【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机催化，具体涉及一种用于催化合成二甲硫基甲苯二胺的催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在聚氨酯弹性体的加工成型中必须加入一种兼起扩链和交联作用的固化剂,几十年来使用得最为成功的固化剂当属3,3’-二氯-4,4’-二氨基-二苯基甲烷(moca)。虽然用moca制得的弹性体的物理力学性能最好,而致命的弱点是致癌性,美国政府已命令终止moca在聚氨酯中的应用。为此世界各国竞相研究新型固化剂,但均未获理想的结果。1987年,美国ethyl公司研究发现二甲硫基甲苯二胺(dmtda)是一种有希望取代moca的固化剂。
2、二甲硫基甲苯二胺是由二氨基甲苯与烷基化试剂二甲基二硫在路易斯酸催化剂存在下，在温度为100-200°c下，压力为常压至6.9mpa反应生成，反应结束后，利用减压精馏分离反应产物，其缺点是二甲基二硫的损耗很大，且反应产物温度高并且含有一些水溶性杂质例如二氨基甲苯和一些有机盐类物质。
3、因此，需要找寻一种高活性催化剂能够提高反应收率，降低反应活化能，减少杂质的产生。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提出一种用于催化合成二甲硫基甲苯二胺的催化剂及其制备方法和应用，制备方法简单，条件温和，易于保存，可以重复使用，克服了高分子催化剂易于膨胀的问题，且催化活性高，选择性强，能有效降低反应活化能，使得二甲硫基甲苯二胺的合成反应条件更温和，具有广阔的应用前景。
2、本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术
4、作为本专利技术的进一步改进，包括以下步骤：
5、s1. sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉的制备：将正硅酸烷基酯溶于乙醇中，加入水和乙酸，加热搅拌反应第一时间段，然后加入铝醇盐和醋酸锌，搅拌第二时间段，滴加氨水调节ph值，干燥形成凝胶，老化，加入改性液中浸泡，然后用乙醇进行溶剂置换，干燥，粉碎，制得sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉；
6、s2. la/eu掺杂sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉的制备：将步骤s1制得的sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉加入水中，加入镧盐和铕盐，加入柠檬酸，搅拌混合均匀，挥干溶剂，煅烧，洗涤，干燥，制得la/eu掺杂sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉；
7、s3. 改性：将步骤s2制得的la/eu掺杂sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉加入乙醇中，加入kh560，加热搅拌反应，过滤，洗涤，干燥，制得改性气凝胶；
8、s4. 开环：将步骤s3制得的改性气凝胶、聚乙烯醇加入1,4-二氧六环中，加入三氟化硼乙醚，加热搅拌开环反应，制得多羟基气凝胶；
9、s5. 络合：将步骤s4制得的多羟基气凝胶加入水中，加入锡盐，搅拌混合均匀，过滤，洗涤，干燥，制得用于催化合成二甲硫基甲苯二胺的催化剂。
10、作为本专利技术的进一步改进，步骤s1中所述正硅酸烷基酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述铝醇盐选自仲丁醇铝或异丙醇铝，所述正硅酸烷基酯、铝醇盐、醋酸锌、乙醇、水和乙酸的质量比为10-15:5-7:4-6:70-100:12-15:3-5，所述加热搅拌反应的温度为80-90℃，所述第一时间段为5-7h，所述第二时间段为10-20min，所述调节ph值为8-9，所述干燥形成凝胶的温度为55-65℃，时间为1-2h，所述老化的时间为2-3h，所述改性液为三甲基氯硅烷与无水乙醇按照质量比为1-2:15-20的混合液，所述浸泡的时间为5-7h。
11、作为本专利技术的进一步改进，步骤s2中所述sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉、镧盐、铕盐和柠檬酸的质量比为100:3-5:2-4:7-10，所述镧盐选自氯化镧、硫酸镧、硝酸镧中的至少一种，所述铕盐为氯化铕，所述煅烧的温度为300-400℃，时间为0.5-1h。
12、作为本专利技术的进一步改进，步骤s3中所述la/eu掺杂sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉、kh560的质量比为10:1-2，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为2-4h。
13、作为本专利技术的进一步改进，步骤s4中所述改性气凝胶、聚乙烯醇、三氟化硼乙醚的质量比为10:3-5:0.1-0.2，所述聚乙烯醇为聚乙烯醇400或聚乙烯醇1000，所述加热搅拌开环反应的温度为90-100℃，时间为0.5-1h。
14、作为本专利技术的进一步改进，步骤s5中所述多羟基气凝胶、锡盐的质量比为100:2.5-5，所述锡盐选自氯化锡、硫酸锡、硝酸锡中的至少一种，所述搅拌混合的时间为15-25min。
15、作为本专利技术的进一步改进，具体包括以下步骤：
16、s1. sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉的制备：将10-15重量份正硅酸烷基酯溶于70-100重量份乙醇中，加入12-15重量份水和3-5重量份乙酸，加热至80-90℃，搅拌反应5-7h，然后加入5-7重量份铝醇盐和4-6重量份醋酸锌，搅拌10-20min，滴加氨水调节ph值为8-9，加热至55-65℃干燥1-2h，形成凝胶，老化2-3h，加入改性液中浸泡5-7h，然后用乙醇进行溶剂置换，干燥，粉碎，制得sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉；
