[发明专利]一种制备异佛尔酮二异氰酸酯的方法

说明书

本发明公开了一种制备异佛尔酮二异氰酸酯的方法，包括如下步骤：(1)在催化剂存在下，异佛尔酮与氰化氢反应得到异佛尔酮腈；(2)将步骤(1)中得到的异佛尔酮腈、氨气和氢气在催化剂存在的条件下反应得到异佛尔酮二胺；(3)将所述的异佛尔酮二胺进行光气化反应，得到异佛尔酮二异氰酸酯；其中，步骤(3)中进行光气化反应的异佛尔酮二胺中含有仲胺基的杂质含量≤0.5wt％，优选为≤0.3wt％，进一步优选为≤0.1wt％。本发明的方法有效降低异佛尔酮二异氰酸酯产品中的水解氯含量，有效地改善了产品的耐黄变性能，也降低了由于产品中存在水解氯而导致下游制品不合格的危害。

技术领域

本发明涉及一种脂肪族异氰酸酯的制备方法，具体涉及异佛尔酮二异氰酸酯的制备方法。

背景技术

异佛尔酮二异氰酸酯(简称IPDI)，常温为无色或浅黄色液体，是脂肪族异氰酸酯，也是脂环族异氰酸酯，反应活性比芳香族异氰酸酯低，蒸气压也低，毒性相对异氰酸酯更小。由于其结构中无苯环存在，其耐候性优良，可用于制备高档的具有光稳定性、耐候性和出色机械性能的聚氨酯材料，比如弹性体、水性聚氨酯分散体、UV树脂等。IPDI还可以自聚合生成多官能团的聚异氰酸酯，用其制备的涂料表面干燥很快，在汽车修补漆中有极佳的应用。在上述应用中，对IPDI单体中的水解氯含量及色号要求比较严格。

导致IPDI单体出现水解氯含量偏高及颜色偏高的原因有很多，需要不同的方法来避免。US5364958介绍了一种制备异氰酸酯方法，用热HCl气体对脱除光气后的反应液进行热处理，以达到降低产品色号的目的。EP0581100也提出一种制备浅色异氰酸酯的方法，即在光气化后和去除溶剂前加入其中化学还原剂，得到浅色产品。CN00809301.6提供了一种通过控制光气中溴化物、碘化物含量的方法来实现浅色异氰酸酯的制备。EP0561225也描述了一种制备浅色异氰酸酯的方法，其中在相应胺的光气化之后所得的异氰酸酯在1-150bar的压力下和100-180℃的温度下进行氢化处理，得到浅色异氰酸酯产品。EP0546398和EP0446781是通过对原料胺进行预处理来达到降低光气化反应制得的异氰酸酯的色号的目的。前者提供的方法是在胺进行光气化前对其酸化，后者提供的方法是在胺进行光气化前用氢气对其进行预处理，经过酸化或氢气预处理后的胺再与光气进行反应，最终得到浅色的异氰酸酯。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种异佛尔酮二异氰酸酯的制备方法，该方法能够有效降低异佛尔酮二异氰酸酯产品中的水解氯含量，有效地改善了产品的耐黄变性能，也降低了由于产品中存在水解氯而导致下游制品不合格的危害。

为了实现本发明目的，本发明采用了如下的技术方案：

(1)在催化剂存在下，异佛尔酮与氰化氢反应得到异佛尔酮腈；

(2)将步骤(1)中得到的异佛尔酮腈、氨气和氢气在催化剂存在的条件下反应得到异佛尔酮二胺；

(3)将异佛尔酮二胺进行光气化反应，得到异佛尔酮二异氰酸酯；

其中，步骤(3)中进行光气化反应的异佛尔酮二胺中含有仲胺基的杂质含量≤0.5wt％，优选为≤0.3wt％，进一步优选为≤0.1wt％。

本发明的方法通过将异佛尔酮二胺中含有仲胺基的杂质含量控制≤0.5wt％，并且将具有低仲胺基杂质含量的异佛尔酮二胺(IPDA)进行光气化，得到具有水解氯含量在0.005％以下的异佛尔酮二异氰酸酯产品，进而提升产品的耐黄变性能；同时，也从源头上减少了下游制品的不合格率。

在本发明的各步骤中，可以通过本领域公知技术手段脱除各步中的溶剂、单体等小分子，在一些具体的实施方式中，可以使用精馏、蒸馏、结晶等方式进行纯化。