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甲缩醛的生产原理与应用

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甲缩醛的生产原理与应用甲缩醛的生产原理与应用 化学与材料科学系 09级应用化学一班 周海清 摘 要:本文概述了甲缩醛合成工艺的研究进展,根据反应原料和工艺流程复杂程度,对甲醇与甲醛催化缩醛反应制备甲缩醛、甲醇一步氧化法制甲缩醛、二甲醚氧化生成甲缩醛、甲与多聚醇甲醛反应制备甲缩醛等几种工艺进行了比较和评价。 关键词:甲缩醛;合成工艺;研究进展 ;应用 引言 甲缩醛, 又称甲醛缩二甲醇 二甲氧基甲烷, 是重要的化工原料 由于甲缩醛的含氧值和十六烷值比较高, 能够使柴油在发动机中的燃烧状况得到改善, 提高热效率, 降低 VOCs 的...

甲缩醛的生产原理与应用
甲缩醛的生产原理与应用 化学与材料科学系 09级应用化学一班 周海清 摘 要:本文概述了甲缩醛合成工艺的研究进展,根据反应原料和工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 复杂程度,对甲醇与甲醛催化缩醛反应制备甲缩醛、甲醇一步氧化法制甲缩醛、二甲醚氧化生成甲缩醛、甲与多聚醇甲醛反应制备甲缩醛等几种工艺进行了比较和评价。 关键词:甲缩醛;合成工艺;研究进展 ;应用 引言 甲缩醛, 又称甲醛缩二甲醇 二甲氧基甲烷, 是重要的化工原料 由于甲缩醛的含氧值和十六烷值比较高, 能够使柴油在发动机中的燃烧状况得到改善, 提高热效率, 降低 VOCs 的排放, 是一种非常有前景的柴油添加剂另外, 由于甲缩醛的毒性小 ,溶解性较好 挥发快 沸点低等特点, 使其能广泛应用于缩醛树脂 空气清新剂 化妆品 药品 汽车工业用品中, 且在空调制冷中还可以替代氟里昂,故也是一种理想的环保产品。 近年来,随着煤化工的发展,以煤为原料合成甲醇的技术已经成熟,国内甲醇的产能呈高速增长的局面。 目前我国甲醇的年产能已达3200万吨, 由于下游产品开发不够,导致甲醇生产过剩,因此推动开发甲醇下游产品并向高附加值发展对于煤化工的健康发展具有深远意义。 甲缩醛是甲醇最重要的下游产品之一,其具有优良的理化性能,如良好的溶解性低沸点、与水互溶性好等,能广泛应用于化妆品、药品、家庭用品、汽车工业用品、杀虫剂、皮革上光剂、清洁剂、橡胶工业、油漆和油墨等产品中,同时甲缩醛具有良好的去油污能力和挥发性,作为清洁剂还可以替代 F11 和 F113 及含氯溶剂,是替代氟里昂的理想环保产品[。正因为甲缩醛的应用广泛,性能优异,因此近十几年来对于其合成工艺技术的研究一直在不断地深入开展,本文对甲缩醛的主要合成工艺方法进行了总结和评述。 1.甲缩醛的研究历程 在“八五”期间,化工部曾组织实施“八五”国家攻关项目“甲缩醛制和制取高浓度甲醛”工艺研发。该项目由华东理工大学、南京工业大学和上海剂厂等共同承担研发工作,华东理工大学负责固体酸催化剂的研制和催化反应馏装置设计与实验,由此制备合成甲缩醛。南京工业大学负责甲缩醛制取高浓甲醛催化剂及工艺的实验研究。上海溶剂厂负责中间试验及成果的应用,以解聚甲醛原料路线的选择。华东理工大学完成了实验室研究工作,并且小试成果用于中试。