[发明专利]一种基于光气制备对苯二异氰酸酯(PPDI)的新工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种化工原料的制备工艺，具体涉及对苯二异氰酸酯(PPDI)的制备新工艺。

背景技术：

对苯二异氰酸酯(PPDI)，化学结构式：

相对分子量：160.13；质量指标：≥98％

对苯二异氰酸酯(PPDI)为白色至淡黄色片状固体，NCO含量52.5％。熔点94～95℃，沸点260℃，密度(g·cm-3)1.4407(20℃)。

该异氰酸酯反应活性高，与羟基、胺基及水反应生成聚氨酯或聚脲。由对苯二胺经光气化反应制得，是高性能热塑性及浇注聚氨酯的原料。

对苯二异氰酸酯(PPDI)是一种新的高性能的特种PU固化剂，在它的结构中，除具备苯环外，还有两个对称排布的-NCO基团，因此当它与二醇，二胺类原料反应生成聚氨酸酯大分子材料时，能在分子结构中产生致密性很高的硬链段区，具有极高的内聚力，使聚氨酯聚合物产生极好的相分离，从而使生成的聚氨酯比传统聚氨酯具有更高的耐磨性，更好的机械力学性能，更优秀的耐温，耐溶剂，耐水性能以及十分突出的回弹性能。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。但是它的制备工艺却没有得到应有的发展，目前它的制备方法、工艺相对落后。生产工艺过程复杂、反应过程缓慢，而且生成大量的废弃的污染物，对环境造成巨大的污染。

发明内容：

本发明的目的是提供一种基于光气制备对苯二异氰酸酯(PPDI)的新工艺，它能方便、经济、利用较少的投资即可制备对苯二异氰酸酯(PPDI)。为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下工艺步骤：1、盐酸生成反应；2、成盐反应；3、光化反应；

所述的盐酸生成反应是将将定量POCl₃真空抽入至计量槽在盐酸发生釜内放入定量的盐酸，慢慢滴加POCl₃反应生成HCl，反应式如下：

POCl₃+3H₂O→H₃PO₄+3HCl；

所述的成盐反应是将定量的溶剂邻二氯苯投入成盐反应釜中，加入定量的对苯二胺，全回流状态加热，溶解对苯二胺、通入一定量的HCl，取样测试PH值，PH值在3～4之间时，成盐结束，尾气去尾破处理，反应式如下：

所述的光化反应将对苯二胺盐酸盐-邻二氯苯混合液转至光化釜，控制温度全回流状态下通入光气反应，待反应物料澄清后判断为反应终点，通入定量氮气脱酸，取样分析待酸度含量合格后精馏、结晶、离心、干燥、包装或精馏切片包装，具体反应式如下：

本发明中制订合理的成盐反应条件，避免了预聚物反应缓慢，反应机理复杂，容易生成副产品物且影响下步反应的不利因素，减少污染物排放80％，产品含量≥98％，收率≥92％。

具体实施方式：

本具体实施方式采用以下技术工艺步骤：1、盐酸生成反应；2、成盐反应；3、光化反应；

所述的盐酸生成反应是将将定量POCl₃真空抽入至计量槽在盐酸发生釜内放入定量的盐酸，慢慢滴加POCl₃反应生成HCl，反应式如下：POCl₃+3H₂O→H₃PO₄+3HCl；

所述的成盐反应是将定量的溶剂邻二氯苯投入成盐反应釜中，加入定量的对苯二胺全回流状态加热，溶解对苯二胺，通入一定量的HCl，取样测试PH值，PH值在3～4之间时，成盐结束，尾气去尾破处理，反应式如下：

所述的光化反应将对苯二胺盐酸盐-邻二氯苯混合液转至光化釜，控制温度全回流状态下通入光气反应，待反应物料澄清后判断为反应终点，通入定量氮气脱酸，取样分析待酸度含量合格后精馏、结晶、离心、干燥、包装或精馏切片包装，具体反应式如下：

本具体实施方式生产的对苯二异氰酸酯(PPDI)经国家农药产品质量监督检验中心检验，所检项目符合G/320381 GAJ01-2008《对苯二异氰酸酯》企业标准规定的要求。

本具体实施方式中对苯二异氰酸酯(PPDI)合成用主要原料：

原料名称    规格1、对苯二胺    99.5％2、盐酸    30％3、三氯氧磷    99％4、光气    自制5、其他辅料    99.8