TGIC清洁生产工艺研究

【摘要】： 涂料行业是建筑、工业领域的配套行业,也是使用原材料最为广泛的工业之一[1,2]。自2003年以来,世界涂料业发展迅猛其产量约以5%逐年递增,中国做为涂料需求大国增幅最大其产量也约以6.4%逐年递增[3,4]。由于传统涂料的生产和使用会对环境造成一定的污染,粉末涂料凭其低VOC、高涂装效率及优异的工艺特性脱颖而出。目前中国已成为仅次于美国的第二大粉末涂料生产国。 粉末涂料是20世纪60年代开始发展起来的一项涂料新品种、新技术,具有节省能源和资源、减少环境污染、工艺简便、易实现自动化、涂层坚固耐用、无公害、劳动生产效率高、粉末可回收等特点[5]。粉末涂料是一种含有100%固体成分、以固态粉末状态存在并以粉末状态进行涂装,然后加热熔融流平,固化成膜的涂料[6]。粉末涂料与一般溶剂型涂料和水性涂料不同,不是使用溶剂或水作为分散介质,而是借助于空气作为分散介质。目前,粉末涂料的应用已涉及到家用电器、仪器仪表等二十多个行业,取得了巨大的经济和社会效益。 三(环氧丙基)异氰尿酸酯(TGIC)是应用于粉末涂料中的一种固化剂。由于其具有热稳定性好、耐候性好、耐黄变性优、力学性能卓越而被广泛使用[7]。近年来,由于资源的各种不合理利用,TGIC生产行业中的大量资源和能源变成“三废”排入环境,造成了严重的环境污染,防治生产污染刻不容缓。从我国经济和环境的总体情况及有效防治环境污染的发展趋势来看,实行清洁生产具有积极的意义[8]。 通过改进TGIC传统的生产工艺[9]:用干燥取代了传统的脱水方法,从根本上减少了脱水过程中产生的污水;选用高效的催化剂及阻聚剂,大大提高了产品的收率;采用减压分馏等方法分离产物,减少了产物分离过程中产物的损失及污染;并根据实际的工业生产情况,解决了TGIC生产过程中母液和含盐废水的排放问题,制成了新型的紫外光固化树脂和水溶性树脂两种副产品,不仅实现了清洁生产还增加了企业的收益。 【关键词】：清洁生产 UV固化树脂 水溶性树脂 TGIC
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：X383
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 插图索引11-12
• 附表索引12-13
• 第1章 绪论13-32
• 1.1 清洁生产总述13-19
• 1.1.1 清洁生产的渊源13-14
• 1.1.2 清洁生产的含义14-15
• 1.1.3 清洁生产的具体内容15-16
• 1.1.4 清洁生产的主要目标16
• 1.1.5 实行清洁生产的紧迫性16-17
• 1.1.6 清洁生产与传统生产工艺的比较17-18
• 1.1.7 清洁生产可采用的途径18
• 1.1.8 清洁生产对环境保护的意义18-19
• 1.2 涂料行业19-25
• 1.2.1 涂料行业状况介绍19
• 1.2.2 涂料行业的发展情况19-21
• 1.2.3 涂料行业中存在的问题21
• 1.2.4 紫外光固化涂料21-22
• 1.2.5 粉末涂料22-24
• 1.2.6 水性涂料24-25
• 1.3 紫外光固化涂料25-29
• 1.3.1 紫外光涂料的固化机理25-26
• 1.3.2 紫外光固化的工艺特点26-27
• 1.3.3 紫外光固化涂料的主要成分27-28
• 1.3.4 紫外光固化涂料的发展动态28
• 1.3.5 紫外光固化涂料的应用领域28-29
• 1.3.6 结语29
• 1.4 丙烯酸聚酯树酯29-32
• 1.4.1 丙烯酸树脂的发展30
• 1.4.2 水性丙烯酸树脂30-32
• 第2章 TGIC 的清洁生产工艺32-43
• 2.1 综述32-34
• 2.1.1 TGIC 简介33
• 2.1.2 反应原理33-34
• 2.1.3 实验构想34
• 2.2 实验内容34-36
• 2.2.1 实验试剂与仪器34
• 2.2.2 实验方法34-36
• 2.3 实验结果讨论36-42
• 2.3.1 催化剂种类的选择36-37
• 2.3.2 反应物配比的确定37
• 2.3.3 最小用量催化剂的选择37-38
• 2.3.4 反应温度、时间、真空度的影响38-41
• 2.3.5 第一步反应产物保存性实验41
• 2.3.6 工业化模拟实验41-42
• 2.4 结论42
• 2.5 补充说明42-43
• 第3章 TGIC 清洁生产中母液的回收利用43-50
• 3.1 前言43-45
• 3.2 实验部分45-46
• 3.2.1 反应原理45
• 3.2.2 实验仪器与试剂45
• 3.2.3 实验操作步骤45-46
• 3.3 结果与讨论46-49
• 3.3.1 反应物配比的影响46
• 3.3.2 原料加入方式的影响46-47
• 3.3.3 反应温度的影响47-48
• 3.3.4 剩余环氧的中和48-49
• 3.4 结论49-50
• 第4章 TGIC 清洁生产中含盐废水的处理50-58
• 4.1 水相简介50
• 4.2 食盐的性质50
• 4.3 实验仪器及试剂50-51
• 4.4 中和法51-54
• 4.4.1 实验方法51
• 4.4.2 氯化钠纯度测定51-53
• 4.4.3 出盐流程53
• 4.4.4 出水率对出盐纯度的影响53-54
• 4.5 副产品法54-57
• 4.5.1 设想的由来54-55
• 4.5.2 羟基回用55
• 4.5.3 催化剂用量的影响55
• 4.5.4 反应物配比的影响55-56
• 4.5.5 反应温度的影响56
• 4.6.6 反应时间的影响56-57
• 4.7 方法讨论57
• 4.8 废水的封闭循环57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-65
• 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文及专利65-66
• 附录 B 酸价测定66-67
• 附录 C 环氧值测定方法67-68
• 附录 D 试剂的配置68-69
• 附录 E 氯化钠纯度的测定69-71
• 附录 F 羟值的测定71-72
• 致谢72

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