发后,树脂将金属表面与环境隔离起来,树脂具有较强的防腐蚀性能,因而起到了保护金属的作用。实验证明了本产品具有耐酸
、碱、盐、油的性能。而且涂法不同,效果各异。加热干燥的铁片,使涂层不稳固,原因是烘干过程会造成涂层有起泡和龟裂的倾向;加热铁片再涂层,涂层有白化现象,这是由于溶剂急剧挥发,涂层表面骤冷,空气中的水分附着在涂层表面所制。由此可见,自然涂层自然干燥的效果较好,并且实际操作简便。聚酰胺树脂醇溶液作为防腐涂料是可行的,其涂法简单、干燥速度快、附着力强、柔韧性好,耐水、
胶时间缩短,当加入抗凝胶剂后,可以延长凝胶时
间,且随加入量的增加,凝胶时间增长。
(2)随溶液浓度的增大,其粘度增大,流动性变差,凝胶时间缩短;随温度的升高,溶液的粘度减小,但变化幅度不大。
(3)聚酰胺树脂醇溶液可作为金属防腐蚀涂料,具有耐酸、耐碱、耐盐、耐油等特性。
参考文献
[1][日]福本修.聚酰胺树脂手册.中国石化出版社[2]中华人民共和国国家标准-石油和石油产品试验方法.
中国标准出版社
[3]王泳厚.实用涂料及防蚀技术手册.化学工业出版社
(编辑:钱秋晗)
第29卷第4期2000年7月辽 宁 化 工LiaoningChemicalIndustryVol.29,No.4July,2000
文章编号:10040935(2000)04018705
科学研 究
聚酰胺树脂醇溶液研制及防腐应用
戴跃玲① 孙永琳
(抚顺石油学院 抚顺113001) (抚顺石油化工研究院 抚顺113001)
Ξ
摘 要 制备一系列组成不同的聚酰胺树脂醇溶液,考察各种因素对其凝胶时间的影响,得出:采用不同溶剂合成的溶液,凝胶时间都随溶质浓度的增大而缩短;加入不同抗凝胶剂,可以延长凝胶时间;在合成过程中,提高反应温度,增加搅拌速度,会使溶液的凝胶时间缩短。另外,测定了所制备产物的粘度,发现溶液粘度随浓度的增大而增大,并随温度的升高而降低。验,证明其具有良好的耐酸、耐碱、耐盐、耐油等性能,涂层附着力强, 关键词 聚酰胺树脂 醇溶液 防腐 中图分类号 TQ323.6 文献标识码 A
PreparationofthePolyamideRandtheAnticorrosiveUse
Dai ShunYonglin
,AppliedChemistryDepartment,Fushun113001)
ofresinalcoholsolutionofdifferentcompositionwereprepared.Theeffectofgela2
tiontimebyfactorwasinspected.Gelationtimeofthesolutionbydifferentsolventwascutshortbyincreasingconcentrationofthesoluteandgelationtimeofthesolutionwasprolongedbyputtingthedifferentgelationresistancea2gentinit.Gelationtimeofthesolutionwascutshortbyraisingtemperatureofthereactionandspeedingupthestir.Inaddition,viscosityoftheproductswasdetermined.Viscosityofthesolutionwasraisedbyraisingtheconcentrationandviscosityofthesolutionwasdroppedbyraisingtemperatureofthereaction.Theexperimentofproductasmetalanticorrosivepaintwereprovedtoshowthatitwasacidproof,alkaliproof,saltproof,oilproofetc.itwasastrongadhe2sionofthecoating.Theproductpossessafairlypracticalvalue.
