[发明专利]基于环己酮副产物废碱液的发泡剂及其制法和应用

说明书

本发明提供了一种发泡剂及其制备和应用方法。本发明的发泡剂制备原料为环己烷氧化制环己酮的废碱液。本发明提供的发泡剂制备方法可有效的将环己酮废碱液回收利用，实现资源再利用，且制得的发泡剂具有良好的发泡效果，闭孔率＞95%。

技术领域

本发明提供了一种发泡剂的制备及其应用方法，该发泡剂制备原料为环己烷氧化制环己酮的废碱液。

本发明提供的发泡剂制备方法可有效的将环己酮废碱液回收利用，实现资源再利用，且具有良好的发泡效果。

背景技术

环己酮是生产己内酰胺的基础原料，是一种重要的有机化工原料。在环己烷氧化法生产环己酮的生产过程中，每生产一吨环己酮会产生约0.7吨废碱液。

废碱液是一种棕色黏稠液体，有刺激性臭味，它的组成随环己烷氧化工艺的差异而不同，主要成分为碳酸钠、氢氧化钠、有机盐和水，COD浓度为5×10⁵mg/L~7×10⁵mg/L，pH值10～14，从环己酮装置出来的未经浓缩的废碱液固含量一般为18%～30%。

废碱液无法直接排放，普通的生化法难以进行有效处理，一般采用先蒸发浓缩再焚烧的方法，不仅投资大、能耗大，且易造成环境影响，同时碱液中的资源也被浪费。

聚氨酯、聚氯乙烯或聚苯乙烯等泡沫材料是广泛使用的保温绝热材料，具有质量轻、绝热性能好和强度高的有点。在制备泡沫材料时通常使用发泡剂，而发泡剂种类的选择在较大程度上影响着泡沫材料的性能。

随着环保法规的日益严格，研发人员不断努力开发环保型发泡剂以替代普通使用的对环境有害的含氯氟烃类物理发泡剂。

碳酸氢钠是一种对环境无害的化学发泡剂，可在80-180℃分解释放出二氧化碳气体起到发泡效果，但发泡温度区间宽，发泡效果不好，其发泡性能曲线参考附图1。

发明内容

为了解决以上存在的问题，本发明采用环己酮废碱液作为原料，经过处理及反应后制得碳酸氢钠体系发泡剂，优化发泡性能，实现环己酮废碱液的资源回收再利用。

本发明所要解决的技术问题是针对环己酮废碱液的资源再利用方法，其目的在于提供一种将环己酮废碱液作为原料制备聚氨酯、聚氯乙烯或聚苯乙烯泡沫材料发泡剂的方法。

本发明的主要技术方案：基于环己酮副产物废碱液的发泡剂，是以环己烷氧化法制环己酮的副产物废碱液为原料制得；所述发泡剂中含有40-60%质量比的水、10-20%质量比的碳酸氢钠、10-20%质量比有机酸钠盐、5-10%质量比酮醇类有机物。

一般地，原料环己酮废碱液中含有30-70%质量比的水，共含有20-40%质量比的碳酸钠和氢氧化钠，其余组分为己二酸钠、戊酸钠、环己酮、环己醇。

本发明的发泡剂pH值8-9,发泡温度区间120-150℃。

本发明的发泡剂粘度100-400厘泊，发泡量质量比30-50%。

本发明还提供了上述发泡剂的制备方法，是将环己烷氧化法制环己酮的副产物废碱液，通过除味净化、通二氧化碳反应制得发泡剂。

一般地，所述除味净化是将环己酮废碱液于反应釜中加热至80-120℃，搅拌1-4h至无异味，尾气通过吸附装置吸附净化。

所述通二氧化碳反应是将环己酮废碱液于反应釜中通入二氧化碳鼓泡搅拌，维持压力0.1-2MPa，反应温度25-40℃，反应时间4-8h，制得发泡剂。

本发明制备的发泡剂与聚合催化剂、阻燃剂、泡沫稳定剂、多元醇醚混合成发泡组合物，添加至聚氨酯、聚氯乙烯或聚苯乙烯原料中。

一般地，聚氨酯、聚氯乙烯或聚苯乙烯原料与发泡剂质量比10:1-20:1。