17、所述改性液为三甲基氯硅烷与无水乙醇按照质量比为1-2:15-20的混合液；
18、s2. la/eu掺杂sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉的制备：将100重量份步骤s1制得的sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉加入100重量份水中，加入3-5重量份镧盐和2-4重量份铕盐，加入7-10重量份柠檬酸，搅拌混合均匀，挥干溶剂，300-400℃煅烧0.5-1h，洗涤，干燥，制得la/eu掺杂sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉；
19、s3. 改性：将10重量份步骤s2制得的la/eu掺杂sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉加入100重量份乙醇中，加入1-2重量份kh560，加热至40-50℃，搅拌反应2-4h，过滤，洗涤，干燥，制得改性气凝胶；
20、s4. 开环：将10重量份步骤s3制得的改性气凝胶、3-5重量份聚乙烯醇加入100重量份1,4-二氧六环中，加入0.1-0.2重量份三氟化硼乙醚，加热至90-100℃，搅拌开环反应0.5-1h，制得多羟基气凝胶；
21、s5. 络合：将100重量份步骤s4制得的多羟基气凝胶加入200重量份水中，加入2.5-5重量份锡盐，搅拌混合15-25min，过滤，洗涤，干燥，制得用于催化合成二甲硫基甲苯二胺的催化剂。
22、本专利技术进一步保护一种上述的制备方法制得的用于催化合成二甲硫基甲苯二胺的催化剂。...
【技术保护点】
1.一种用于催化合成二甲硫基甲苯二胺的催化剂的制备方法，其特征在于，制备SiO2/Al2O3/ZnO复合气凝胶粉，掺杂La/Eu氧化物，表面经过KH560改性后，与聚乙烯醇进行开环接枝反应，然后络合锡金属，制得用于催化合成二甲硫基甲苯二胺的催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述正硅酸烷基酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述铝醇盐选自仲丁醇铝或异丙醇铝，所述正硅酸烷基酯、铝醇盐、醋酸锌、乙醇、水和乙酸的质量比为10-15:5-7:4-6:70-100:12-15:3-5，所述加热搅拌反应的温度为80-90℃，所述第一时间段为5-7h，所述第二时间段为10-20min，所述调节pH值为8-9，所述干燥形成凝胶的温度为55-65℃，时间为1-2h，所述老化的时间为2-3h，所述改性液为三甲基氯硅烷与无水乙醇按照质量比为1-2:15-20的混合液，所述浸泡的时间为5-7h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述SiO2/Al2O3/ZnO复
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述La/Eu掺杂SiO2/Al2O3/ZnO复合气凝胶粉、KH560的质量比为10:1-2，所述加热搅拌反应的温度为40-50℃，时间为2-4h。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述改性气凝胶、聚乙烯醇、三氟化硼乙醚的质量比为10:3-5:0.1-0.2，所述聚乙烯醇为聚乙烯醇400或聚乙烯醇1000，所述加热搅拌开环反应的温度为90-100℃，时间为0.5-1h。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S5中所述多羟基气凝胶、锡盐的质量比为100:2.5-5，所述锡盐选自氯化锡、硫酸锡、硝酸锡中的至少一种，所述搅拌混合的时间为15-25min。
8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的用于催化合成二甲硫基甲苯二胺的催化剂。
10.一种如权利要求9所述的催化剂在催化合成二甲硫基甲苯二胺中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于催化合成二甲硫基甲苯二胺的催化剂的制备方法，其特征在于，制备sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉，掺杂la/eu氧化物，表面经过kh560改性后，与聚乙烯醇进行开环接枝反应，然后络合锡金属，制得用于催化合成二甲硫基甲苯二胺的催化剂。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中所述正硅酸烷基酯为正硅酸甲酯或正硅酸乙酯，所述铝醇盐选自仲丁醇铝或异丙醇铝，所述正硅酸烷基酯、铝醇盐、醋酸锌、乙醇、水和乙酸的质量比为10-15:5-7:4-6:70-100:12-15:3-5，所述加热搅拌反应的温度为80-90℃，所述第一时间段为5-7h，所述第二时间段为10-20min，所述调节ph值为8-9，所述干燥形成凝胶的温度为55-65℃，时间为1-2h，所述老化的时间为2-3h，所述改性液为三甲基氯硅烷与无水乙醇按照质量比为1-2:15-20的混合液，所述浸泡的时间为5-7h。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中所述sio2/al2o3/zno复合气凝胶粉、镧盐、铕盐和柠檬酸的质量比为100:3-5:2-4:7-10，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李强，王晓刚，李春花，朱忠杰，
申请(专利权)人：东营海瑞宝新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。