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提高分散劑NNO耐熱性

發(fā)布日期:2021/03/11

分散劑NNO亞甲基雙萘磺酸鈉,主要用于分散染料、還原染料、活性染料、酸性染料及皮革染料中作分散劑,磨效、增溶性、分散性優(yōu)良;還可用于紡織印染、可濕性農(nóng)藥作分散劑,造紙用分散劑,電鍍添加劑,水溶性涂料、顏料分散劑、水處理劑、炭黑分散劑等。分散劑NNO在工業(yè)上主要用于還原染料懸浮體軋染,隱色酸法染色,分散性與可溶性還原染料的染色等。也可用于絲/毛交織織物染色,使絲上無上色。分散劑NNO在染料工業(yè)中主要用作分散及色淀制造時的擴(kuò)散助劑、橡膠乳液穩(wěn)定性,以及皮革助鞣劑。分散劑MF亞甲基雙甲基萘磺酸鈉,甲基萘磺酸鈉的甲醛縮合物,屬陰離子表面活性劑,易溶于水,易吸潮,不燃,具有優(yōu)良的擴(kuò)散性和熱穩(wěn)定性,無慘透性和起泡性,耐酸堿、硬水及無機(jī)鹽,對棉麻等纖維無親和力;對蛋白質(zhì)和聚酰胺纖維有親和力;可與陰離子型和非離子型表面活性劑同時使用,但不能與陽離子型染料或表面活性劑混合使用;對分散還原染料顆粒受熱凝聚防止能力較NNO佳。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的分散劑NNO的高溫分散性能較差,色淺但不耐高溫,耐熱穩(wěn)定性在80℃左右;而雖然分散劑MF的耐熱穩(wěn)定性達(dá)130℃4~5級,但其為棕色粉末,無法應(yīng)用于淺色染料的分散。另外,利用工業(yè)洗油、工業(yè)甲基苯和工業(yè)萘中含有吡啶、喹啉和吲哚等雜環(huán)化合物,以此為原料生產(chǎn)的MF和NNO中也不可避免的含有喹啉等,布料中含有喹啉會對人體造成癌變的可能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,提供一種色淺且耐熱穩(wěn)定性優(yōu)異的耐高溫混合分散劑NNO/MF。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是其特征在于,所述耐高溫復(fù)合分散劑中含有重量百分比為:20~25%的亞甲基雙甲基萘磺酸鈉和75~80%的亞甲基雙萘磺酸鈉。本發(fā)明另一個目的在于提供一種耐高溫混合分散劑NNO/MF的制備方法,其特征在于,所述生產(chǎn)工藝包括如下步驟:S1:將含萘和甲基萘的混合物投入反應(yīng)釜內(nèi),加熱至80~81℃溶解攪拌20~40min,向反應(yīng)釜中加入無機(jī)酸,保溫?cái)嚢?0~40min,靜置分離,上層油相為精制萘和甲基萘的混合物;S2:磺化,將S1所得精制萘和甲基萘的混合物加熱至110℃,向精制萘和甲基萘的混合物中滴加濃硫酸,然后升溫至135~138℃,保溫?cái)嚢璺磻?yīng)3~4h,冷卻降溫至120℃進(jìn)行水洗,油相為萘和甲基萘的磺化產(chǎn)物,然后將磺化產(chǎn)物冷卻至85℃;S3:縮合,向S2所得萘和甲基萘的磺化產(chǎn)物中滴加甲醛溶液,升溫至120℃,保溫反應(yīng)3~4h;S4:中和,向S3所得反應(yīng)液中加入液堿中和,再加氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH值至7~8,壓濾,將濾液干燥后得混合分散劑NNO/MF成品;其中,以摩爾比計(jì),萘和甲基萘的混合物中萘與甲基萘的摩爾比為(2~3):1,所述萘和甲基萘的物質(zhì)的量之和與硫酸的摩爾比為1:(1.2~1.5)。優(yōu)選的技術(shù)方案為,所述S1中的萘為工業(yè)萘或精萘。優(yōu)選的技術(shù)方案為,所述液堿為氫氧化鈉溶液,所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量百分濃度為30%。優(yōu)選的技術(shù)方案為,所述無機(jī)酸為10~20%的稀硫酸。優(yōu)選的技術(shù)方案為,所述甲醛溶液的質(zhì)量百分濃度為37%,所述萘和甲基萘的物質(zhì)的量之和與甲醛的摩爾比為1:(0.7~0.75)。