在中试中应用自主开发的催化剂和催化反应精馏装置进行了2000 验,其结果与小试结果一致,其催化剂活性未见衰减;试验时原料甲醛浓度范可在7%~37%之间变化,不会影响甲缩醛产品纯度和收率;当甲醛的纯度为7%催化剂处理能力为26.2L/hkg?cat,该项研究成果可以用于甲缩醛工业生产中南京工业大学也已完成全过程课 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 研究工作,小试结果已经江苏省科技厅鉴定开发成功的新型甲缩醛氧化制备浓甲醛催化剂,具有高活性高选择性,且寿命连续运转1000 h其活性没有变化,甲缩醛转化为甲醛的转化率达100%,甲醇、一氧化碳的选择性分别为94%、3%和3%。在两级串联吸收塔中甲醛浓度65%以上。另外,沈阳化工学院于上世纪80~90年代也开发出甲缩醛合成工艺技术,1988年3月通过辽宁科委组织的鉴定。该技术属间歇合成工艺,合成反应釜和精馏塔分立,中试规模为300 t/a。此外,中科院成都有机所、西南化工研究设计院等也做过实验室研究开发工作。 2.甲缩醛的生产情况 我国第一套甲缩醛生产装置于2003年在河南濮阳卡博特化工有限公司建成 投产,规模为月产64吨。2004年,镇江李长荣综合石化公司和宁波江北恒达化工有限公司联合开发建设了甲缩醛生产装置,其规模不断扩大,已达到月产6000 吨的能力。至今,国内共建成投产7套甲缩醛装置。目前,国内在建的甲缩醛装 置规模基本上都是万吨级装置,2007年我国甲缩醛总产能力约达18万吨,2010 年估计总产能力要达30万吨。其甲缩醛的纯度基本上都是89%~92%,其余为甲 醇和微量水。由于甲缩醛产品含有较多的甲醇,当作为溶剂在涂料行业中使用时 将会带来严重的甲醇二次污染。为此,要在涂料行业广泛使用和在水溶性气雾型 涂料中使用,必须要开发并生产高纯度甲缩醛产品(99.5%~99.9%)。 3.甲缩醛的生产方法及原理 3.1 甲醇与甲醛缩醛反应制备甲缩醛 通过甲醇与甲醛在催化剂作用下发生缩醛反应制备甲缩醛是目前较为成熟的生产工艺,其反应方程如式 1 所示,反应流程见图 1。该工艺反应放热量很小, 反应过程较为温和, 对设备的 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 不高,原料甲醛是用甲醇氧化制得,这样较好地解决了甲醇的下游利用问题。由于甲醇和甲醛的缩醛反应放热量很小,反应温度对平衡转化率的影响不大,目前已有人提出采用反应精馏技术制备甲缩醛,由于反应精馏技术将反应和产品提出两个工段耦合在一起,大大节省了设备投资。 图1甲醇与甲醛缩醛反应制备甲缩醛工艺 流程图 破产流程图 免费下载数据库流程图下载数据库流程图下载研究框架流程图下载流程图下载word 在甲醇与甲醛进行缩醛反应制备甲缩醛的具体工艺研究中,不同的学者采用的催化剂的种类不一致, 主要分为均相催化剂和非均相催化剂两大类。 [1]Guan 等采用间歇反应精馏,以对甲苯磺酸作均相催化剂, 研究结果显示: 精馏塔顶温度 50?,塔釜温度85 ?,搅拌速率 60 r/min,反应时间2 h,催化剂用量为反应物总质量的 5%为该方法下生产甲缩醛的最佳工艺条件,甲缩醛为馏出物的71%。作者又考察了甲醇和甲醛的进料比、催化剂用量、搅拌速度对目标产物甲缩醛纯度的影响, 结果表明:搅拌速率越高, 甲缩醛的产率越高, 搅拌速率为100 r/min 时,甲缩醛在塔顶产物中占的分率最高为71.5%; 当醇醛比为 2.2 左右时, 甲缩醛的产率最高;甲缩醛的产率与催化剂用量成正比,当催 [2]化剂占反应物总质量的 7.5%时,甲缩醛的产率最高。