Keywords:Polyamidresin,Alcoholsolution,Anticorrosive
1 前 言
聚酰胺由杜邦公司发明以来,已经历了半个世纪。我国于50年代开始研究和生产聚酰胺树脂,目前,在我国已广泛用于各种机械、交通运输、电子电气以及日用工业的零部件等。聚酰胺树脂作为结晶性高聚物,具有高强韧度、耐磨、自润滑、耐油和耐化学腐蚀等优良综合性能。醇溶性聚酰胺树脂的特性是可以溶于醇溶剂[1
]。利用醇溶性聚酰胺树脂的特性,制备金属防腐涂料,在这方面
Ξ2000.03.11收稿. ① 女,40岁,副教授。
的研究报道甚少,本文对合成聚酰胺树脂醇溶液
的研究及作为防腐涂料的考察,具有一定的实用参考价值。
2 实验方法
2.1 聚酰胺树脂醇溶液制备
将一定配比的聚酰胺树脂、溶剂及抗凝胶剂加入到反应器中,采用JJ-3型控温定时电动搅拌器,反应温度70℃,中挡搅拌速度,搅拌2h,得到无色透明液体的产物,代号JC-X。
辽 宁 化 工 2000年7
月188
2.2 凝胶时间测定
比的关系。
表1 不同醇溶剂所制备的溶液在不同浓度下对其凝胶时间的影响
醇种类
95%乙醇
所制备的反应产物倒入广口瓶中,冷却至室温开始计时,至溶液变为不流动的胶体计时完了,这段时间为凝胶时间。2.3 粘度的测定[2]根据GB265-88,采用毛细管粘度计装入待测试样,将粘度计调整为垂直状态,温度恒定,测定试样通过毛细管的流动时间。试样的运动粘度Vt=C・Tt(Vt:在t℃下,试样的运动粘度mm2/s;C:粘度计常数mm2/s2;Tt:试样的平均流动时间S)。2.4 防腐蚀性测定[3]
5-65200330
[1**********]265
[1**********]7
[1**********]
254597567
303056045
无水乙醇
丙醇丁醇
用砂纸打磨铁片后,将试样用刷子刷在铁片上,干燥后,将涂有涂料的铁片和未涂涂料的铁片作为一组,把每组铁片分别放入盛有3%的盐酸溶液、3%的氢氧化钠溶液、3%的氯化钠溶液及轻柴油的烧杯中,每天观察涂层及铁片表面的变化情况并记录下来。
3 结果与讨论
3.1 图时间随溶液浓度的变化
3.1.1 胶时间的影响
聚酰胺树脂醇溶液凝胶时间的长短,对产品实际应用及储存运输起着重要作用,所以对某些产品,凝胶时间可作为其重要的性能指标。溶液的凝胶时间越长,越便于应用,产品不发生凝胶,可直接使用,不必加热处理,既简化了使用中处理的麻烦又节省了能源。另一方面,产品处于凝胶状态,对长期储存及运输较为方便。因此,对产品凝胶时间的考察是非常必要的。表1、图1是不同种类醇作溶剂所制备的溶液,在不同浓度下的凝胶时间。
由表及图看出,无论以什么醇作溶剂,所制备的聚酰胺树脂醇溶液,都是随树脂在醇中浓度的增大,凝胶时间缩短,即凝胶时间与溶液浓度成反
抗凝胶剂水三氯甲烷
100/02525
95/5210035
90/10864070
另外,可以看出,当溶液浓度相同,反应条件不变的情况下,不同的醇作溶剂,所得溶液的凝胶时间不同。首先随醇中碳主链的增长,其溶液的凝胶时间增长,丁醇溶液的凝胶时间较长,丙醇溶液次之,乙醇溶液最短,这是由于:醇中碳主链的增长,对树脂的吸附力增大,使树脂本身亲合力减弱,不易形成凝胶现象,相应延长了凝胶时间。再比较无水乙醇与95%乙醇作溶剂所配制的溶液,在相同浓度及相同反应条件下,95%乙醇溶液的凝胶时间大大增长,由于在溶液中有少量立的存在,水是良好的抗凝胶剂,起着延长凝胶时间的作用。
