[发明专利]一种基于纳米氧化锌催化剂的二乙基甲苯二胺合成方法

说明书

本发明涉及一种基于纳米氧化锌催化剂的二乙基甲苯二胺合成方法，属于精细化工技术领域。本发明针对二乙基甲苯二胺的催化合成过程中催化剂的反应杂质含量多、催化剂易失活的问题，提出了一种基于纳米氧化锌负载Ag和Y的催化剂，该催化反应过程具有反应活性高、杂质含量低、催化剂使用寿命长的优点。

技术领域

本发明涉及一种基于纳米氧化锌催化剂的二乙基甲苯二胺合成方法，属于精细化工技术领域。

背景技术

二乙基甲苯二胺（英文名称Diethyltoluenediamine）是指两种二乙基甲苯二胺异构体混合物，即商品化的两种异构体混合物：3，5-二乙基-2，4-二氨基甲苯（3，5-Diethyl-toluene-2，4-diamine）76% 和 3，5-二乙基-2，6-二氨基甲苯（3，5-Diethyl-toluene-2，6-diamine）24%，简称DETDA。二乙基甲苯二胺用作反应注塑成型聚氨酯的扩链剂，聚氨酯涂料、环氧树脂、醇酸树脂固化剂。农药、染料中间体，塑料、橡胶、油类抗氧剂。二乙基甲苯二胺是聚氨酯弹性体以及环氧树脂的芳香族二胺固化剂，用于浇注、涂料、胶黏剂，也是聚氨酯及聚脲弹性体的扩链剂。它与聚氨酯预聚体的反应速度快，主要用于反应浇注成型聚氨酯体系以及喷涂聚氨酯(脲)弹性涂料体系，具有反应速度快，脱模时间短、初始强度高、制品耐水解、耐热等优点。另外该品还可用作弹性体、润滑剂及工业油脂的抗氧剂，以及化学合成中间体。

传统的二乙基甲苯二胺(DETDA) 合成方法：甲苯二胺（TDA）和乙烯为原料，在催化剂的存在条件下，高温高压发生烷基化反应，经精制而成。合成二乙基甲苯二胺(DETDA) 催化剂主要包括：铝粉、三氯化铝、烷基化铝、铝锌合金-三氯化铝混合体系、铝锌合金-三氯化铝-烷基化铝混合体系。但是上述的催化剂都存在着反应活性不高、寿命短的问题。

发明内容

本发明针对二乙基甲苯二胺的催化合成过程中催化剂的反应杂质含量多、催化剂易失活的问题，提出了一种基于纳米氧化锌负载Ag和Y的催化剂，该催化反应过程具有反应活性高、杂质含量低、催化剂使用寿命长的优点。

技术方案是：

一种基于纳米氧化锌催化剂的二乙基甲苯二胺合成方法，包括如下步骤：

第1步，向高压反应釜中加入催化剂，并通入N₂置换反应釜中的空气后再加入甲苯二胺升温至120～160℃；再用N₂携带乙烯加入至反应釜中，并加压至2.0～2.5MPa，在250～290℃条件下反应1～4h；

第2步，反应结束后，将反应物压入精馏塔中进行精馏处理，精馏采用真空精馏，蒸出轻组分后，塔底得到二乙基甲苯二胺；

所述的催化剂的制备方法，包括如下步骤：

S1，纳米氧化锌载体的制备：将尿素和氯化锌溶解于乙醇水溶液中，升温至85～90℃之后进行搅拌反应1～3h，结束后再将反应物沉淀，将沉淀物在70～80℃条件下真空干燥2～4h后，在马弗炉中于200～220℃条件下焙烧1～3h，得到载体；

S2，载体表面的正电荷化：按照重量比6～10：4～5：100～120：3～6将载体、去离子水、甲苯、硅烷偶联剂KH550混合，在50～55℃反应2～4h，反应结束后，固体产物依次用丙酮、去离子水洗涤后烘干，再经过研磨，得到表面接枝硅烷偶联剂的载体；将表面接枝硅烷偶联剂的载体、乙腈、[BsAIm][HSO₄]离子液体、偶氮二异丁腈按照重量比3～6：80～90：2～4：0.6～0.8在氮气气氛下混合均匀，再70～75℃条件下反应8～10h，反应结束后，固体产物依次经过丙酮、去离子水洗涤后烘干，再经过研磨，得到表面正电荷化的载体；