褚效中研究了以甲醇和甲醛为原料,98%的浓硫酸为均相催化剂,通过催化精馏工艺制备甲缩醛的可行性,考察了进料醇醛摩尔比、进料总流量和催化剂含量对该过程的影响。在回流比为 6,催化剂含量为 1%,甲醛体积流量为 2.0 mL/min,甲醇体积流量为3.0 mL/min 条件下,塔顶甲缩醛的质量分数可达 96.6%,结果表明该工艺可用于制备甲缩醛。 甲醇与甲醛的缩合反应工艺在研究早期催化剂多使用的是液体酸。由于液体酸的使用,设备需要采用耐酸设备,这就增加了设备投资,液体酸与目标产物的分离需要另外增加设备投资,这些因素限制了该工艺的发展。20 世纪 70 年代后,固体酸越来越被研究学者所接受,固体酸在甲醇和甲醛的缩合反应中的催化活性要好于液体酸。 非均相的酸性催化剂种类相对较多,用于甲缩醛催化反应的主要有以下几 [3]类。乔旭等将强酸性离子交换树脂作为甲缩醛合成反应的催化剂,采用连续测温法测定了在其作用下甲缩醛合成反应动力学数据,提出了经验型动力学模型, [4]并由反应温度与反应时间的关系直接估算了模型参数。周伟等开发了由离子交换树脂和不锈钢丝网构成的催化填料,在内径25 mm 、高 1000 mm的玻璃反应精馏塔内进行的甲醇与甲醛合成甲缩醛的反应表明,该催化填料具有优良活性 150 mm、 高 5400 和高效的产物分离能力,2000 h未见活性衰退迹象。 在内径 mm 的不锈钢反应精馏塔内的反应同样达到了小试水平,显示了该催化填料良好 [5]的工业应用前景。王淑娟在间歇反应方式下考察了采用 HZSM-5Si/Al摩尔比为38,交换4 次)为催化剂,以AR级甲醇和甲醛为原料合成甲缩醛的各种影响因素,最后遴选出最佳工艺条件为: 反应温度 55 ?, 甲醛与甲醇投料摩尔 比为1?2.5,瞬间加入 6.5%的催化剂,反应时间 1.5 h,在此条件下甲缩醛的平均收率以甲醛计达 53%。 [6]金明善等以 AlOSiO、TiO、ZrO 、ZrO-SiO 为载体制备了负载型、23222 22 磷钨杂多酸催化剂及 CsxH3-xPW12O40(x=1,1.5,2,2.5,3)磷钨杂多酸铯盐催化剂,考察了这些催化剂在甲醇与甲醛缩合制甲缩醛反应中的催化活性。结果表明:以SiO 、ZrO、ZrOSiO 为载体制备的固载化杂多酸催化剂具有良2 22-2 好的催化活性,而AlO、TiO负载的杂多酸催化剂活性很差。杂多酸铯盐23 2 CsxH3-xPWO 的催化活性则随 Cs+离子含量的增加而升高,CsHPWO 12402.50.51240 [7]给出最高的甲缩醛产率。曾崇余等采用不同制备方法制备了4 种不同组成的硅酸铝固体酸催化剂,在间歇操作方式下,通过改变催化剂用量、反应温度、原料甲醇和甲醛的摩尔比及反应原料中甲醛的初始浓度,考察了反应混合物中反应物和产物浓度随时间的变化关系以及反应的选择性和收率,得出了实验操作范围内适宜的催化剂组成、制备方法和反应工艺条件。实验结果表明: 提高催化剂用量, 甲缩醛生成速度加快,但当催化剂增到一定量时,甲缩醛的生成速率的增幅不大,即适宜的催化剂含量为 5%,6%;同时由于甲醛与甲醇的缩合反应是一个微吸热可逆反应,因此改变反应温度将主要影响反应速率,而对化学平衡影响较小,反应温度越高,甲缩醛的生成速率越快,当反应体系处于沸腾状态操作时,速率达到最大。实验结果同时表明,当反应温度变化时,反应的平衡组成几乎不变。 3 .2 甲醇一步氧化法制甲缩醛 该工艺将甲醇作为原料,一步选择性氧化生成甲缩醛。由于该工艺直接以甲醇为原料,省去了甲醇氧化成甲醛的工段,较大地节省了设备投资。