優(yōu)選的技術(shù)方案為,所述精制處理中無機(jī)酸與含萘和甲基萘的混合物的重量百分比為1:(6~8)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:本發(fā)明的混合分散劑NNO/MF耐熱穩(wěn)定性可達(dá)140度5級,均優(yōu)于NNO亞甲基雙萘磺酸鈉和MF亞甲基雙甲基萘磺酸鈉;本發(fā)明中采用一步法生產(chǎn)混合分散劑NNO/MF,通過對原料進(jìn)行精制,使所得產(chǎn)物混合分散劑中不含喹啉等雜環(huán)化合物,保證所染布料的環(huán)保和安全性;通過調(diào)整磺化溫度,達(dá)到了意想不到的技術(shù)效果,所得混合分散劑NNO/MF色淺,為近似白色,適用于分散高溫染色的淺色染料。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例,對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)施例1實(shí)施例1的生產(chǎn)步驟為:將400kg的精萘和160kg的甲基萘投入反應(yīng)器中,加熱至80℃溶解攪拌半小時(常壓下萘熔點(diǎn)為80.5℃,甲基萘常溫常壓下為無色油狀液體),加入92kg20%(質(zhì)量百分濃度)的稀硫酸,靜置取上層油相;在磺化反應(yīng)器中將混合物加熱至110℃滴加98%濃硫酸600kg,滴加完畢后升溫至135~138℃進(jìn)行磺化反應(yīng),保溫4小時,冷卻降溫到120℃進(jìn)行水洗,再進(jìn)一步冷卻至85℃得混合磺化產(chǎn)物;將37%的甲醛溶液滴加到磺化產(chǎn)物中,升溫至120℃保溫3小時進(jìn)行縮合反應(yīng),接著向反應(yīng)物中加入30%的氫氧化鈉溶液中和至pH至1~2,后再加氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH至7~8;壓濾,將濾液干燥后得混合分散劑NNO/MF成品。實(shí)施例2:實(shí)施例2選用工業(yè)萘作為原料:將430kg的工業(yè)萘(萘質(zhì)量百分含量為93%)和160kg的甲基萘投入反應(yīng)器中,加熱至80℃溶解攪拌半小時(常壓下萘熔點(diǎn)為80.5℃,甲基萘常溫常壓下為無色油狀液體),加入92kg20%(質(zhì)量百分濃度)的稀硫酸,靜置取上層油相;在磺化反應(yīng)器中將混合物加熱至110℃滴加98%濃硫酸600kg,滴加完畢后升溫至125℃進(jìn)行磺化反應(yīng),保溫3小時,冷卻降溫到120℃進(jìn)行水洗,再進(jìn)一步冷卻至85℃得混合磺化產(chǎn)物;將37%的甲醛溶液滴加到磺化產(chǎn)物中,升溫至120℃保溫3小時進(jìn)行縮合反應(yīng),接著向反應(yīng)物中加入30%的氫氧化鈉溶液中和至pH至1~2,后再加氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH至7~8;壓濾,將濾液干燥后得混合分散劑NNO/MF成品。實(shí)施例3:實(shí)施例3與實(shí)施例2的區(qū)別在于,提高磺化溫度并減少反應(yīng)時間。將430kg的工業(yè)萘(萘質(zhì)量百分含量為93%)和160kg的甲基萘投入反應(yīng)器中,加熱至80℃溶解攪拌半小時(常壓下萘熔點(diǎn)為80.5℃,甲基萘常溫常壓下為無色油狀液體),加入92kg20%(質(zhì)量百分濃度)的稀硫酸,靜置取上層油相;在磺化反應(yīng)器中將混合物加熱至110℃滴加98%濃硫酸600kg,滴加完畢后升溫至145℃進(jìn)行磺化反應(yīng),保溫3小時,冷卻降溫到120℃進(jìn)行水洗,再進(jìn)一步冷卻至85℃得混合磺化產(chǎn)物;將37%的甲醛溶液滴加到磺化產(chǎn)物中,升溫至120℃保溫3小時進(jìn)行縮合反應(yīng),接著向反應(yīng)物中加入30%的氫氧化鈉溶液中和至pH至1~2,后再加氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH至7~8;壓濾,將濾液干燥后得混合分散劑NNO/MF成品。實(shí)施例4:實(shí)施例4與實(shí)施例2的區(qū)別在于,降低磺化溫度,延長反應(yīng)時間。