3.1.2 加入抗凝胶剂对溶液凝胶时间的影响
在聚酰胺树脂醇溶液中加入少量抗凝胶剂可以改善溶液的凝胶时间。表2列出了加入不同抗凝胶剂及加入量不同的情况下,所得溶液的凝胶时间不同。
85/15
80/20
75/25
70/30
65/35
表2 抗凝胶剂对溶液凝胶时间的影响
未凝
200
未凝
345
未凝
400
未凝
480
未凝
-
注:树脂/溶剂(wt%)=10
由表2看出,无论加入什么种类的抗凝胶剂,都随抗凝胶剂比例的增加,溶液的凝胶时间延长。
第29卷第4期 戴跃玲等:聚酰胺树脂醇溶液研制及防腐应用 189
作为改善溶液凝胶时间的抗凝胶剂都带有极性基团,与溶剂及树脂分子上的极性基团有机的相结合,增大了溶剂和树脂的吸附作用,减弱了树脂间的缔合作用,使得溶液不易发生凝胶现象,因此,可改善溶液的凝胶时间。由表2还可以看出:在加入相同比例的抗凝胶剂及实验条件相同的情况下,水的抗凝胶作用较强。而且水的价格低廉,又易得到,因此,水是一种较好的抗凝胶剂。3.1.3 树脂在醇溶剂中的浓度不同对溶液凝胶
度提高。当搅拌速度达到快挡时,合成溶液在几十分钟内完成,使得单位时间产品的产率较高。另外,随搅拌速度的加快,所得产物的凝胶时间变短,而且,快速搅拌,动力消耗增大,又容易损坏反应仪器,因此,在实验中选择了中挡搅拌速度。
表5 搅拌速度对合成过程的影响
树脂/醇
/(%)10101010
反应温度
/℃
70707070
搅拌速度慢挡较慢中挡制备时间
/h1372.830.83
凝胶时间
/min90714624
时间的影响
表3列出了聚酰胺树脂在醇溶剂中浓度不同,凝胶时间则不同。
表3 不同浓度醇溶液对其凝胶时间的影响
溶 剂
5
[1**********]
1516145565
201160380
25945210
30530160
4 聚酰胺树脂醇溶液粘度考察
粘度是液体流动性能的指标,粘度的大小直,有些产品要。
4.无水乙醇6595%乙醇-乙醇+水(醇/水=9)710080
由表3看出,随溶液浓度的增大,溶液的凝胶时间缩短,所以,若要溶液的凝胶时间较长,度不能太大。另外看出,的作用,3.1.4 7是不同种类及不同比例的抗凝胶剂。
表6 水作为抗凝胶剂对溶液粘度的影响
树脂/溶剂(%)
[1**********]0
表4液的影响。
表4 反应温度对合成过程的影响
树脂/醇(%)
1010101010
醇/水
90/1085/1580/2075/2570/3065/35
凝胶时间/min
21008640
粘度/(mm2)
40℃50℃
13.5911.7711.5611.4811.1310.26
13.0911.6411.4311.209.788.99
反应温度/℃
5060707580
搅拌速度制备时间/h中挡
中挡中挡中挡中挡
115220.5
未凝未凝未凝表7 三氯甲烷作为抗凝胶剂对溶液粘度的影响
醇/树脂/溶剂(%)三氯甲烷凝胶时间/min
[1**********]0
95/590/1085/1580/2075/2570/30
[**************]0
从实验中得出,随反应温度的升高,反应时间
),反应速度较慢,缩短。当反应温度较低时(50℃
且反应液呈不透明白色乳状,不易形成透明溶液,所得产物易于发生凝胶现象。温度升至70℃以上,反应液呈透明状态,并且随温度的升高,所得产物不易发生凝胶现象