但是由于在甲醇选择性氧化时会有一些副产物乙酸生成,必须采用耐酸的设备,因此增加了设备投资,反应方程如式(2)所示。 该工艺对催化剂要求较高,因为有部分晶型的催化剂会催化产生有机酸的副反应 , 一旦产生了有机酸,必然增加设备投资,这对工业化不利。 [8] 日本东京大学的 Yuan 等对以甲醇为原料直接氧化生成甲缩醛所使用的Re和Sb的氧化物的固体酸催化剂作了研究,其中甲缩醛收率最高仅有6%; 同时他们对催化甲醇氧化生成甲缩醛的不同晶型固体酸催化剂作了表征,其中效果最好的是Re/TiO-rutile,收率可达到 45%,遗憾的是在该催化剂催化下会生成2 [9]乙酸,从而限制了该工艺的工业化。Zhan等采用介孔 TiO为载体,负载 VO225制备了 VO/TiO化剂,在甲醇氧化制取甲缩醛反应中对该催化剂的催化活性催252 进行了考察,结果表明在423 K下使用该催化剂甲醇转化率为 55%,生成甲缩 [10]醛收率达到 85%。 Liu 等对 VO负载在具有纳米孔道的 TiO 上催化氧化252甲醇生成甲缩醛的催化活性进行了研究, 其中 SO,/20% VO 收率最高,可达 422557.6%。 3 .3 二甲醚氧化生成甲缩醛 鉴于用阳离子交换树脂 结晶硅酸铝等固体酸催化剂选择性弱, 收率低等 ,,11缺点, 韩怡卓等提出了以二甲醚为原料在氧气中摩尔比在1 , 8? 1 , 8 之间, 将反应空速控制在100 , 200 h , 1, 反应温度控制在200 , 400 ?, 反应压力为 0( 1 , 5 MPa, 反应10 min , 24 h 即可得甲缩醛 该方法采用浸渍法制备催化剂, 质量百分比组成为: 杂多酸 20% , 40%载体30% , 60% 第一改性组分0( 05% , 20( 00%第二改性组分 0( 5% , 30( 00% 杂多酸可为磷钨酸 硅钨酸等, 载体可以是硅胶 氧化镧 氧化铝等,第一改性组分为含铯 镧 镍 锌等中的一种或几种,第二改性组分为含钾 锰 锡 铁等中的一种或几种本方法进一步改良了杂多酸催化剂, 使其具有更适宜的氧化还原性和酸性功能, 催化活性高 稳定性好, 使工艺简单化, 易于操作, 得到高收率 ,高选择。 该工艺采用二甲醚氧化生成甲缩醛,反应流程见图 2,虽然该工艺的原料易得,但是要解决甲醇产能过剩的问题,还要再多加以甲醇为原料合成二甲醚的工艺,因此增加了设备投资,其反应方程见式(3) [12] 张清德等采用浸渍法制备 HSiWO/ SiO 杂多酸催化剂,分别使用 412402 MnC、SnC和CuC对其进行修饰, 并在常压连续流动固定床反应器中考察l2l4 l2 了催化剂对二甲醚选择氧化制取甲缩醛的催化活性。同时他们也采用浸渍法分别用硫酸锰、乙酸锰、氧化锰和硝酸锰为原料制备了Mn-HSiWO/SiO 杂多酸412402催化剂,在常压连续流动固定床反应器中考察了二甲醚选择性氧化制取甲缩醛的反应活性,实验结果表明催化剂的催化活性顺序 MnCHSiWO/SiO>Mn(NO)HSiWO/SiO>MnSOHSiWO/SiO>Mn(l2412402324124024412402AC)HSiWOSiO 241240/ 2 3 .4 甲醇与多聚甲醛反应制备甲缩醛 中国石油化工股份有限公司的许春梅和北京化工研究院的张明森提出以甲醇和多聚甲醛为原料、硫酸为催化剂,在甲苯溶剂中合成甲缩醛的方法。他们考察了反应温度、原料配比、催化剂用量对反应的影响,生成的甲缩醛以甲缩醛、甲醇和水的共沸物形式蒸出。