專利名稱：一種環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多孔材料的制備方法，尤其涉及一種利用環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)物制備多孔材料的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)從1958年開始對(duì)環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)進(jìn)行了研究，并且很快的投入到了工業(yè)生產(chǎn)，至今已在全國(guó)各地蓬勃發(fā)展。近幾年，隨著新品種環(huán)氧樹脂的開發(fā)應(yīng)用，它的用途已被越來(lái)越多的人們所重視。但是，隨著環(huán)氧樹脂的工業(yè)化應(yīng)用以及廣泛的工業(yè)化生產(chǎn)，其生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的廢水對(duì)環(huán)境的污染以及副產(chǎn)物的回收利用成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問(wèn)題。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)環(huán)氧樹脂工業(yè)每年排放廢水?dāng)?shù)百萬(wàn)噸。由于其廢水中主要成分為高含量的有機(jī)污染物和鹽類，所以無(wú)法直接采用生化處理技術(shù)，屬于較難處理的工業(yè)廢水。同時(shí)由于其廢水難于處理，使得目前大多數(shù)已建成的生化處理裝置閑置或處理不達(dá)標(biāo)。根據(jù)國(guó)內(nèi)每年有大量的環(huán)氧樹脂污水急待處理的現(xiàn)狀，本著合理利用，可持續(xù)發(fā)展的原則，本發(fā)明針對(duì)環(huán)氧樹脂廢水中含量高的有機(jī)副產(chǎn)物進(jìn)行了分析和試驗(yàn)，找到了一種將其轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)氧樹脂多孔材料的回收方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物難以回收利用的問(wèn)題，并提供一種工藝簡(jiǎn)單的將環(huán)氧樹脂有機(jī)副產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)楦叻肿佣嗫撞牧系姆椒ā閷?shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法。本發(fā)明的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法，是以環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)中的有機(jī)副產(chǎn)物為原料，通過(guò)先使用有機(jī)溶劑后使用水的雙萃取過(guò)程，萃取出所述有機(jī)副產(chǎn)物中的可溶有機(jī)物和鹽類，得到不溶有機(jī)物，將所述不溶有機(jī)物烘干，得到所述環(huán)氧樹脂多孔材料的。在本發(fā)明的制備方法中，所述環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)中的有機(jī)副產(chǎn)物為環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水中的有機(jī)副產(chǎn)物，其成分包括小分子有機(jī)物，不溶有機(jī)物和鹽類，其中小分子有機(jī)物經(jīng)測(cè)試主要為乙苯、間二甲苯和苯并噻唑等；不溶有機(jī)物主要為環(huán)氧樹脂；鹽類主要為氯化鈉。在本發(fā)明的較佳實(shí)施方式中，將所述有機(jī)副產(chǎn)物干燥后，再進(jìn)行所述雙萃取過(guò)程； 且控制干燥的溫度不高于40°C。在本發(fā)明的制備方法中，所述雙萃取過(guò)程包括先使用有機(jī)溶劑萃取出所述有機(jī)副產(chǎn)物中的小分子可溶有機(jī)物，然后使用水萃取出所述有機(jī)副產(chǎn)物中的鹽類，最后將萃取液分離為有機(jī)相和水相，將水相過(guò)濾得到不溶有機(jī)物。優(yōu)選地，重復(fù)進(jìn)行所述雙萃取過(guò)程，處理得到的不溶有機(jī)物，以使不溶有機(jī)物中可溶有機(jī)物和鹽類的含量低于0. lwt%。通常，重復(fù)一至二次即可。為使包裹于不溶有機(jī)物中的鹽類充分溶解，優(yōu)選在所述雙萃取過(guò)程之后，再將得到的不溶有機(jī)物使用水進(jìn)行浸泡，然后將浸泡的水相合并到萃取的水相中。
本發(fā)明的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法，還包括將所述雙萃取過(guò)程得到的水相進(jìn)行重結(jié)晶，回收所述鹽類。在本發(fā)明的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法中，所述有機(jī)溶劑可以是能夠溶解環(huán)氧樹脂生產(chǎn)廢水中的小分子可溶有機(jī)物的溶劑，較佳地，選自正己烷、乙酸乙酯和三氯甲烷中的至少一種。在使用有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取之前，優(yōu)選先用有機(jī)溶劑浸泡干燥完的有機(jī)廢料并且充分?jǐn)嚢?，以使其中的可溶有機(jī)物充分溶解于有機(jī)溶劑中，萃取出來(lái)。在本發(fā)明的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法中，所述有機(jī)溶劑的用量為干燥的所述有機(jī)副產(chǎn)物的重量的25% -100%。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)常識(shí)選擇溶劑的合適用量，以實(shí)現(xiàn)萃取的目的。