[发明专利]一种从异氰尿酸三缩水甘油脂生产副产物制备环氧树脂的方法

说明书

本发明提供一种从异氰尿酸三缩水甘油脂生产副产物制备环氧树脂的方法，所述方法利用异氰尿酸三缩水甘油脂生产副产物与环氧氯丙烷和双酚A开环缩聚再闭环形成固体环氧树脂，能够将异氰尿酸三缩水甘油脂生产副产物资源化利用，缓解了环境压力，大幅降低了TGIC生产成本，而且制得的固体环氧树脂性能优良，满足市场需求。

技术领域

本发明涉及废物处理技术领域，尤其涉及一种从异氰尿酸三缩水甘油脂生产副产物制备环氧树脂的方法。

背景技术

环氧树脂是泛指含有两个或两个以上环氧基团的高分子有机化合物，可与多种类型固化剂交联反应形成不溶的三维网状聚合物，固化后的环氧树酯具有优异的力学性能、粘结性能、电气绝缘性能以及耐化学药品性能，因此在涂料、食品、化工、防腐行业都有普遍的应用，其主要生产步骤包括：双酚A和环氧氯丙烷在氢氧化钠作用下生成环氧树酯粗品，粗品经水洗精制后得到商品环氧树脂，具体反应式如下所示：

异氰尿酸三缩水甘油酯(1,3,5-Triglycidylisocyanurate，TGIC)作为一种功能性的环氧化合物，它与含羧基的聚酯树脂配套使用，是一种多环氧基含三嗪杂环的化合物，它具有三个环氧基官能团，反应活性高。和传统线型双酚A环氧树脂不同之处在于不含有苯环和醚键，因此固化后涂膜具有优良的耐紫外和耐热性能，主要用于制备耐候性优良的粉末涂料，其突出的优点在于保光、保色、耐粉化、耐热性及对金属底材的附着力性能优异，因此其在国内、国外占有很大的粉末涂料市场。

TGIC是由环氧氯丙烷(Epichlorohydrin，ECH)与氰尿酸反应后在碱性条件下闭环反应而成，产物经脱盐、将过量的ECH蒸馏后得初产品，再用甲醇重结晶处理后经离心、干燥才能得到最终产品，其主要的副产物是在用甲醇重结晶处理过程中产生的重结晶母液中。

其中，TGIC合成过程中的主要产物如下式所示：

TGIC甲醇重结晶母液副产物除了含有20wt％～30wt％的甲醇外，其余物质的主要成分为没有完全结晶分离出来的TGIC、碱性条件下闭环反应不完全的含有两个环氧基和一个环氧基的副产物及部分在生产过程中发生环氧开环聚合的 TGIC聚合物等，按目前国内TGIC年产量6万吨计算，这部分副产物的数量约为2万吨。目前该副产物没有得到合理的利用，国内TGIC生产厂家普遍将其作为废弃物处理，造成了资源浪费和环境污染。

因此，亟需需要开发一种TGIC甲醇重结晶母液副产物的资源化处理方法，缓解环保压力的同时提高经济价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种从TGIC生产副产物制备环氧树脂的方法，所述方法利用异氰尿酸三缩水甘油脂生产副产物中的异氰尿酸一缩、二缩、三缩水甘油酯与环氧氯丙烷、双酚A开环缩聚再闭环形成固体环氧树脂，不仅能够将异氰尿酸三缩水甘油脂生产副产物资源化利用，缓解了环境压力，大幅降低了TGIC生产成本，而且制得的固体环氧树脂性能优良，满足市场需求。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种从异氰尿酸三缩水甘油脂生产副产物制备环氧树脂的方法，所述方法包括：异氰尿酸三缩水甘油脂生产副产物与双酚A和环氧氯丙烷在碱作用下制备环氧树脂。

本发明提供的从异氰尿酸三缩水甘油脂生产副产物制备环氧树脂的方法针对现有TGIC生产副产物直接作为废弃物处理导致TGIC生产成本高的问题，将其与双酚A和环氧氯丙烷在碱作用下制备环氧树脂，从而很好地实现了TGIC 生产副产物的资源化利用，该TGIC生产副产物中的组分均能较好地参与反应从而转化为环氧树脂，降低了TGIC生产成本，缓解了环境压力，同时TGIC生产副产物对环氧树脂具有改性作用，制得的环氧树脂性能优良，具有较高的工业应用价值。

优选地，所述异氰尿酸三缩水甘油脂生产副产物包括异氰尿酸三缩水甘油脂。