为了提高反应的收率,并得到高浓度的甲缩醛,进一步采用了反应精馏技术强化工艺条件,使甲醇的平衡转化率达到91.8,,甲缩醛的选择性达99.4,,甲醇的转化率比不采用精馏技术时提高了 7.2 个百分点。 ,,13 许春梅等以硫酸为催化剂, 在甲苯溶剂100 g中, 使用含水质量分数为 5% 的多聚甲醛时,n( 多聚甲醛) ? n ( 甲醇) = 0( 550; 60 ? 下 反 应60 min, 得到甲缩醛的选择性为97( 9%; 为了既能提高反应速率, 又能很好的控制反应, 选择催化剂用量5% , 8%; 在反应过程中产物甲缩醛 甲醇和水形 成共沸物一起蒸出, 甲缩醛选择性为 99( 4%, 甲醇的转化率达 91( 8%,最后得到的产品含甲缩醛91( 6% 水2( 1% 甲醇 6( 8%; 甲缩醛收率升高, 同时使后处理过程简单化, 是值得推广应用的环保便捷方法。 3.5二溴甲烷合成甲缩醛 为了将甲烷的下游产品转化成高附加值的化学品, 并克服现有合成甲缩醛 ,,14技术的不足之处, 单永奎等提出了一种新的合成甲缩醛的方法, 利用甲烷下游产品二溴甲烷 氢氧化钾 无水甲醇作为原料, 在常压强烈的搅拌下, 将氢氧化钾溶解于无水甲醇中, 加入二溴甲烷, 在 40 , 65 ?温度下搅拌 2 ,10 h, 油浴蒸馏, 即得甲缩醛 该方法不仅成本低对环境友好, 而且易于进行, 反应所得甲缩醛稳定性高, 重复性好, 较好的实现了甲烷下游产品的高附加值转化, 适用于工业化生产, 为以后合成甲缩醛方法的研究开拓了新思路。 4.甲醇与甲醛缩醛反应制备甲缩醛的合成工艺方法 甲缩醛的制备主要是通过甲醇和甲醛的缩醛反应得到,近年来国外一些学者报道了用甲醇直接氧化可制得甲缩醛,可降低生产成本,颇受关注。 甲醇和甲醛合成甲缩醛是一个可逆化学反应过程,平衡转化率一般都在50%以下,因此需要在催化剂的作用下才能达到理想的正反应速率。然而,在精馏浓缩甲缩醛时会形成甲缩醛-甲醇共沸体系,使其不易得到高纯度产品甲缩醛。为此,需要采用一种特殊的精馏方法,才能打破共沸体系得到纯度高的甲缩醛产品。甲缩醛生产工艺方法可分为间歇合成工艺及连续工艺。 4.1间歇合成工艺 甲缩醛生产的间歇工艺是指在反应釜中一次性加入按一定配比计量的甲醇和甲醛水溶液,反应釜设有换热冷却和磁力搅拌装置,以保持反应过程温度恒定和催化剂充分悬浮分散。为避免反应物料损失,尤其是低沸点甲缩醛产品的损失,反应釜上方设有回流冷凝装置,冷却介质用工业酒精。物料加好后加热至反应温度,在搅拌下瞬间加入一定量催化剂(5%~6%),反应开始进行,待反应终止冷却放料至精镏系统,采用精馏制得甲缩醛产品。因为甲缩醛合成反应是经过生成半缩醛与甲醇反应而完成的,因而过量甲醇有利于甲醛最大限度地转化,有利于提 高甲缩醛产率。由于甲缩醛和甲醇的共沸体系组成为甲缩醛的质量百分含量为93%,即在采用常规蒸馏工艺时,其产品甲缩醛纯度最高只能达到93,,其余为甲醇和微量水。 日本旭化成化学公司开发的甲缩醛合成工艺,是把甲醇和甲醛制取甲缩醛后再制取高浓度甲醛,将高浓度甲醛的制备和精制结合为一体,简化了单体甲醛的精制过程,从而简化了聚甲醛树脂的生产过程,甲缩醛的浓度达到了99%,合成过程中使用了催化剂,且反应温度高达290?,能耗大,且催化剂的回收困难。 4.2连续合成工艺 甲缩醛生产的连续合成工艺是将两个或多个装填固体酸催化剂的反应器连接到一个蒸馏塔上,组成催化反应蒸馏系统。甲醇和甲醛水溶液按一定配比进入反应器,在固体酸催化剂的作用下生成甲缩醛。