。考虑到75℃已接近乙醇
),在反应过程中蒸发损失较大,因的沸点(78.3℃
此,选择70℃为最佳反应温度。3.1.5 搅拌速度对合成过程的影响
粘度/(mm2)
40℃50℃
11.3311.8811.9711.9914.0914.72
10.5611.6811.8211.8713.4713.68
由表6、7看出,水作为抗凝胶剂的溶液,随水与醇比例的增大,溶液粘度减小;而三氯甲烷作为抗凝胶剂的溶液,随三氯甲烷与醇比例的增加,溶液粘度增大,但变化幅度都不大。这是因为,水的粘度比醇的粘度略小,而三氯甲烷的粘度比醇的粘度略大,所以,加入后对溶液的粘度略有减小或增大的影响。表中还表明,溶液的粘度随温度的
表5是搅拌速度对合成聚酰胺树脂醇溶液的影响。
从表5中显示出,随搅拌速度的加快,反应速
升高而减小,但变化幅度不大。4.2 溶液的浓度对其粘度的影响
不同浓度的聚酰胺树脂醇溶液粘度变化见表8。
表8 不同浓度的溶液对其粘度的影响
树脂/溶剂(%)
[1**********]
表10 耐酸性能测定
涂层种类无涂料铁
1#2#3#
1
2
3
4
无变化
无变化无变化无变化生锈无变化无变化无变化生锈无变化无变化无变化生锈无变化白化膜脱落
醇/水
999999
凝胶时间/min
[***********]160
粘度/(mm2)40℃50℃
6.539.7812.3441.80115.64126.21
6.469.6411.0840.77113.51124.37
由表10看出,涂有涂层的铁片不生锈,证明涂层具有耐酸性能,但2#、3#过4天后,膜起变化,只有1#涂法有较强的附着力,涂层没有变化,具有良好的耐酸性能。
5.2 耐碱性能
把各种涂法涂层铁片与未涂层铁片放入3%NaOH水溶液的烧杯中,观察结果列于表11。
表11 耐碱性能测定
涂层种类无涂料铁
1
#
由表8看出,随溶液浓度的增大,其粘度增大,且凝胶时间缩短,当浓度达20%后,粘度增大的较快。由于聚酰胺树脂是高分子聚合物,在溶液中完全溶解后,分子链完全伸展,阻碍了溶液的流动,使溶液变的粘稠,表现为粘度增大,而且当溶剂量减小时,高分子间的缔合作用加强,使溶液的凝胶时间缩短。因此,在产品需要不同粘度指标时,4.3 123>4
2#无变化
无变化无变化无变化无变化生锈无变化膜脱落膜脱落
11,涂层后具有耐碱性能,铁片未,2#、3#4天后膜起变化,1#涂法膜的附着力好,涂层没有变化,耐碱性能强。5.3 耐盐性能测定
表9。
表9树脂/溶剂(%)
101010
醇/水
999
测定温度/℃
405080
粘度/(mm/s)
9.789.646.23
2
把各种涂法涂层的铁片与未涂层的铁片分别放入3%NaCl水溶液的烧杯中,观察结果列于表12。
表12 耐盐性能测定
涂层种类无涂料铁
1
#
由表9看出溶液的粘度温度性质,温度升高,溶液的粘度降低,但变化幅度不大,即温度的变化对溶液的粘度影响不大,说明其粘温性能较好,溶液可在一定的温度范围内使用。
1234
2##
无变化无变化无变化无变化无变化无变化无变化无变化生锈无变化无变化膜起皱生锈无变化膜起皱膜起皱
5 防腐性能测定
把所配制的聚酰胺树脂醇溶液产品涂于金属铁片上,与未涂的铁片进行对比实验。其中涂法不同,结果有差异。涂法分为:1#自然涂层,自然干燥;2#加热铁片再涂层,自然干燥;3#自然涂层,加热使涂层干燥。所用涂料为:树脂/溶剂=10%,醇/水=9。5.1 耐酸性能测定
