[发明专利]一种三聚氰胺衍生物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三聚氰胺衍生物的制备方法,尤其涉及制备方法中反应终点的判断和控制。

背景技术

三聚氰胺氨基二甘醇衍生物在精细化工产品的生产和开发方面有着广泛的应用。由于其在三聚氰胺中引入了羟乙基氧乙基基团，极大地提高了三聚氰胺在水溶液体系中的溶解性，从而为三聚氰胺在反应的任意阶段以大比例添加到反应体系中,特别是氨基树脂的反应体系，提供了一种可能，对工艺的改进及新产品的研发提供了更多的选择。

目前以三聚氰胺和二甘醇胺为起始物的反应体系只能得到N-单（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺，N,N’-双（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺，N,N’,N’’-三（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺的混合物，而要实现这三种三聚氰胺衍生物的工业化分离还存在一定的困难。

公开的文献报道了N-单（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺10%mol，N,N’-双（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺50%mol，N,N’,N’’-三（5-羟基-3-氧杂戊基）三聚氰胺40%的混合物,以下简称“高取代度衍生物”，应用于氨基树脂改性的案例，取得了良好的效果。但是，这种高取代度衍生物具有明显的不足：其一，高的取代度消弱了三聚氰胺酰胺基的反应活性特征，使其应用受到局限，特别是在用作活性共缩聚单体制备树脂时；其二，产品在室温条件下是一种半固态的粘性物，极易吸潮，给使用、储存、运输带来极大的麻烦，也在一定程度上限制了其的商业化。

人们期待一种商业化的三聚氰胺氨基二甘醇衍生物的产品：适当低的取代度保留了更多的活性基团（-NH2），用途更加广泛，特别是用作活性共缩聚单体，可以在氨基树脂合成的任意阶段，起始、中间、后期以任意的比例加入，分别用以改善树脂的性能、制备无游离醛树脂和无游离醛的木材产品；稳定的组分为其后使用过程中的配方设计更为便捷;与取代度相应的更好的产品形态和色相，更便于操作、储存、运输和商业化。

为实现上述目的，必须解决以下技术问题:必须有一种快捷、有效的反应终点的判断和检验方法，以便在反应过程中及时终止反应，得到目的组分的产物；与目的产物及检测方法相适应的工艺，以便生产出组分及质量高度稳定的商业化产品。

已公开的文献报道中,如US4886882和US5637704，采用的是使用HPLC来检测反应产物构成。HPLC可以在反应的过程中通过取样分析产物的组分构成，但是需要一系列的操作过程和一定的时间才能得到分析的结果，因而不能在实际生产过程用于反应终点的及时检测；另外的原因，过程中的反应体系是一个包括初始原料、反应中间产物、催化剂在内的复杂的混合物，HPLC在线分析的准确性也会大打折扣。文献所述产物，即“高取代度衍生物”，实际上是一种最终的反应平衡的结果。 

发明内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种生产低平均取代度且平均取代度固定的三聚氰胺氨基二甘醇衍生物的方法。该方法操作简单，反应终点明确，产品可加工性强，极易实现工业化。    

本发明的技术方案如下：一种三聚氰胺衍生物的制备方法，包括如下步骤：

（1）、三聚氰胺和二甘醇胺在酸性催化剂的存在下于200±5℃反应，三聚氰胺和二甘醇胺投料摩尔比为1：2；以反应物料由浑浊变澄清透明为第一反应终点；

（2）、达到第一反应终点后，每两分钟取样一次，将取样的样品与乙醇按质量比1：5混合，当两者混合物在50℃无沉淀产生即为反应的最终终点；

（3）、停止取样，加入氢氧化钠或氢氧化钾终止反应，回收未反应的二甘醇胺，得到三聚氰胺衍生物。

上述技术方案中，酸性催化剂为二甘醇胺磷酸盐和二甘醇胺次磷酸盐的混合物。

上述技术方案中，二甘醇胺磷酸盐和二甘醇胺次磷酸盐的混合物是由二甘醇胺和磷酸，次磷酸反应并脱水而制备的淡黄色固体产物，二甘醇胺磷酸盐和二甘醇胺次磷酸盐的摩尔比为4：1。

上述技术方案中酸性催化剂的用量为三聚氰胺质量的10%。

上述技术方案中加入氢氧化钠或氢氧化钾的摩尔量与加入酸性催化剂的量相等。

上述技术方案中步骤（3）具体操作为：停止取样，加入氢氧化钠或氢氧化钾终止反应后，继续加热并抽真空，回收未反应的二甘醇胺，保持真空度表压为0.07-0.095MPa，待物料温度升至250℃以上时，停止加热并冷却物料，得到三聚氰胺衍生物。