从反应器出来的甲缩醛和未反应的甲醇、甲醛及水在泵的驱动下一部分进入蒸馏塔,一部分打循环进一步与催化剂接触提高转化率和产率。每个反应器流出的反应产物进入蒸馏塔的位置不同,从不同高度的塔板进料,甲醇含量高者从上部塔板进料。进入蒸馏塔的反应产物与上升蒸汽接触进行传质操作,以使甲缩醛的浓度逐渐增加,保持塔顶温度在42?,排出产品并将贮入贮槽中,未反应的甲醇、甲醛和水由塔底排出。连续合 成工艺可以使反应和蒸馏系统长期连续操作,固体酸催化剂容易与未反应甲醇、甲醛和水的溶液分离并再生使用。如果反应器中安装有塞板时可使反应器不停车而使催化剂再生、转化和回收,甲缩醛的生产过程并不中断。 5.甲缩醛的应用 5. 1 甲缩醛在空气清新剂中的应用 现代清新剂配方中, 乙醇和甲缩醛作为溶剂应用广泛 甲缩醛作为溶剂, 具有强溶解性 良好的水溶性 扩散性高等优点 可使香精的溶解性能得到很大改善, 同时提高清新剂的香味, 减少有毒气体的排放 由于其具有较低的沸点, 甲缩醛可以提高气雾剂的挥发速度 甲缩醛的毒性低, 对人体危害小, 对臭氧层无破坏作用, 而且可生物降解, 是环境友好型溶剂。 5. 2 在杀虫剂及医药中的应用 杀虫气雾剂在生活中占有重要地位, 用甲缩醛代替二氯甲烷 丙酮等溶解胺菊酯 氯菊酯 溴氰菊酯等制成杀虫剂, 不仅雾化率高, 溶解性好, 亲水亲油性好, 可以开发水剂产品, 减少 VOCs 排放, 且毒性比用二氯甲烷等对环境污染小, 成本适中 另外, 由于甲缩醛粘度低 表面张力小, 并且能够增强靶标穿透力, 因此常作为医药中活性材料的载体。 5. 3 在柴油添加剂中的应用 甲缩醛能100%地溶解于柴油, 柴油中添加5%, 10%的甲缩醛后, 提高了燃油的氧含量, 有效提高了柴油的十六烷值, 燃料中的氧元素在燃烧过程中促进燃料燃烧; 低的沸点更有利于提高燃料的雾化质量, 从而可以大幅度地减少碳烟微粒的生成量, 氮氧化物的排放也大量减少由于燃烧的改善能使发动机热效率大大升高, 甲缩醛含量为10%时, 发动机的热效率在不同负荷时能提高约2%。 5.4 在汽车护理及工业产品中的应用 常见的汽车护理用品和工业技术产品要求有良好的溶解性, 较快的挥发速度, 无残留等, 甲缩醛可以满足这些要求 在脱漆剂中, 用甲缩醛代替二氯甲烷, 不仅增强了油漆的剥离效果而且毒性低不会有致癌以及短期诱变性。 5.5 在彩带中的应用 在彩带配方中主要采用高分子聚丙烯酸脂类固体原料,原配方中采用氟里昂作溶剂。随着氟里昂的禁用,采用甲缩醛作溶剂势在必行,使其固体的溶解性和挥发性得到改善,将可达到溶解性好、挥发性快的目的。甲缩醛可替代传统的溶剂并应用于彩带配方中,其优良的水溶性有利于水基型彩带配方的开发。彩带产品作为一种喜庆用品,由于彩带产品以前主要是采用氟氯烃作为抛射剂及溶剂,消费者在使用过程中出现过喷出彩带产品发生燃烧的问题,造成产品在推广及应用上受到一定的影响。现在,国内对该类产品标准进行了重新的修订,增加了“燃烧性”指标,因此对彩带产品的溶剂及抛射剂的选择具有更高的要求。针对彩带配方中主要采用高分子聚丙烯酸脂类固体原料,国外多家彩带生产厂家已将甲缩 醛作溶剂应用于产品中。甲缩醛作为溶剂的优良性能将可达到溶解性好、挥发性快的目的,达到产品的使用要求。 5.6 作为燃料电池的替代燃料 在酸性电介质中, 甲缩醛的电氧化已经通过氯化物用钛作涂层的电极热分解中得到证明, 在 PtRu和 PtSn 的催化下, 甲缩醛可作为有前途的燃料电池 的替代燃料。 5. 