一种间苯二甲胺改性工艺制造技术

本发明专利技术涉及胺改性技术领域，公开了一种间苯二甲胺改性工艺，该工艺包括以下步骤：S1、改性反应：以胺基锂作催化剂，苯乙烯(ST)与间苯二甲胺(MXDA)亲核加成；S2、水解及碱吸附：水解胺基锂，以助滤剂吸附水解物LiOH；S3、过滤：过滤S2中助滤剂，收集滤液；S4、滤液浓缩：减压除去S3中水分和ST，浓缩滤液；S5、再次吸附过滤：用助滤剂吸附S4中残留LiOH，并过滤，若S4中Li

【技术实现步骤摘要】
一种间苯二甲胺改性工艺


[0001]本专利技术涉及胺改性
，具体是一种间苯二甲胺改性工艺。

技术介绍

[0002]间苯二甲胺(MXDA)是一种用途广泛且用量较大的环氧树脂胺类固化剂。但是MXDA作为环氧树脂固化剂也有许多不尽人意之处：(1)凝固点较高，冬季有结晶析出，使用和调制不方便；(2)反应活性高，易与空气中的二氧化碳反应生成相应的碳酸盐导致环氧固化物韧性、粘接和抗冲击性变；(3)易吸潮，贮运和使用过程忌水，遇水会影响使用性能，因此在潮湿条件下难以施工；(4)固化时间短，室温下2
‑
3小时即凝胶化，致使浇铸制品中气泡不易安全逸尽；(5)固化时放热量大，尤其夏季易“爆聚”。为了克服MXDA的不足和扩大它的应用领域，近年国内外出现了大量的改性MXDA固化剂,较有代表性的为MXDA、酚和醛的曼尼希反应改性，取得了不错的应用效果，但存在工艺流程长，废水处理量大，甲醛污染等问题。
[0003]因此，本领域技术人员提供了一种间苯二甲胺改性工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种间苯二甲胺改性工艺，以解决MXDA工艺流程长，环境影响大等问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：采用胺和C＝C双键亲核加成工艺，对MXDA进行改性。用ST对MXDA进行亲核加成改性，通过水解、碱吸附、蒸馏等工艺除去催化剂和未反应的MXDA，获得精制的MXDA改性物。包括以下步骤：
[0006]S1、改性反应：以胺基锂作催化剂，苯乙烯(ST)作改性原料对间苯二甲胺(MXDA)进行亲核加成改性；
[0007]S2、催化剂水解及碱吸附：水解胺基锂，以助滤剂吸附水解物LiOH；
[0008]S3、过滤：加压过滤出吸附后的助滤剂，收集滤液；
[0009]S4、滤液浓缩：减压除去滤液中的水分和ST，浓缩滤液；
[0010]S5、再次碱吸附过滤：用助滤剂吸附滤液中富集的LiOH，并氮气正压过滤出助滤剂，S4中Li残留≦1ppm，则此步不用。
[0011]S6、精制：减压蒸馏，除去浓缩液中的微量水分和富余MXDA，获得精制MXDA改性物；
[0012]优选的，在上述一种间苯二甲胺改性工艺中，采用胺和C＝C双键亲核加成工艺中的催化剂，可以用碱金属氨基化物，其中优选氨基化锂，氨基化钠，氨基化钾中一种或几种代替。
[0013]优选的，在上述一种间苯二甲胺改性工艺中，采用胺和C＝C双键亲核加成工艺中的ST的用量与MXDA用量的摩尔比为0.8
‑
1。
[0014]优选的，在上述一种间苯二甲胺改性工艺中，采用胺和C＝C双键亲核加成工艺中的反应温度为50～110℃，其中优选70～90℃。
[0015]作为本专利技术再进一步的方案：所述S1中的采用亲核加成改性MXDA，ST的进料时间为1h
‑
3h优选2h，且S1具体工艺包括以下步骤：
[0016]S7、在带有四叶平翼搅拌、热电偶、冷凝管、氮气管、蛇管的四口反应瓶内放入MXDA，然后放入胺基化锂占物料总量的0.1wt％
‑
1wt％，放入过程把胺基锂通过PP制滴管迅速沉降到MXDA中。以100ml/min速率进行氮气保护，开启搅拌，搅拌速率为600
‑
800r/min，加热，20min内升温至80
‑
85℃并保持，观察反应液变成浓紫色为止。反应液浓紫显色后，80
‑
85℃保持40min。用平流泵对ST进料，ST的用量与MXDA用量的摩尔比为0.8
‑
1，设定适当流量参数，进料时间为1
‑
3h，控制反应温度80
‑
85℃。进料结束后，在温度80
‑
85℃下保温40
‑
80min，以GC或GC
‑
MS分析ST的反应率，ST反应率≥99.7％，则反应结束。
[0017]作为本专利技术再进一步的方案：所述S2中的催化剂水解及碱吸附，其中水解温度为70
‑
90℃，优选80
‑
85℃，水解时间为5
‑
20min，优选10min，具体S2操作包括以下步骤：
[0018]S8、亲核加成改性反应完成后，添加反应物料量的3wt％
‑
8wt％的水，对催化剂进行分解；添加反应物料量的0.05wt％
