[发明专利]用于调节含至少两种不同粘度组分的混合物的粘度的方法

说明书

本发明涉及一种用于调节混合物粘度的方法，所述混合物包含至少两种具有不同粘度的组分，特别是二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)系列的单体和低聚体。

在制备含多种组分的产物时，产物的性质取决于组分的混合比例。此类混合物经常作为一种或多种化学反应的结果而形成且混合比例取决于反应过程中主要的条件。尽管努力保持反应期间的条件不变，但变化时而发生，致使结果为所获得的产物的性质不再与所要求的性质一致。

例如，由苯胺和甲醛用酸催化合成二氨基二苯基甲烷(MDA)形成了含3种不同的单体(单体MDA)异构体以及各种长链的低聚体的混合物。含粗二苯基甲烷二异氰酸酯(粗MDI)的混合物通过粗MDA与光气的反应从该粗MDA混合物中获得。粗MDI也是一种含3种不同的单体(单体MDA)异构体和各种长链低聚物的混合物，其组分彼此之间的比例基本上对应于粗MDA中组分的比例。二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的混合物从粗MDI中获得，且存在于起始混合物中的部分单体从该二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物中分离出来。剩余部分为包含低聚体MDI和残留的单体MDI的MDI混合物，且常称为“聚合MDI”。聚合MDI(PMDI)混合物从该分离阶段排出至储罐中。获得的单体MDI在进一步的、后续的分离阶段(蒸馏或结晶)中可分离成各种单体MDI产物。

混合物中单体MDI的比例对产生的PMDI混合物的性质特别是其粘度至关重要。粘度随着单体MDI的比例的减小而增加，且当单体MDI的比例增加时粘度减小。

因此，为了监控产物的性质，特别是粘度，在生产过程中定期抽取样品，并随后在实验室检测以确定其性质。如果发现与预期的性质有偏差，则要改变生产过程中的参数。该方法的缺点是在取样和任何需要的过程调适之间有相当大的时间间隔，在此段时间期间，无法控制生产过程。如果发现的产物性质偏差过大，则在此期间只能产生不能用的废料。因此，为了能够保证产物性质不变，粘度的连续监测是很有必要的。

EP 1 480 033 A1公开了一种用于在异氰酸酯生产过程中测定异构体组成的方法和装置。在公开的方法中，异氰酸酯异构体混合物的组成通过，例如，借助于利用光传感器的近红外光谱仪、中红外光谱仪或拉曼光谱仪实时记录异构体混合物的谱图进行测定。然后，测量的谱图进入为这些异构体混合物预先设置的化学计量校准模型中。在化学计量校准模型中评估谱图从而给出异构体混合物中异构体的浓度。将以这种方式测定的异构体的实际浓度与规定的预期浓度比较使异构体分离装置能够被相应地控制。

该法的缺点是化学计量模型在一开始必须对所用的每种异构体混合物通过频繁取样和分析重新进行校准。而且，为了优化该统计模型，在后来操作过程中样品必须连续抽取并分析。即使当平均上只有小的标准偏差产生时，在个别情况中可发生大的绝对偏差。因此，光谱仪器的定量可靠性对有效监测过程来说并不足够好。所要求的进一步连续采样和必需的敏感传感器会导致高的维护要求，并在职业卫生和环境保护方面会引起危险和花费增加。

US 2004/0177679 A1公开了一种旋转粘度计和一种测量液体粘度的方法。在此，对液体和旋转部件之间的摩擦力大小进行测量。旋转部分由发动机驱动并与液体接触，分离元件将与液体接触的部分和发动机分离。作为结果，高于液体压力的压力在分离元件的发动机侧上形成。这试图避免液体渗透入旋转粘度计中。

CN 2881601 Y公开了一种采用温度补偿测量液体粘度的仪器。该测量仪器包含在玻璃管中运动的钢球，通过待测试的液体制动钢球。液体通过支路管路从干线上取出并引入到测量仪器中。钢球的运动通过接近开关记录。另外，测量温度用以校正测量值。

这些和其他机械测量法的缺点是其易于泄露和/或必须很好地密封。另外，机械测量元件易堵塞。

本发明的目的是提供一种方法，通过该法可确保含至少两种具有不同粘度的组分的混合物的规定的预期粘度。

该目的通过一种用于调节含至少两种具有不同粘度的组分的混合物的粘度的方法来实现，其包含以下步骤：

(a)通过超声波测量法测量产物的粘度，

(b)对测定的粘度标准化至标准条件的粘度，

(c)将标准化粘度与规定的预期值进行比较，

(d)通过增加或减少至少一种混合物组分的比例来调节混合物的粘度，

其中在步骤(a)中的超声波测量法是在输送混合物的管路处或在输送混合物的管路里或在容器中进行。