在本發(fā)明的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法中，使用水對(duì)有機(jī)溶劑浸泡后得到的不溶有機(jī)物進(jìn)行萃取。對(duì)于使用的水并沒(méi)有特別的限制，常規(guī)的工業(yè)用水即可。水的用量以能使鹽類溶解達(dá)到飽和為準(zhǔn)。在本發(fā)明的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法中，將得到的不溶有機(jī)物進(jìn)行烘干，對(duì)于烘干的條件要求溫度不能太高，可以使用真空烘干，優(yōu)選溫度選擇在40-70°C。本發(fā)明的制備方法得到的環(huán)氧樹脂多孔材料在高選擇性吸附，分離介質(zhì)及功能性載體，生物醫(yī)藥以及吸聲材料方面具有很大的潛在應(yīng)用前景。本發(fā)明還提供一種環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)廢水的處理方法。該處理方法包括下列步驟1)分離出所述環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)廢水中的有機(jī)副產(chǎn)物，干燥；2)使用有機(jī)溶劑萃取出所述有機(jī)副產(chǎn)物中的小分子可溶有機(jī)物；使用水處理萃取出所述有機(jī)副產(chǎn)物中的鹽類；3)分液，過(guò)濾，得到不溶有機(jī)物和含所述鹽類的水相；4)重復(fù)步驟2)和3)，以使不溶有機(jī)物中可溶有機(jī)物和鹽類的含量低于0. Iwt% ；5)將步驟4)得到的不溶有機(jī)物烘干，得到環(huán)氧樹脂多孔材料；將所述水相重結(jié)晶回收其中的鹽類。本發(fā)明的環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)廢水的處理方法在得到環(huán)氧樹脂多孔材料的同時(shí)，又可將廢水中的鹽類進(jìn)行回收，從而實(shí)現(xiàn)了將環(huán)氧樹脂工業(yè)廢料充分利用，降低環(huán)境污染和生產(chǎn)成本的目的。本發(fā)明的方法具有以下有益效果1)原料來(lái)源為環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)中的副產(chǎn)物，其成本低廉，幾乎可以免費(fèi)得到；2)環(huán)氧樹脂多孔材料的制備工藝簡(jiǎn)單，通過(guò)簡(jiǎn)單的萃取干燥即可得到；3)由本發(fā)明的方法還能分離得到環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)的另一個(gè)副產(chǎn)物-鹽；4)為環(huán)氧樹脂生產(chǎn)中的廢水處理提供了新的處理方案。


圖1是實(shí)施例1用乙酸乙酯分離所得環(huán)氧樹脂多孔材料的紅外光譜2是實(shí)施例1用乙酸乙酯分離后的環(huán)氧樹脂多孔材料的掃描電鏡圖。其中，A為低倍下的照片，B為高倍下的照片。
具體實(shí)施例方式在本發(fā)明的實(shí)施例中，粗產(chǎn)品為經(jīng)干燥的環(huán)氧樹脂工業(yè)廢水中得到的有機(jī)副產(chǎn)物。所用溶劑均為市售產(chǎn)品，對(duì)其規(guī)格沒(méi)有特別的限制。在本發(fā)明的實(shí)施例中，對(duì)環(huán)氧樹脂多孔材料進(jìn)行測(cè)試的設(shè)備如下傅立葉變換紅外光譜儀型號(hào)為Perkin Elmer Paragon 1000紅外儀，測(cè)試采用BrK 壓片法。掃描電鏡(SEM)照片在Philips Sirion 200型掃描電鏡上拍得。實(shí)施例1使用乙酸乙酯作為溶劑制備環(huán)氧樹脂多孔材料1)取102. Ig粗產(chǎn)品于250ml燒杯中，先用玻璃棒將其中的大塊搗碎，然后加入 25ml乙酸乙酯，用玻璃棒攪拌、靜置一段時(shí)間，使得其中的殘留有機(jī)物部分能夠充分溶解到乙酸乙酯中。2)在上述體系中加入125ml水(水是一點(diǎn)一點(diǎn)的加入，在加入水的過(guò)程中要觀察鹽是否達(dá)到飽和，在此次實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)水加到125ml時(shí)，粗產(chǎn)品中的鹽剛好能夠飽和溶解在水相中)，靜置一段時(shí)間后，分液。3)將水相過(guò)濾，收集水相于一燒杯中。將有機(jī)相的部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)燒杯中。4)將過(guò)濾完后，得到的不溶有機(jī)物轉(zhuǎn)入燒杯中，加入25ml乙酸乙酯和50ml水進(jìn)行
二次萃取。5)將上步的萃取液分液，將有機(jī)相與步驟幻得到的有機(jī)相合并，水相進(jìn)行過(guò)濾， 過(guò)濾出來(lái)的水與步驟3)過(guò)濾時(shí)所的得到的水相合并。6)將未溶解的不溶有機(jī)物低聚物環(huán)氧樹脂轉(zhuǎn)移進(jìn)另一個(gè)燒杯，并加入50ml水，浸泡一段時(shí)間，保證被低聚物包裹的鹽能夠充分的溶解到水中。7)過(guò)濾步驟6)得到的溶液，將三次過(guò)濾后的水相合并進(jìn)行重結(jié)晶，得到氯化鈉
