一种HDI的制备方法与流程

文档序号:12241298阅读:1309来源:国知局

本发明涉及一种有机化合物的制备方法,特别是一种HDI的制备方法。



背景技术:

HDI是六亚甲基二异氰酸酯的缩写,大部分HDI被制备成HDI缩二脲或HDI三聚体。HDI及HDI缩二脲、三聚体是生产聚氨酯涂料及聚氨酯弹性体的重要原料。以HDI 、HDI缩二脲或三聚体为原料生产的聚氨酯涂料,具有不泛黄、耐候性强等特点,广泛用于航空、汽车、建筑、木器、塑料、皮革等方面。目前生产HDI的方法有很多,用光气生产HDI的方法主要分为两类:

1、成盐法:己二胺与二氧化碳或氯化氢反应生成己二胺碳酸盐或盐酸盐,再经光化反应,然后经蒸馏除去溶剂,再经精馏得HDI。

2、冷热两步反应法:将己二胺分别在在低温(80℃以下)和高温下(80℃以上)进行光化反应,然后经蒸馏除去溶剂,再经精馏得HDI。

上述两种方法都存在一定的问题:

1、成盐法由于反应温度高,副产物多,收率低。

2、冷热两步反应法在低温反应时若控制温度过低,则对设备的制冷要求提高,高、低温反应需在不同釜内进行,增加设备投入;若控制温度过高,则会加快副反应的发生,降低收率。

3、产品中游离氯高。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种新的HDI的制备方法,所述方法能耗低,污染少,产品无杂质、纯度高,游离氯含量低。

实现本发明目的的技术解决方案为:一种HDI的制备方法,将正己二胺溶于有机溶剂中,通入酸性气体成盐,在催化剂的作用下经光气化反应得到HDI的溶液,再经蒸馏脱溶、精馏获得高纯度的HDI,包括以下具体步骤:a.溶胺:将正己二胺溶于有机溶剂中;

b.成盐:在一定温度下向步骤a中所述溶液通入酸性气体;

c.光化:向步骤b中投入催化剂,在一定温度下通入光气反应至溶液透明;

d.置换:用惰性气体置换步骤c中溶液多余的光气;

e.脱溶:减压条件下蒸出溶剂;

f.精馏:加入一定量叔胺后,减压条件下进行精馏,获得高纯度HDI。

步骤a中,所述的有机溶剂为二甲苯,正己二胺与有机溶剂的质量比为1:10。

步骤b中,所述的酸性气体为干燥的氯化氢气体,反应温度为40~45℃,反应时间为3~4h,反应终点为pH=2~3。

步骤c中,所述的催化剂为苄基三乙基氯化铵,反应温度为梯度升温,95~100℃下反应1.5h,110~120℃下反应1.5h,125~130℃下反应2h,终温135~140℃下反应0.5h以上。

步骤d中,所述的惰性气体为干燥的氮气,操作温度为40~45℃。

步骤f中,所述的叔胺为三乙胺,其投入量为正己二胺质量的2%。

与现有技术相比,本发明具有以下优点:

1、本发明采用成盐法制备HDI,避免了冷热两步反应法在低温段易发生副反应的缺点;同时加入催化剂,降低了反应温度,加快了反应速率,并采用梯度升温进行光化反应,避免了传统成盐法光化时温度过高易产生副反应、温度过低反应时间又过长的缺点,既缩短了生产周期,又能获得高纯度的HDI。

2、本发明用二甲苯为溶剂,替换了传统的邻二氯苯。二甲苯价格更便宜、沸点低,可从一定程度上降低成本;并且二甲苯对人体的刺激性也低于邻二氯苯,更有利于操作人员的身心健康。

3、本发明在精馏时加入了三乙胺,可有效降低产品中游离氯的含量。

附图说明

附图为本发明一种HDI的制备方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明进行更具体的说明,但本发明并不限于所述的实施例。

本发明合成路线用下述反应方程式表示:

H2NC6H12NH2+HCl→HCl ·H2NC6H12NH2·HCl

HCl ·H2NC6H12NH2·HCl +COCl2→OCNC6H12NCO +HCl

如图1,各实施例具体步骤如下:

(1)将正己二胺与二甲苯胺质量比为1:10混合,搅拌混合均匀;

(2)将溶液升温至40~45℃,通入干燥的HCl气体,待体系pH值调节至2~3则停止通HCl气体。

(3)再投入胺质量的0.5%的苄基三乙基氯化铵,升温至95~100℃,开始通入光气,在95~100℃通光气1.5h,110~120℃通光气1.5h,125~130℃通光气2h,最后在135~140℃通光气反应至溶液透明。

(4)降温至40~45℃,通入干燥的氮气2h。

(5)减压脱出溶剂。

(6)加入三乙胺,投入量为正己二胺质量的2%,减压精馏得HDI纯品。

实施例1

将30g正己二胺和300g二甲苯投入到带有搅拌、温度计、导气管和冷凝管的500ml四口烧瓶中,升温至40~45℃,边搅拌边通入干燥的HCl气体,调节体系pH=2~3。加入0.15g苄基三乙基氯化铵,升温至95~100℃,剧烈搅拌下,通入光气,在95~100℃通光气1.5h,110~120℃通光气1.5h,125~130℃通光气2h,最后在135~140℃通光气至溶液透明。然后降温至40~45℃,通入干燥的氮气2h。然后减压脱出溶剂,加入0.6g三乙胺,减压精馏获得HDI纯品。

实验获得38.5gHDI纯品,含量为99.6%,游离氯为0.1%收率为88.6%。

实施例2

工艺步骤与实施例1相同,不同的是正己二胺的投料量为50g,二甲苯为500g,苄基三乙基氯化铵为0.25g,三乙胺为1g。

实验获得66.7gHDI纯品,含量为99.5%,游离氯为0.09%,收率为92.1%。

实施例3

工艺步骤与实施例1相同,不同的是正己二胺的投料量为100g,二甲苯为1000g,苄基三乙基氯化铵为0.5g,三乙胺为2g。

实验获得137.6gHDI纯品,含量为99.7%,游离氯为0.05%,收率为95.0%。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1