‑
1wt％助滤剂，对分解生成的LiOH进行碱吸附。添加水和助滤剂后，在80
‑
85℃，保温10min。
[0019]作为本专利技术再进一步的方案：所述S3中的过滤，且其具体使用方法包括以下步骤：
[0020]S9、氮气保护下，反应液冷却至40℃。使用设置玻璃纤维滤纸(ADVANTEC，GF75)的正压过滤器，加上0.1MPa的压力过滤，收集滤液。
[0021]作为本专利技术再进一步的方案：所述S4中滤液浓缩制备具体包括以下步骤：
[0022]S9、把滤液移到装有氮气导入管、搅拌装置、热电偶、蒸馏管的4口烧瓶，缓缓减压到
‑
0.095Mpa为止。减压后，缓缓升温到145℃为止，馏去水分。水分馏去后，缓缓减压到
‑
0.0995Mpa为止。减压后，缓缓升温到165℃为止，馏去ST。ST馏去后，冷却至40℃为止，用氮气到常压状态。
[0023]作为本专利技术再进一步的方案：所述S6中再次碱吸附，具体操作包括以下步骤：
[0024]S10、往烧杯中，加入过滤后的粗制品，加入占粗产品的1wt％
‑
2wt％助滤剂混合后，移到玻璃过滤器(25G
‑
4)里，用减压过滤预涂助剂，注意预涂的助剂层不要有裂纹。预涂后，往粗制品里添加占粗产品5wt％的助滤剂，进行真空过滤。过滤后，用氮气平衡至常压，取出制品。
[0025]作为本专利技术再进一步的方案：所述S5中蒸馏精制，具体操作包括以下步骤：
[0026]S11、粗MXDA改性物移到装有氮气导入管、搅拌装置、热电偶、蒸馏管的4口烧瓶，一边吹入氮气，缓缓减压到
‑
0.0995Mpa为止。减压后，缓缓升温至160℃脱去水分和富余的MXDA。进行抽样，确认水分率300ppm以下，冷却并用氮气平衡至常压。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0028]以胺和C＝C双键亲核加成反应为基础改性MXDA，即采用ST对MXDA进行亲核加成改性，通过水解、碱吸附、蒸馏等工艺除去催化剂和未反应的MXDA，获得精制的MXDA改性物。该工艺的有益效果有改性后的产物性能优异；改性后的工艺路线简单，反应条件温和，能耗少。同时后处理工艺简单，对环境影响小。
附图说明
[0029]图1、苯乙烯(ST)改性间苯二甲胺(MXDA)机理
[0030]图2、MXDA改性物GC报告
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种间苯二甲胺改性工艺，其特征在于：采用胺和C＝C双键亲核加成工艺，对MXDA进行改性。用ST对MXDA进行亲核加成改性，通过水解、碱吸附、蒸馏等工艺除去催化剂和未反应的MXDA，获得精制的MXDA改性物；包括以下步骤：S1、改性反应：以胺基锂作催化剂，苯乙烯(ST)作改性原料对间苯二甲胺(MXDA)进行亲核加成改性；S2、催化剂水解及碱吸附：水解胺基锂，以助滤剂吸附水解物LiOH；S3、过滤：加压过滤出吸附后的助滤剂，收集滤液；S4、减压浓缩：减压除去滤液中的水分和ST，浓缩滤液；S5、再次吸附过滤：用助滤剂吸附S4中残留LiOH，并氮气压滤，若S4中Li残留≦1ppm，则此步不用。S6、精制：减压蒸馏，除去浓缩液中的微量水分和富余MXDA，获得精制MXDA改性物。2.根据权利要求1所述的一种间苯二甲胺改性工艺，其特征在于，所述S1中以胺基锂作催化剂，苯乙烯(ST)作改性原料对间苯二甲胺(MXDA)进行亲核加成改性具体包括以下步骤：在带有四叶平翼搅拌、热电偶、冷凝管、氮气管、蛇管的四口反应瓶内放入MXDA，然后放入胺基化锂占物料总量的0.01wt％
‑
1wt％，放入过程把胺基锂通过PP制滴管迅速沉降到MXDA中。以100ml/min速率进行氮气保护，开启搅拌，搅拌速率为600r/min，加热，20min内升温至80
‑
85℃并保持，观察反应液变成浓紫色为止。反应液浓紫显色后，80
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85℃保持40min。用平流泵对ST进料，ST的用量与MXDA用量的摩尔比为0.8
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1，设定适当流量参数，进料时间为1
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3h，控制反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泫迈，
申请(专利权)人：长沙友兴盟进出口贸易有限公司，
类型：发明
国别省市：