一种对苯二异氰酸酯的制备方法技术

本申请提供一种对苯二异氰酸酯的制备方法，包括：配制对苯二胺

A preparation method of p-phenyldiisocyanate

【技术实现步骤摘要】
一种对苯二异氰酸酯的制备方法


[0001]本申请涉及化工原料制备
，尤其涉及一种对苯二异氰酸酯的制备方法。

技术介绍

[0002]对苯二异氰酸酯(以下简称PPDI)是一种新的高性能的特种PU固化剂，由于它的综合性能优良、动态力学性能又十分突出，它的应用价值越来越被人们所认识。PPDI产品具有技术含量高，市场潜力大，使用性能突出等优点，它在精细化学中间体领域占据着重要的地位。PPDI的合成方法有光气法和非光气法，其中光气法包括液相直接光气法以及造盐光气法。
[0003]其中造盐光气法首先将相应胺与氯化氢、二氧化碳等酸性气体成盐，然后再进行光气化反应，该方法能够有效避免直接光气法中容易产生聚合物的问题。胺与盐酸的反应速度太快，导致晶粒大小不易控制；反应过程中不仅会产生晶粒间包液，难以控制成盐率，而且会生成氨基多盐酸盐，导致料液粘度增大。
[0004]在成盐光气化工艺中，关键是胺与氯化氢等酸性气体的成盐转化反应，成盐转化率的高低直接影响后续光气化反应和PPDI的收率。由于成盐转化反应中胺盐酸盐包覆现象的存在，导致胺转化率下降，后续光气化反应中产生脲类副产物，此外产生的胺盐酸盐颗粒不一，分散不均，使得光化反应时间变长，副产物增多。并且由于对苯二胺在常用有机溶剂中溶解度较低，因此需要在较高的温度下使用大量溶剂保证对苯二胺溶解，无形中增加了成本。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种对苯二异氰酸酯的制备方法，以解决因为成盐率不足对苯二胺残留导致后续光化发生胺与异氰酸酯的副反应的问题，完全阻绝了取代脲类杂质的生成。
[0006]本申请提供的一种对苯二异氰酸酯的制备方法，包括以下步骤：
[0007]配制对苯二胺
‑
水混合体系，所述对苯二胺
‑
水混合体系中的对苯二胺质量分数为20％～55％；
[0008]将对苯二胺
‑
水混合体系与盐酸溶液混合发生成盐反应得到反应液，其中盐酸与对苯二胺的摩尔比为1:2；
[0009]将反应液进行脱水后，加入甲苯升温至回流进行带水操作得到对苯二胺盐酸盐
‑
甲苯混合浆料；
[0010]将所述混合浆料通入光气进行两段式反应，最终得到PPDI光化液；
[0011]将所述PPDI光化液过脱光气、脱溶、精馏获得对苯二异氰酸酯。
[0012]可选的，将对苯二胺
‑
水溶液与盐酸溶液混合发生成盐反应得到反应液步骤包括：
[0013]将对苯二胺
‑
水的混合体系加入到20
‑
60℃的反应釜中；
[0014]开启搅拌，向所述反应釜中加入盐酸溶液进行成盐反应得到反应液，其中反应时间为30
‑
240min。
[0015]可选的，所述盐酸溶液的质量浓度为10％
‑
30％。
[0016]可选的，将反应液进行脱水后，加入甲苯升温至回流进行带水操作得到对苯二胺盐酸盐
‑
甲苯混合浆料步骤包括：
[0017]对所述反应液进行负压脱水，待反应液降至室温后补加甲苯，其中加入的甲苯为对苯二胺质量浓度的15％～21％；
[0018]将补加甲苯后的反应液回流带水至反应釜温度110℃后得到对苯二胺盐酸盐
‑
甲苯混合浆料。
[0019]可选的，所述脱水压力为
‑
0.06Mpa～
‑
0.095Mpa。
[0020]可选的，将所述混合浆料通入光气进行两段式反应步骤包括：
[0021]向脱水后的所述混合浆料通入光气进行正压反应，其中正压反应时间为1
‑
4h；
[0022]当正压反应结束后对所述混合浆料进行常压反应得到PPDI光化液，其中常压反应时间为2
‑
6h。
[0023]可选的，正压反应过程中，反应温度为110℃～140℃，反应压力为0.3Mpa～0.8Mpa；常压反应过程中，反应温度为90℃～110℃，反应压力为常压。
[0024]可选的，光气耗用量摩尔当量为3.3～3.8，光气在正压反应、常压反应的耗用量比值为5:5～8:2。