由表12看出,涂有涂层的铁片具有耐盐性能,不生锈。但2#、3#当浸泡超过3、4天,膜起变化,而1#涂层无变化,膜的附着力强,具有防腐耐盐性能。
5.4 耐油性能测定
把各种涂法涂层铁片与未涂层铁片分别放入轻柴油中,观察结果列入表13。
由表13看出,浸入油中的各种金属片都未生锈,即油没有腐蚀性。但观察发现,无涂料铁片油可渗入铁片,而有涂层铁片的表面油呈油珠状态,无渗入现象,用布擦拭后即可呈原状。此种现象表明,涂层有防油渗入及透过的
(下转第198页)
分别把各种涂法涂层的金属铁片与未涂层铁片放入3%HCl水溶液的烧杯中,得出结果列入表10。
内蛇管水阀门,通水冷却至常温,反应液经真空吸滤器分离出催化剂后,经分析合格即为成品,滤出的催化剂循环使用。5.2 生产能力及控制条件
2.5m3反应釜投粗仲辛醇1.4m3,生产周期30h,年生产能力300t。
反应温度(120±5)℃,反应压力0.8～1.2MPa。
5.3 产品质量指标及分析方法
工艺和生产路线,经试生产验证搅拌釜式催化加
氢是生产高纯度仲辛醇的有效途径之一。
(2)该工艺设备简单,操作条件缓和,产品质量稳定,收率较高,能耗较低,本产品开发具有显著的经济效益和社会效益。
(3)适宜的工艺条件:反应温度120±5℃,反应压力0.8～1.2MPa,催化剂填充系数0.35。
参考文献
[1]吴指南.基本有机化工工艺学.化学工业出版社.1982[2]李世善.粗品仲辛醇加氢精制.沈阳化工.1992.5[3]刘月英,于德泉.仲辛醇加氢精制工艺初探.辽宁化工.
1993.5
除仲辛醇纯度用色谱分析外,其余项目分析均采用国标方法分析,投产以来装置生产产品均
符合要求。
(编辑:周治峰)
6 结 论
(1)本项目试制开发,通过小试、中试确定了
(上接第190页)作用,时,可防止油的渗透损失[1],另外属隔离,涂层种类无涂料铁
1#2##
2
3
4
、耐油等,涂层呈无色透明不泛
经过腐蚀测定后,对涂层进行耐划痕测试(用钉子划涂层,用砂纸打等),涂层无明显变化,说明其具有良好的耐擦、耐划痕性能。
油渗透
无变化无变化无变化油渗透无变化无变化无变化油渗透无变化无变化无变化油渗透无变化无变化无变化
6 结 论
(1)聚酰胺树脂醇溶液,随浓度的增大其凝
总之,金属表面涂以聚酰胺树脂醇溶液,待溶
剂挥发后,树脂将金属表面与环境隔离起来,树脂具有较强的防腐蚀性能,因而起到了保护金属的作用。实验证明了本产品具有耐酸
、碱、盐、油的性能。而且涂法不同,效果各异。加热干燥的铁片,使涂层不稳固,原因是烘干过程会造成涂层有起泡和龟裂的倾向;加热铁片再涂层,涂层有白化现象,这是由于溶剂急剧挥发,涂层表面骤冷,空气中的水分附着在涂层表面所制。由此可见,自然涂层自然干燥的效果较好,并且实际操作简便。聚酰胺树脂醇溶液作为防腐涂料是可行的,其涂法简单、干燥速度快、附着力强、柔韧性好,耐水、
胶时间缩短,当加入抗凝胶剂后,可以延长凝胶时
间,且随加入量的增加,凝胶时间增长。
(2)随溶液浓度的增大,其粘度增大,流动性变差,凝胶时间缩短;随温度的升高,溶液的粘度减小,但变化幅度不大。
(3)聚酰胺树脂醇溶液可作为金属防腐蚀涂料,具有耐酸、耐碱、耐盐、耐油等特性。
参考文献
[1][日]福本修.聚酰胺树脂手册.中国石化出版社[2]中华人民共和国国家标准-石油和石油产品试验方法.
中国标准出版社
[3]王泳厚.实用涂料及防蚀技术手册.化学工业出版社
(编辑:钱秋晗)