Τττ . ο8)將未溶解的部分即不溶有機(jī)物于50°C真空烘干燥后稱重，得到環(huán)氧樹脂多孔材料。并對(duì)此材料進(jìn)行紅外和掃描電鏡表征。測(cè)試結(jié)果烘干后的低聚環(huán)氧樹脂質(zhì)量為31. 570g，重結(jié)晶后的鹽的質(zhì)量為 49. IOOgo從紅外光譜看到，分別在波數(shù)為llOOcm—1，1400cm"1和ΙΘΟΟαιΓ1有吸收峰出現(xiàn)，對(duì)應(yīng)的分別為-C-0-C-，CO-CH2和苯環(huán)的基團(tuán)吸收，從而確定產(chǎn)物主要為環(huán)氧樹脂。見附圖1。 從掃描電鏡分析，發(fā)現(xiàn)不溶物烘干后為內(nèi)部多孔的材料，見附圖2。實(shí)施例21)將5. 084g環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)中的有機(jī)廢料的粗產(chǎn)品放到100ml燒杯中，然后取 5ml的乙酸乙酯有機(jī)溶劑進(jìn)行初步溶解。2)等樣品在乙酸乙酯溶劑中分散較為徹底以后，加入20ml的蒸餾水。然后用玻璃棒攪拌，使得團(tuán)簇狀的樣品被攪散，使其中的鹽溶解在水中。3)靜置一段時(shí)間，待樣品中的鹽充分溶解在水中以后，用分液漏斗將水相分出。4)將過(guò)濾后得到不溶有機(jī)物作為原料，重復(fù)此實(shí)施例中1，2，3步的操作。5)將最終得到的有機(jī)不溶物于50°C真空烘干燥，得到產(chǎn)物。
測(cè)試結(jié)果烘干后得到的干燥的低聚環(huán)氧樹脂多孔材料質(zhì)量為1. 739g，重結(jié)晶后的鹽質(zhì)量為3. 116g。以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法，其特征在于，以環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)中的有機(jī)副產(chǎn)物為原料，通過(guò)先使用有機(jī)溶劑后使用水的雙萃取過(guò)程，萃取出所述有機(jī)副產(chǎn)物中的可溶有機(jī)物和鹽類，得到不溶有機(jī)物，將所述不溶有機(jī)物烘干得到所述環(huán)氧樹脂多孔材料。
2.如權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法，其中，所述環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)中的有機(jī)副產(chǎn)物為環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水中的有機(jī)副產(chǎn)物。
3.如權(quán)利要求2所述的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法，其中，將所述有機(jī)副產(chǎn)物干燥后，再進(jìn)行所述雙萃取過(guò)程；所述干燥的溫度不高于40°C。
4.如權(quán)利要求1所述的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法，其中，所述雙萃取過(guò)程包括先使用有機(jī)溶劑萃取出所述有機(jī)副產(chǎn)物中的小分子可溶有機(jī)物，再使用水萃取出所述有機(jī)副產(chǎn)物中的鹽類，最后過(guò)濾水相萃取液得到不溶有機(jī)物。
5.如權(quán)利要求4所述的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法，其中，重復(fù)進(jìn)行所述雙萃取過(guò)程，處理得到的不溶有機(jī)物，以使不溶有機(jī)物中可溶有機(jī)物和鹽類的含量低于0. lwt%。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法，其中，將所述雙萃取過(guò)程得到的水相進(jìn)行重結(jié)晶，回收所述鹽類。
7.如權(quán)利要求1-5之一所述的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法，其中，所述有機(jī)溶劑選自正己烷、乙酸乙酯和三氯甲烷中的至少一種。
8.如權(quán)利要求1-5之一所述的環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法，其中，所述有機(jī)溶劑的用量為干燥的所述有機(jī)副產(chǎn)物的重量的25% -100%。
9.一種環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于，包括下列步驟1)分離出所述環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)廢水中的有機(jī)副產(chǎn)物，干燥；2)使用有機(jī)溶劑萃取出所述有機(jī)副產(chǎn)物中的小分子可溶有機(jī)物；使用水萃取出所述有機(jī)副產(chǎn)物中的鹽類；3)分液，過(guò)濾，得到不溶有機(jī)物和含所述鹽類的水相；4)重復(fù)步驟2、和幻，以使不溶有機(jī)物中可溶有機(jī)物和鹽類的含量低于0.Iwt% ；5)將步驟4)得到的不溶有機(jī)物烘干，得到環(huán)氧樹脂多孔材料；將所述水相重結(jié)晶回收其中的鹽類。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種環(huán)氧樹脂多孔材料的制備方法。該方法是以環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)中的有機(jī)副產(chǎn)物為原料，通過(guò)先使用有機(jī)溶劑后使用水的雙萃取過(guò)程，萃取出所述有機(jī)副產(chǎn)物中的可溶有機(jī)物和鹽類，得到不溶有機(jī)物，將所述不溶有機(jī)物烘干得到所述環(huán)氧樹脂多孔材料。本發(fā)明的方法利用環(huán)氧樹脂工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)物制備多孔材料，得到的多孔材料可應(yīng)用在高選擇性吸附，分離介質(zhì)及功能性載體，生物醫(yī)藥以及吸聲材料等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08L63/00GK102408580SQ201110272600
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月15日
發(fā)明者史增謙, 孔浩, 顏德岳 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)