本发明专利技术涉及化工产品合成工艺技术领域，特别涉及一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，包括以下步骤：S1：在氮气的保护下，将一定质量比的间苯二甲胺、吸收剂和抗氧化剂加入到溶剂中进行搅拌，搅拌速度控制在80‑140rpm，搅拌10‑20分钟，形成悬浮液A；S2：室温下，将适量的三光气加入到溶剂中，搅拌12‑20分钟，搅拌速度控制在60‑100rpm，形成溶液B；S3：在氮气保护下，将溶液B通过滴加方式加入到悬浮液A中，搅拌速度控制在120‑180rpm，温度控制在10‑55℃，30‑45分钟加完，继续反应2‑5小时；S4：然后以5‑10℃/min的升温速度，将反应温度升温到110‑150℃，继续反应1.5‑6小时，冷却到室温，过滤，除去滤渣、脱溶，然后通过精馏得到间苯二亚甲基二异氰酸酯。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工产品合成工艺，特别涉及一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法。
技术介绍
1、间苯二亚甲基二异氰酸酯(xdi)是一类重要的芳香族多异氰酸酯产品，在苯环和异氰酸酯基之间含有一个亚甲基，而且苯环又赋予了其优异的机械性能，因而其具有优良的耐候性、色泽稳定性和粘结性，主要用于高档聚氨酯涂料、眼镜片、软包装、户外密封剂、弹性体和胶粘剂等。
2、传统的间苯二亚甲基二异氰酸酯的制备方法是以间苯二甲胺为起始原料，光气化低温成盐法，核心技术是间苯二甲胺与干燥的氯化氢或者二氧化碳气体生成间苯二甲胺盐，然后低温下与液态光气反应生成间苯二甲酰氯，最后高温下与气态光气生成xdi。这种传统合成方案使用了剧毒的光气，在运输、储存过程中都会有风险，而且所有反应设备要求具备良好的密封性，更为严重的问题是光气反应活性特别高，放热剧烈，反应难以得到有效控制，生产过程具有更高危险性。董建勋等人(化学研究与应用，2015,27,6：891-894)报道了通过三光气法来合成间苯二亚甲基二异氰酸酯的研究，其技术核心是往间苯二甲胺中通入干燥的氯化氢气体，生成间苯二甲胺盐，然后加入三光气进行反应，将反应生成的氯化氢气体用氮气除去，得到xdi产品。该方法解决了传统的光气法带来的高风险的问题，但是将大量的氯化氢副产物排出反应体系，也会对环境带来很大的风险。从三光气法制备间苯二亚甲基二异氰酸酯的反应机理来看，要得到高产率的产品，必须将生成的氯化氢及时除去，而氯化氢的密度较大，因而，通过氮气来将生成的氯化氢除去，有较大的难度，会严重影响产率。
r/>技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，本专利技术提供一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的新型绿色合成方法，该方法不仅省去了间苯二甲胺成盐的过程，避免了光气的使用，而且避免了氯化氢气体的排出，提高了产率，而且降低了生产的风险，此方法生产过程简单、产率高，更加适合间苯二亚甲基二异氰酸酯的规模化生产。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，包括以下步骤：
3、s1：在氮气的保护下，将一定质量比的间苯二甲胺、吸收剂和抗氧化剂加入到溶剂中进行搅拌，搅拌速度控制在80-140rpm，搅拌10-20分钟，形成悬浮液a。
4、s2：室温下，将适量的三光气加入到溶剂中，搅拌12-20分钟，搅拌速度控制在60-100rpm，形成溶液b；
5、s3：在氮气保护下，将溶液b通过滴加方式加入到悬浮液a中，搅拌速度控制在120-180rpm，温度控制在10-55℃，30-45分钟加完，继续反应2-5小时；
6、s4：然后以5-10℃/min的升温速度，将反应温度升温到110-150℃，继续反应1.5-6小时，冷却到室温，过滤，除去滤渣，将滤液在0.0988mpa压力下、温度控制在65-95℃下脱去溶剂，然后通过精馏得到间苯二亚甲基二异氰酸酯。
7、作为本专利技术的进一步设置，步骤s1中所述间苯二甲胺、吸收剂、抗氧化剂和溶剂的质量比为1：9-30：0.015-0.08：24-125。
8、作为本专利技术的进一步设置，步骤s2中三光气和溶剂的质量比为1：8-20。
9、作为本专利技术的进一步设置，所述间苯二甲胺与三光气的质量比为1：2.8-5.2。
10、作为本专利技术的进一步设置，所述步骤s1中的吸收剂为醋酸银、醋酸铅、醋酸铜中的一种或多种。
11、作为本专利技术的进一步设置，所述步骤s1中的抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(irganox 168)、辛基化苯基-α-萘胺(irganox l06)、四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(irganox 1010)、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(irganox 1076)、乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间基)丙酸酯(irganox245)、二[3,5-二-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-]苯丙酸硫杂二甘醇酯(irganox 1035)、n,n'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(irganox 1098)中的一种或多种。
12、作为本专利技术的进一步设置，所述精馏过程是采用塔径比为10-35：1精馏塔，其真空度为20-50pa，收集塔顶135-140℃的馏分，得到间苯二亚甲基二异氰酸酯。
13、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
14、1、本专利技术提供一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的新型绿色合成方法，该方法不仅省去了间苯二甲胺成盐的过程，避免了光气的使用，而且避免了氯化氢气体的排出，提高了产率，而且降低了生产的风险，此方法生产过程简单、产率高，更加适合间苯二亚甲基二异氰酸酯的规模化生产。
15、2、本专利技术采用三光气方法合成，通过吸收剂的加入，将生成的副产物氯化氢全部原位成盐，不需要将氯化氢以及生成的光气排出反应体系，降低了风险，该合成方案绿色环保。
16、3、本方案的氯化氢副产物最大限度地、及时地得到了消除，产率大大提高，产率达到了92％以上。
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【技术保护点】
1.一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于：步骤S1中所述间苯二甲胺、吸收剂、抗氧化剂和溶剂的质量比为1：9-30：0.015-0.08：24-125。
3.根据权利要求1所述的一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于：步骤S2中三光气和溶剂的质量比为1：8-20。
4.根据权利要求1所述的一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于：所述间苯二甲胺与三光气的质量比为1：2.8-5.2。
5.根据权利要求1所述的一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于：所述步骤S1中的吸收剂为醋酸银、醋酸铅、醋酸铜中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于：所述步骤S1中的抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、辛基化苯基-α-萘胺、四(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间基)丙酸酯、二[3,5-二-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-]苯丙酸硫杂二甘醇酯、N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于：所述精馏过程是采用塔径比为10-35：1精馏塔，其真空度为20-50Pa，收集塔顶135-140℃的馏分，得到间苯二亚甲基二异氰酸酯。
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【技术特征摘要】
1.一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于：步骤s1中所述间苯二甲胺、吸收剂、抗氧化剂和溶剂的质量比为1：9-30：0.015-0.08：24-125。
3.根据权利要求1所述的一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于：步骤s2中三光气和溶剂的质量比为1：8-20。
4.根据权利要求1所述的一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于：所述间苯二甲胺与三光气的质量比为1：2.8-5.2。
5.根据权利要求1所述的一种间苯二亚甲基二异氰酸酯的绿色合成方法，其特征在于：所述步骤s1中的吸收剂为醋酸银、醋酸铅、醋酸铜中的一种或多种。
【专利技术属性】
技术研发人员：黄文蓉，
申请(专利权)人：湖北安卡新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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