[发明专利]饱和聚酯树脂真空废汽液的再利用方法

说明书

技术领域

本发明属于粉末涂料领域；具体涉及一种饱和聚酯树脂真空废汽液的再利用方法。

背景技术

近年来，由于具有良好的装饰性、施工性、耐化性、物理性能、储存性能及价格低等特点，在家用电器、汽车行业、建筑材料、机械制造和室内制品等领域得到广泛应用。热固性粉末涂料使用饱和聚酯树脂作为主要成分。根据端基活性基团不同，饱和聚酯可分为端羧基聚酯和端羟基聚酯两大类，其中端羧基聚酯在粉末应用中最为普遍和广泛。

目前，端羧基聚酯通常采取下列工艺流程进行制备，即：二元酸和二元醇在催化剂作用下发生酯化反应并且脱除水；然后通过真空缩聚工艺加速酯化反应，并且使小分子量的酯缩聚成高分子的聚合物；随后使用多元酸酐进行端羧基化；最后经混合粉碎得到端羧基聚酯热固性粉末。其中，在真空缩聚工艺中，不可避免地产生酯化废水、多余的二元醇以及少量小分子聚合物和杂质等，这些统称为真空废汽液。

聚酯树脂的配方设计原则要综合平衡产品的市场用途、生产成本、物理化学性能、机械性能、耐候性能等，因此原材料选用上则以经济适用型为主。通常情况下，户内型品种的二元醇一般会引入一定量的液态乙二醇和二乙二醇，户外型品种则以新戊二醇为主，此外加上反应体系的不同，配方量中醇超量不同，真空减压产生的废汽液量也不同。纯聚酯为总物料的2‰左右，聚酯/环氧体系为总物料的1～2％。以生产10吨为例，纯聚酯的废汽液约20㎏，聚酯/环氧体系则100～200㎏。以聚酯树脂/环氧树脂5∶5混合型体系为例，这些废液的pH值一般介于3.0和4.0之间；同时CODcr高达200克/升以上，属于典型的酸性有机废水，并且存在较强的腐蚀性。按照我国环保法规，这些真空废汽液严禁外排，必须交由专业单位回收进行提炼，存在处理费用高、易造成二次污染和原材料浪费等特点。

因此，为了克服现有技术的上述缺陷，迫切需要提供一种饱和聚酯树脂真空废汽液的再利用方法。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种饱和聚酯树脂真空废汽液的再利用方法。这种方法无须将真空废汽液交由专业单位回收，同时可有效减少二元醇的使用量，可以大大降低生产成本并达到节能减排的目的。

为了实现上述目的，发明人对不同体系的真空废汽液的化学成分进行了深入研究，结果发现，真空废汽液的化学组成与其折光率存在良好的线性关系。因此，通过测量真空废汽液在室温下的折光率n₀，可以大致预测真空废汽液的化学组成。在此基础上，相应减少原料二乙二醇和乙二醇的用量；并且增加催化剂的用量。这样既能够保持酯化反应转化率不变，同时大大降低了生产成本。

为此，本发明采用了下列技术方案：一种饱和聚酯树脂真空废汽液的再利用方法，包括如下步骤：

1)收集本批次生产中真空缩聚工艺所产生的真空废汽液，质量为m₀；

2)测量真空废汽液在室温下的折光率n₀；

3)按照下列公式c₀＝(n₀-1.340)/0.117计算真空废汽液的二元醇质量百分比浓度c₀，并且计算出二元醇质量m₀c₀；

4)按照下列公式1.3m_EG+m_DEG＝m₀c₀以及2/3≤m_DEG/m_EG≤3/2分别选择合适的二乙二醇和乙二醇的质量m_DEG和m_EG；

5)在第一次生产的原料质量基础上，将二乙二醇和乙二醇质量分别扣减m_DEG和m_EG，并将催化剂质量增加3-5％，然后加入与第一次生产质量相同的二元酸和新戊二醇，投入再一次生产。

本发明的饱和聚酯树脂可以是户内型品种，也可以是户外型品种；但优选是户内型品种。也就是说，上述第一次生产的原料二元醇由新戊二醇、乙二醇和二乙二醇三者组成，并且新戊二醇不占据主要比例。在一个优选的实施方式中，乙二醇的摩尔数大于二乙二醇的摩尔数大于新戊二醇的摩尔数。在一个更优选的实施方式中，上述第一次生产的原料摩尔比新戊二醇：二乙二醇：乙二醇＝1：(1.2-1.8)：(2.5-3.5)。在一个具体的实施方式中，新戊二醇：二乙二醇：乙二醇＝1：1.65：3.0。