[0025]由以上技术方案可知，本申请提供一种对苯二异氰酸酯的制备方法，包括：配制对苯二胺
‑
水混合体系；将对苯二胺
‑
水混合体系与盐酸溶液混合发生成盐反应得到反应液，其中盐酸与对苯二胺的摩尔比为1:2；将反应液进行脱水后，加入甲苯升温至回流进行带水操作得到对苯二胺盐酸盐
‑
甲苯混合浆料；将所述混合浆料通入光气进行两段式反应，最终得到PPDI光化液；将所述PPDI光化液过脱光气、脱溶、精馏获得对苯二异氰酸酯。相较于传统的成盐法，能够使得胺的成盐率达到100％，从而避免了因为成盐率不足对苯二胺残留导致后续光化发生胺与异氰酸酯的副反应，完全阻绝了取代脲类杂质的生成。在后续光化中，鉴于PPDI的热敏性与盐酸盐较低的反应活性，采用高压、低温反应，能够有效增加反应效率，减少PPDI的聚合，提高收率。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本申请实施例提供的对苯二异氰酸酯的制备方法流程图。
具体实施方式
[0028]下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。
[0029]本申请提供的一种对苯二异氰酸酯的制备方法，包括以下步骤：
[0030]配制对苯二胺
‑
水混合体系，所述对苯二胺
‑
水混合体系中的对苯二胺质量分数为
20％～55％；
[0031]将对苯二胺
‑
水混合体系与盐酸溶液混合发生成盐反应得到反应液，其中盐酸与对苯二胺的摩尔比为1:2；
[0032]将反应液进行脱水后，加入甲苯升温至回流进行带水操作得到对苯二胺盐酸盐
‑
甲苯混合浆料；
[0033]将所述混合浆料通入光气进行两段式反应，最终得到PPDI光化液；
[0034]将所述PPDI光化液过脱光气、脱溶、精馏获得对苯二异氰酸酯。
[0035]本专利技术中，溶剂的选择必须保证在反应体系中的稳定性，即反应条件下不与原料等反应的惰性溶剂。因为对苯二异氰酸酯在甲苯中的溶解度较大，饱和蒸气压及沸点较其他卤代芳香烃溶剂较低，易于在后处理过程中与PPDI分离，且在脱水过程中带水效率高，因此选用甲苯作为反应溶剂。
[0036]具体地，将对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对苯二异氰酸酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：配制对苯二胺
‑
水混合体系，所述对苯二胺
‑
水混合体系中的对苯二胺质量分数为20％～55％；将对苯二胺
‑
水混合体系与盐酸溶液混合发生成盐反应得到反应液，其中盐酸与对苯二胺的摩尔比为1:2；将反应液进行脱水后，加入甲苯升温至回流进行带水操作得到对苯二胺盐酸盐
‑
甲苯混合浆料；将所述混合浆料通入光气进行两段式反应，最终得到PPDI光化液；将所述PPDI光化液过脱光气、脱溶、精馏获得对苯二异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的对苯二异氰酸酯的制备方法，其特征在于，将对苯二胺
‑
水溶液与盐酸溶液混合发生成盐反应得到反应液步骤包括：将对苯二胺
‑
水的混合体系加入到20
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60℃的反应釜中；开启搅拌，向所述反应釜中加入盐酸溶液进行成盐反应得到反应液，其中反应时间为30
‑
240min。3.根据权利要求1所述的对苯二异氰酸酯的制备方法，其特征在于，所述盐酸溶液的质量浓度为10％
‑
30％。4.根据权利要求1所述的对苯二异氰酸酯的制备方法，其特征在于，将反应液进行脱水后，加入甲苯升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：林洋，雍晨阳，石苏洋，侯嘉，王明晨，韩小文，
申请(专利权)人：江苏扬农化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：