甲基环己基二异氰酸酯的制备方法技术

技术编号:5470498 阅读:525 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于有机化合物技术领域,具体涉及一种非光气制备甲基环己基二异氰酸酯的方法,该方法以甲基环己基二胺或其异构体混和物或其盐或其胺和盐的混和物为原料,与二(三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二者的混合物在惰性溶剂中反应。本发明专利技术方法使用了二(三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二者的混合物替代光气,与甲基环己基二胺或其盐反应制备甲基环己基二异氰酸酯。与传统光气法相比,本发明专利技术方法操作方便、安全性高、环境友好,反应条件温和,加料和反应在常压下进行,因而对于生产设备要求降低,并且使工艺简化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机化合物
,具体涉及一种非光气制备甲基环己基二异氰酸 酯的方法。
技术介绍
甲基环己基二异氰酸酯,也称为氢化TDI,或HTDI,是一种脂肪族类异氰酸酯。由 它制得的聚氨酯产品,具有不黄变性、光稳定性、耐候性和高机械性能等优异特性。目前常 用脂肪族类异氰酸酯是异佛尔酮二异氰酯(IPDI)和六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。前者虽然 性能好,但由于主要靠进口,其价格高一直难以普遍推广;而后者也因为其性能不如前者, 很难应用于高性能聚氨酯产品中。HTDI的出现可以弥补IPDI和HDI两者的不足之处。甲 基环己基二异氰酸酯,包含1-甲基_2,4-环己二异氰酸酯与1-甲基-2,6-环己二异氰酸 酯两种同分异构体,又内含顺反异构体。HTDI的原料甲基环己基二胺可由氢化甲基苯基二 胺制备,而由HTDI制得的聚氨酯材料综合性能优异,可以用于合成高档次、耐黄变、耐高温 产品,聚氨酯弹性体、水性聚氨酯、涂料、皮革等。总之,其制品在性能方面要优于HDI等异 氰酸酯的聚氨酯,而价格低于IPDI的产品。甲基环己基二异氰酸酯目前是由光气法合成。光气是剧毒性气体,沸点低、挥发性 大,在使用、运输和贮存过程中存在着极大的危险性。生产中使用光气须有复杂的反应设 备,冷冻系统,多种严格的安全措施和操作规程。另外反应通常在高温高压下进行,光气在 溶剂中的溶解度有限,使用中难以计量,往往需要大大过量的光气和延长反应时间来确保 反应的充分进行,这不仅容易引起副反应,增加光气的消耗量和成本,也给生产带来更大的 危险性。用光气法合成甲基环己基二异氰酸酯时,光气的使用量超过氨基摩尔数的400% -2000% ;再次,反应温度高,压力大,甲基环己基二胺异构体混合物以及光气分别加热到300 -500 °C进行气化。
技术实现思路
本专利技术针对传统的光气法制备甲基环己基二异氰酸酯存在工艺路线长,技术复杂 和安全性较差等缺陷,提供一种甲基环己基二异氰酸酯的非光气制备方法,该方法具有操 作方便、安全性高、环境友好等优点。本专利技术中,上述技术问题是通过以下技术方案得以解决的一种甲基环己基二异氰酸酯的非光气制备方法,具体是以甲基环己基二胺或其异构体 混和物或其盐或其胺和盐的混和物为原料,与二 (三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二 者的混合物在惰性溶剂中反应。本专利技术主要是以甲基环己二胺为原料,用二 (三氯甲基)碳 酸酯,或氯甲酸三氯甲酯,或二者的混合物与所述的原料进行酰基化反应,然后脱去氯化氢 生成甲基环己基二异氰酸酯(HTDI)。其反应机理与光气反应类似,以二 (三氯甲基)碳酸酯 或氯甲酸三氯甲酯制备HTDI的总化学反应式如下权利要求1.一种甲基环己基二异氰酸酯的非光气制备方法,其特征在于以甲基环己基二胺或 其异构体混和物或其盐或其胺和盐的混和物为原料,与二 (三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三氯 甲酯或二者的混合物在惰性溶剂中反应,得到甲基环己基二异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于在二(三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三 氯甲酯或二者的混合物与甲基环己基二胺或其异构物混和物或其盐或其胺和盐的混和物 反应制备甲基环己基二异氰酸酯时,通过向反应釜中滴加反应物的方法,来控制反应物的 投入量和反应的进程,反应物或同时滴加,或交替滴加,或将一反应物往另一反应物滴加。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于甲基环己基二异氰酸酯以低温和高 温两步反应分别进行制得,第一步反应温度在-10 - 100 V之间,第二步反应温度在100 -200 "C 之间。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于甲基环己基二异氰酸酯以酰基化和 脱氯化氢两步反应同时进行制得,反应温度在100 - 200 V之间。5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于所述的二(三氯甲基)碳 酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二者的混合物预先溶解于惰性溶剂中,再进行反应;或者是使用 固体二(三氯甲基)碳酸酯,或液体氯甲酸三氯甲酯,或者二者的混合物溶液作为反应物进 行反应。6.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于所述的惰性溶剂为芳香 烃、卤代芳烃、商代脂肪烃、脂肪族酯类化合物或芳香族酯类化合物、脂肪族腈类或芳香族 腈类有机溶剂。7.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于制备甲基环己基二异氰 酸酯的原料包括甲基环己基二胺、其异构物混和物、甲基环己基二胺盐或其胺和盐的混和 物,甲基环己基二胺盐包括盐酸盐、碳酸盐、硫酸盐或磷酸盐。8.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于所述的二(三氯甲基)碳 酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二者的混合物作为光气化试剂与甲基环己基二胺反应制备甲基 环己基二异氰酸酯时,甲基环己基二胺与二(三氯甲基)碳酸酯的摩尔数比为1:0.67 -1:10;甲基环己基二胺与氯甲酸三氯甲酯的摩尔数比为1:1 - 1:10。9.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于所述的反应得到的产物 经减压分馏得到甲基环己基二异氰酸酯或其异构物混和物。10.根据权利要求8中任一项所述的制备方法,其特征在于所述的反应得到的产物经 减压分馏得到甲基环己基二异氰酸酯或其异构物混和物。全文摘要本专利技术属于有机化合物
,具体涉及一种非光气制备甲基环己基二异氰酸酯的方法,该方法以甲基环己基二胺或其异构体混和物或其盐或其胺和盐的混和物为原料,与二(三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二者的混合物在惰性溶剂中反应。本专利技术方法使用了二(三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二者的混合物替代光气,与甲基环己基二胺或其盐反应制备甲基环己基二异氰酸酯。与传统光气法相比,本专利技术方法操作方便、安全性高、环境友好,反应条件温和,加料和反应在常压下进行,因而对于生产设备要求降低,并且使工艺简化。文档编号C07C263/00GK102086162SQ201010602659公开日2011年6月8日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日专利技术者夏晨东, 高剑萍 申请人:浙江丽水有邦化工有限公司本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种甲基环己基二异氰酸酯的非光气制备方法,其特征在于:以甲基环己基二胺或其异构体混和物或其盐或其胺和盐的混和物为原料,与二(三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二者的混合物在惰性溶剂中反应,得到甲基环己基二异氰酸酯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:夏晨东高剑萍
申请(专利权)人:浙江丽水有邦化工有限公司
类型:发明
国别省市:33

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