7 在涂料行业中的应用 甲缩醛溶解性很强且无毒,可以替代苯、甲苯、二甲苯、丙酮等溶剂,它与醇、酯类或酮混合后可使溶剂得到增效作用,这些特点使它特别适于作油漆及清漆的配方、胶水与粘合剂、油墨及各种气雾剂产品中的添加剂(溶剂),使其产品获得更加优良的分散性和相均匀性。甲缩醛特别适合用作水性涂料的溶剂和气雾剂。水性木器涂料包括水性聚氨酯、水性醇酸漆、水性环氧树脂漆和水性丙烯酸树脂涂料等,其中水性聚氨酯涂料应用较为广泛。2004年,欧洲水性聚氨酯涂料需求量已超过100 kt,市场占有率20%。我国水性聚氨酯涂料市场发展缓慢,总产量也仅有1000t左右,在家装市场占有率不到2%,在家具行业中应用还是空白,但市场潜力十分巨大。乐观估计,到2010年我国水性木器涂料在涂料市场的占有率可望达到20%,达到欧洲现今水平。目前看来,甲缩醛可能成为水性涂料溶剂替代的最佳选择之一。 5. 8 在合成中的应用 用甲缩醛代替甲醇进行重整制氢是为燃料电池提供移动氢源的新方法由于甲缩醛毒性低, 分子中无 C C 键, 分子较大, 能增强对电极的穿透效 应 另外, 甲缩醛空气催化氧化制浓甲醛, 可以代替低浓度的甲醛, 得到高质量产品, 而且对环境污染少 研究发现, 用甲缩醛作合成共聚甲醛的链 终止剂, 可以到得高熔融指数的共聚甲醛树脂。 5.9在皮革上光剂、汽车上光剂配方中的应用。 皮革上光剂的配方一般采用少量的固体蜡、微晶石蜡、蜂蜡、巴西棕榈蜡等, 采用二氯甲烷、溶剂汽油、松节油等来溶解往往比较难,且容易分层,使产品质量不稳定。使用甲缩醛后,可以改善溶剂性能,提高质量,且挥发快,使用方便。在汽车上光剂配方中也存在同样情况,特别是甲缩醛的水溶特性,对提高乳化蜡的稳定性起很大作用。 5.10在电子设备清洁剂配方中的应用。 目前,国内电子元器件生产厂大多采用氟里昂(F11、F12)作清洗剂的主要成分,对工作环境带来较严重的污染,随着氟里昂全面禁用日期的临近,需要寻找适宜的溶剂进行替代,甲缩醛则是当今比较理想的替代溶剂。然而,当甲缩醛中含有甲醇、水、甲酸甲酯时,在电子设备特种清洗涤的使用中会引起不必要的腐蚀。 5.11甲缩醛在其他方面的应用 甲缩醛可用于脂、蜡、硝基纤维、天然树脂、松香、妥尔油、大多数合成树脂、聚苯乙烯、醋酸乙烯聚合物及共聚物、聚酯、丙烯酸酯、偏丙烯酸酯、聚胺树脂、环氧树脂、氯化橡胶等作定量溶解用。将少量甲缩醛与乙醇、酯或酮混合可使溶剂得到增效作用。甲缩醛的这些特点使它特别适于作为油漆及清漆配方、胶水与黏结剂、油墨及各种气雾剂产品中的添加剂,使产品获得优良的均 匀相。 6.结束语 综上所述,甲醇与甲醛在催化剂作用下发生缩醛反应制备甲缩醛仍然是目前主流的工艺路线。随着甲缩醛合成技术的不断发展, 新涌现的一些合成工艺中的缺陷会逐步得到解决, 相信在不久的将来, 甲缩醛合成工艺将会更加趋于简便和环保当前石油资源匮乏, 供需矛盾日益加剧, 甲缩醛作为煤化工的重要衍生品之一, 由于有很高的氧含量和溶解性, 在很多应用领域中都已经引起国内外的广泛关注; 甲缩醛不仅在工业中有重要应用, 还在生活中有广泛的应用, 具有广阔的市场前景 甲缩醛产品能得到学术界和工业界的广泛重视, 在能源和环境两个领域发挥作用。 参考文献: [1] Guan X W,Li W M,Gu M J, et al(One step synthesis of dimethoxymethane catalyzed by toluene-p-sulfonic acid[J]. 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