1 引 言 T31固化剂是我国近年来新发展的一种比较理想的环氧树脂低温固化剂,属于无毒等级精细化工产品,且能在O℃左右、湿度大于80%和水下等环境中固化各种型号的环氧树脂。由于其分子量不太、粘度低、与环氧树脂的混溶性好、浸润性强、施工方便、固化速度快,因而被广泛应用在大型浇铸、玻璃钢生产、材料牯接及涂料等方面。但其色泽在生产和贮存过程中容易逐渐加深,严重影响产品的质量和使用,尤其在对颜色要求严格的高档涂料的使用中受到限制。 作者在开发研制和组织生产T31固化剂的过程中,经过科学地分析和反复试验,最终找出了问题产生的原因.并制定了严格的防范措施,以过硬的产品质量赢得了市场。 2 T31产品色泽加深的原因 T31固化剂是由苯酚、脂肪胺和甲醛经曼尼赫(Minch)反应的产品,合格的T31产品是淡黄色透明液体,为什么生产中有时产品的颜色会呈棕红色呢? 生产L,固化剂的原料之一——甲醛,具有还原性,其分子中的羰基与两个氢原子相连,比其它的醛有更太的活泼性,易被氧化成相应的援酸——甲酸口J。工业生产甲醛主要采用甲醇空气氧化法,在生产过程中,会有部分甲醇过度氧化成甲酸。一般甲醛产品中甲酸含量不得超过0.05%。另外,甲醛在存放使用过程中也会被空气缓慢氧化,生成少量甲酸。甲醛氧化开始先生成过氧甲酸,过氧甲酸再与第2个甲醛分子作用生成甲酸。这两个反应步骤以同等速度进行: 据文献,铁的标准电势为-0 441V,它很容易与稀酸反应。甲醛在室温时是气体,一般是以水溶液的状态保存,我们使用的甲醛是其含量约为37%的水溶液。如果用铁桶包装甲醛,氧化生成的甲酸在甲醛水溶液中形成稀酸,与铁反应生成甲酸亚铁。即使是生成少量的甲酸,也会与铁发生置换反应: 在碱性溶液中,亚铁化台物很容易被氧化成三价铁的碱式化台物,呈棕红色。如果有NR存在,可能还会生成红色水溶性的铁络台物。生产固化剂的原料之一脂肪胺呈碱性,因此甲酸亚铁会被进一步氧化成碱式甲酸铁,呈棕红色: 尽管这是一个缓慢进行的复杂的反应过程,但使用这样的甲醛生产T31就会导致产品颜色加深。所以甲醛的生产厂家都是用镀锌铁桶灌装甲醛,lkg的小包装就用玻璃瓶。但甲醛的这一特性,往往被一些T31固化剂的生产厂家所忽视,有时用普通的铁桶直接去甲醛生产厂家灌装甲醛,导致上述化学反应的发生,造成产品颜色加深 3.1试验1 用玻璃烧杯取适量镀锌铁桶装甲醛溶液,平均分成两份,一份直接用于台成T31,小试合成所用的三口烧瓶、滴液漏斗、冷凝器、搅拌棒,均为石英玻璃制品。最终合成产品为淡黄色透明液体。 3 2试验2 将上述台成的淡黄色L J固化剂合格产品平均分成两份,一份用小塑料桶包装;另一份倒入一小铁桶(马口铁桶)内。每天观察两个桶内T31固化剂的颜色变化,连续观察7天。 7天中,塑料桶内L1的颜色始终没有变化,仍呈淡黄色;而装在铁桶内的L1,从第3天起颜色开始发生变化。最初,在靠近铁桶内壁处的淡黄色T31中,出现了缕缕棕紫色物,并逐渐向桶中心扩散,到第7天几乎整桶的L,颜色都变深了,呈不均匀的茄子皮紫色。色泽深度的确比用铁桶装的甲醛合成的T31还深。 3.3试验3 在一马口铁小桶内加入适量的合格的T31产品,再加入极少量的胺和试剂级甲酸,很快看到靠铁桶壁处淡黄色的T31中出现缕缕棕紫色物。变色现象与试验2铁桶装的、放置一周的L。固化剂相同。 同样在一塑料小桶内加入适量合格的T31产品和极少量的胺和试剂级的甲酸,T31产品的颜色始终没有变深。 通过这几组试验,证明L1固化剂在生产和贮存过程中的颜色加深,是由于不了解或忽视了其原料甲醛的某些特性所造成的,完全有办法避免;同时也证明了上述理论分析的正确性。 4防范措施 (1)原辩甲醛溶液必须用镀锌铁桶包装。甲醛的生产厂家都是使用镀锌铁桶包装,但有些甲醛的使用厂家却用普通铁桶灌装。特别是在甲醛溶液剧出反应釜,温度较高时灌装和长期在铁桶内存放,将导致甲醛氧化变质,用其生产的T31产品色泽必然加深。 (2)反应最好使用搪瓷釜。某些T31生产厂家使用不锈钢反应釜,产品色泽也不理想。建议最好使用搪瓷釜,而且要避免锐器磕碰搪瓷釜。对磕碰后露出铁的创面,要及时修补.以免甲醛溶液接触后,造成产品颜色加深和设备的腐蚀。 (3)甲醛的计量罐、加料管道、回流冷凝器等都必须用非铁制品,最好使用石英玻璃制品。 (4)严格控制原料的配比和反应操作条件,使反应尽可能进行完全,减少游离甲醛和胺的存在。 (5)T31固化剂宜采用塑料桶包装。 (6)产品在储存时,容器应密封、避光,而且要严格与酸、碱及易燃品隔离存放。 5结语 经过理论分析和试验验证,找出了T31固化剂颜色加深的原因,并在生产中采取了六条严密的防范措施,使我们生产的百通牌L,固化剂在全国激烈的市场竞争中,立于不败之地。无论是产品的内在质量还是外观色泽,都是一流的。1999年以来打入了涉外工程——科威特石油管道防腐工程,用量达40多吨。另外,海军某舰艇常年的水下防腐工程也采用了我们生产的百通牌T31固化剂产品。 |
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