N,N,N制造技术

本发明专利技术属于化工领域的聚氨酯工业，本发明专利技术公开了一种联产N,N,N'

【技术实现步骤摘要】
N,N,N
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三甲基
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N
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羟乙基双氨乙基醚和双(二甲氨基乙基)醚的联产法


[0001]本专利技术属于化工领域的聚氨酯工业，主要涉及两种化合物的联产合成方法，即N,N,N
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三甲基
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N
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羟乙基双氨乙基醚(简称ZF10)和双(二甲氨基乙基)醚(简称BDMAEE)的合成方法。

技术介绍

[0002]N,N,N
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三甲基
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N
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羟乙基双氨乙基醚(ZF10)为无色或浅黄色透明液体，可溶于水。其结构式如S
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1所示，是一种高效低气味反应型发泡催化剂，因分子结构中含有羟基官能团，可与异氰酸酯中的NCO反应生成聚氨酯泡沫的一部分，从而可起到降低聚氨酯制品气味和VOC挥发的作用；用于聚醚型聚氨酯软泡、模塑泡沫、包装用硬泡等。
[0003]ZF10可用于各种聚氨酯发泡中，取代传统聚氨酯发泡催化剂双(二甲氨基乙基)醚，推荐用于高回弹软质模塑泡沫，如：汽车PIP一体灌泡头枕、低密度全水包装泡沫以及低密度全水喷涂聚氨酯泡沫等，具有低气味特性，可防止在使用过程中因气味挥发问题导致的环境污染和对人体毒害等问题，有效改善了操作环境和生活品质。
[0004][0005]双(二甲氨基乙基)醚(BDMAEE)，纯品为无色液体，溶于水。其结构式如S
‑
2所示，作为高效叔胺催化剂，几乎适用于所有泡沫塑料制品的生产，主要用于软质泡沫制品，特别适合高回弹制品。
[0006][0007]ZF10目前主要合成方法如下：
[0008]1)、专利CN108250088A公开的ZF10的制备方法，采用N,N
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二甲基乙醇胺(下简称DMEA)和氯乙醛缩二甲醇为原料，依次经亲核取代、水解后获得中间产物。再中间产物与N
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甲基乙醇胺混合，以Raney Ni作为催化剂进行加氢胺化合成ZF10。该方法原子经济性不高，生产过程涉及含卤素的酸、盐等环境不友好物质，设备腐蚀严重，处理困难。
[0009]反应式方程如下：
[0010][0011]2)、专利CN 108084040A公开的ZF10的制备方法，采用二甲氨基乙氧基乙醇为原料，先在催化剂作用下用氧气进行氧化得中间产物，再中间产物与N
‑
甲基乙醇胺混合，以Raney Ni作为催化剂进行加氢胺化合成ZF10。该方法原料成本高，收率偏低(收率仅仅为61.2％)。
[0012]反应式方程如下：
[0013][0014]3)、专利CN104341313A公开的两种ZF10的制备方法:
[0015](a)采用DMEA和N
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甲基二乙醇胺(下简称MDEA)为主要原料，先DMEA与金属钠反应得醇钠，MDEA与氯化亚砜反应得单氯化物，再醇钠与单氯化物反应合成ZF10。
[0016]反应式方程如下：
[0017][0018](b)采用N
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甲基乙醇胺、DMEA和环氧乙烷为主要原料，先N
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甲基乙醇胺与金属钠反应得醇钠，DMEA与氯化亚砜反应得氯化物，再醇钠与氯化物反应得N,N,N
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三甲基双乙基胺醚，最后N,N,N
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三甲基双乙基胺醚与环氧乙烷反应合成ZF10。反应式方程如下：
[0019][0020]上述(a)和(a)两种方法都用到活拨金属钠，产生氢气，过程危险性增大。使用氯化亚砜毒性大，腐蚀严重，产生卤盐，对环境不友好。