將430kg的工業(yè)萘(萘質(zhì)量百分含量為93%)和160kg的甲基萘投入反應(yīng)器中,加熱至80℃溶解攪拌半小時(常壓下萘熔點(diǎn)為80.5℃,甲基萘常溫常壓下為無色油狀液體),加入92kg20%(質(zhì)量百分濃度)的稀硫酸,靜置取上層油相;在磺化反應(yīng)器中將混合物加熱至110℃滴加98%濃硫酸600kg,滴加完畢后升溫至125℃進(jìn)行磺化反應(yīng),保溫5小時,冷卻降溫到120℃進(jìn)行水洗,再進(jìn)一步冷卻至85℃得混合磺化產(chǎn)物;將37%的甲醛溶液滴加到磺化產(chǎn)物中,升溫至120℃保溫3小時進(jìn)行縮合反應(yīng),接著向反應(yīng)物中加入30%的氫氧化鈉溶液中和至pH至1~2,后再加氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH至7~8;壓濾,將濾液干燥后得混合分散劑NNO/MF成品。實(shí)施例5實(shí)施例5與實(shí)施例2的區(qū)別在于,減少精制工業(yè)萘所用無機(jī)酸的量。將430kg的工業(yè)萘(萘質(zhì)量百分含量為93%)和160kg的甲基萘投入反應(yīng)器中,加熱至80℃溶解攪拌半小時(常壓下萘熔點(diǎn)為80.5℃,甲基萘常溫常壓下為無色油狀液體),加入60kg20%(質(zhì)量百分濃度)的稀硫酸,靜置取上層油相;在磺化反應(yīng)器中將混合物加熱至110℃滴加98%濃硫酸600kg,滴加完畢后升溫至135~138℃進(jìn)行磺化反應(yīng),保溫4小時,冷卻降溫到120℃進(jìn)行水洗,再進(jìn)一步冷卻至85℃得混合磺化產(chǎn)物;將37%的甲醛溶液滴加到磺化產(chǎn)物中,升溫至120℃保溫3小時進(jìn)行縮合反應(yīng),接著向反應(yīng)物中加入30%的氫氧化鈉溶液中和至pH至1~2,后再加氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH至7~8;壓濾,將濾液干燥后得混合分散劑NNO/MF成品。實(shí)施例6實(shí)施例6與實(shí)施例2的區(qū)別在于,減少精制工業(yè)萘所用無機(jī)酸的量。將430kg的工業(yè)萘(萘質(zhì)量百分含量為93%)和160kg的甲基萘投入反應(yīng)器中,加熱至80℃溶解攪拌半小時(常壓下萘熔點(diǎn)為80.5℃,甲基萘常溫常壓下為無色油狀液體),加入120kg20%(質(zhì)量百分濃度)的稀硫酸,靜置取上層油相;在磺化反應(yīng)器中將混合物加熱至110℃滴加98%濃硫酸600kg,滴加完畢后升溫至135~138℃進(jìn)行磺化反應(yīng),保溫4小時,冷卻降溫到120℃進(jìn)行水洗,再進(jìn)一步冷卻至85℃得混合磺化產(chǎn)物;將37%的甲醛溶液滴加到磺化產(chǎn)物中,升溫至120℃保溫3小時進(jìn)行縮合反應(yīng),接著向反應(yīng)物中加入30%的氫氧化鈉溶液中和至pH至1~2,后再加氫氧化鈣調(diào)節(jié)pH至7~8;壓濾,將濾液干燥后得混合分散劑NNO/MF成品。通過以下標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法對以上實(shí)施例得到的染料分散劑進(jìn)行測定,其檢測結(jié)果示于表1中。標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法分散劑是按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T2499-2006。(該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包含了所有的檢測方法)實(shí)施例外觀分散(為標(biāo)準(zhǔn)品的)%耐熱穩(wěn)定性喹啉含量1淺色粉末120140℃5級無2淺色粉末118140℃5級無3黃色粉末106140℃4-5級無4黃色粉末109140℃4級無5淺色粉末121140℃5級0.085%6淺色粉末117140℃5級無由上表可以看出,本發(fā)明中磺化反應(yīng)溫度對于產(chǎn)品外觀的影響較明顯,溫度過高過低均會導(dǎo)致產(chǎn)品顏色變黃,會對其適用染料種類造成一定程度的限制。磺化反應(yīng)過低還會降低磺化反應(yīng)收率。上述實(shí)施例中所得混合分散劑NNO/MF成品中,硫酸鈉含量均不大于5%,鈣鎂離子總含量均不大于0.3%,分散劑NNO/MF成品1%水溶液的pH值為7~9。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
 



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