双氰胺甲醛树脂的合成与应用研究

• 作 者: 董小勇
• 机 构: 华南理工大学
• 出 处: 华南理工大学
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 印染废水 双氰胺甲醛树脂 碱催化 絮凝剂 废水处理 合成工艺

印染工业及其相关行业在加工过程中不可避免地要排放出大量废水，这些废水包含了高浓度的染料分子和其它污染物，色度和COD均严重超标，不经处理或处理不当都江对水环境造成严重的后果。
论文首先介绍了国内印染废水的污染状况，废水的来源、性质及其组成作了简要的介绍。并对各种印染废水的处理技术系统综述，比较各种处理技术的优劣。论文重点阐述了絮凝脱色法处理原理，介绍了双氰胺-甲醛树脂的研究进展，分析了当前存在的不足，结合分子结构和性质、功能之间的关系，对双氰胺-甲醛树脂分子结构进行设计。
在实验的基础上，开发出一种新型易溶型固体双氰胺-甲醛树脂，利用合成的产品应用到印染废水的处理，综合评价其性能。
论文的核心内容是双氰胺甲醛树脂合成工艺的研究，重点探讨了在不同碱催化条件对和合成产物的影响；双氰胺、甲醛、氯化铵、碱的摩尔比对反应产物的影响；考察了羟甲基化时间和聚合反应时间、反应温度对聚合产物的影响。研究表明，最佳碱催化剂宜用NaOH；羟甲基化阶段体系的pH值为8.0、缩合反应阶段体系的pH值为5.0；最佳反应温度在70～80℃，双氰胺：甲醛：氯化铵的比为1：2.0～2.2：0.50～0.52(mol)。
本论文的创新之处体现在以下3个方面：
1.首次将甲醛在碱性条件下的羟甲基化反应引入双氰胺-甲醛树脂的合成工艺中，采用先投加路易斯碱进行羟甲基化反应，得到可累积的羟甲基化双氰胺中间体，然后投加氯化铵进行缩聚反应，获得了期望的设计分子。
2.采用高温出料、自然静置处理等控制手段，实现了树脂的持续聚合，既可大大提高设计分子的分子量，又节省了大量的生产成本。
3.在无需投加其它改性剂的条件下，通过调整原料配比，可合成出一系列水溶性好、分子量高的固态DF树脂，极大地改善了DF树脂的处理性能。