技术实现思路

[0021]本专利技术要解决的技术问题是提供一种ZF10和BDMAEE联产的合成方法。
[0022]为解决上述技术问题，本专利技术提供提供一种联产N,N,N
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三甲基
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N
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羟乙基双氨乙基醚(简称ZF10)和双(二甲氨基乙基)醚(简称BDMAEE)的合成方法，包括由二甲基乙醇胺(DMEA)和浓硫酸反应制备醚化液，还包括以下步骤：
[0023]1)、中和处理：
[0024]于0～70℃的温度、搅拌条件下，向醚化液中加入(滴加)质量浓度20～50％的氢氧化钠溶液，中和至pH值≥12(即Ph12～14)，得到中和液；
[0025]2)、酯交换反应：
[0026]于50～110℃的温度、搅拌条件下，向中和液中加入N
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甲基二乙醇胺(MDEA)，并保温(50～110℃)酯交换反应1～5h，得到酯交换液；
[0027]N
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甲基二乙醇胺(MDEA)与用于制备醚化液的二甲基乙醇胺(DMEA)的摩尔用量比为1:1.3～1.4(优选1:1.337)；
[0028]3)、固液分离；
[0029]过滤酯交换液，分别得到滤液和滤饼；
[0030]所述滤液进行下述步骤4)的精馏分离，所述滤饼为副产物(主要含硫酸钠)；
[0031]4)、精馏：
[0032]将滤液先常压精馏，所得馏分为水，再减压精馏，所得馏分分别为二甲基乙醇胺(DMEA)、N
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甲基二乙醇胺(MDEA)、双(二甲氨基乙基)醚(BDMAEE)、N,N,N
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三甲基
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N
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羟乙基双氨乙基醚(ZF10)。
[0033]作为本专利技术的合成方法的改进，步骤4)为：
[0034]滤液先经常压精馏，收集常压精馏100～105℃的馏分，得水馏分；
[0035]再减压精馏：
[0036]收集50～60℃/7mmHg馏分，得DMEA馏分；
[0037]收集80～90℃/7mmHg馏分，得MDEA馏分；
[0038]收集100～108℃/7mmHg馏分，得BDMAEE馏分；
[0039]收集120～130℃/7mmHg馏分，得ZF10馏分。
[0040]作为本专利技术的合成方法的进一步改进：
[0041]所述步骤1)中的温度(中和温度)为15～25℃，氢氧化钠溶液浓度30～35％。
[0042]作为本专利技术的合成方法的进一步改进：
[0043]所述步骤2)的温度(酯交换温度)为95～100℃，酯交换反应时间为3h。
[0044]说明：在本专利技术中，由DMEA和浓硫酸反应制备酯化液，参照中国专利CN110028413A。
[0045]本专利技术的ZF10、BDMAEE的联产反应方程式如下：
[0046][0047]本专利技术是一种以DMEA和MDEA为主要原料，经过催化酯化(由DMEA和浓硫酸酯化，所得命名为醚化液)、中和、酯交换反应、固液分离和精馏得到BDMAEE和ZF10的新方法。DMEA和浓硫酸的酯化液制备工艺技术成熟。精馏分离的水可以循环套用，回收的DMEA和MDEA均为反应的主要原料，原子经济型高，做到零排放。不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.联产N,N,N'
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三甲基
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N'
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羟乙基双氨乙基醚和双(二甲氨基乙基)醚的合成方法，包括由二甲基乙醇胺和硫酸反应制备醚化液，其特征在于还包括以下步骤：1)、中和处理：于0～70℃的温度、搅拌条件下，向醚化液中加入质量浓度20～50％的氢氧化钠溶液，中和至pH值≥12，得到中和液；2)、酯交换反应：于50～110℃的温度、搅拌条件下，向中和液中加入N
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甲基二乙醇胺，并保温酯交换反应1～5h，得到酯交换液；N
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甲基二乙醇胺与用于制备醚化液的二甲基乙醇胺的摩尔用量比为1:1.3～1.4；3)、固液分离；过滤酯交换液，分别得到滤液和滤饼；所述滤液进行下述步骤4)的精馏分离；4)、精馏：将滤液先常压精馏，所得馏分为水，再减压精馏，所得馏分分别为二甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光，李忠军，陶波，李珍名，
申请(专利权)人：南通恒光大聚氨酯材料有限公司，
类型：发明
国别省市：