[发明专利]工业化生产高含量片状N-苯基马来酰亚胺产品的方法

说明书

本发明涉及一种工业化生产高含量片状N‑苯基马来酰亚胺产品的方法。以顺丁烯二酸酐、对甲苯磺酸一水合物、甲苯、二甲苯和苯胺为原料，合成反应中添加非质子溶剂，通过一步反应、水洗、中和、减压蒸馏制得高含量的N‑PMI产品。与现有工业化生产N‑PMI的共沸法（两步法）工艺相比，本发明工艺流程简单，在反应前无需添加阻聚剂，可通过一步反应、水洗、中和、减压蒸馏制得高含量的N‑苯基马来酰亚胺。产品为片状固体，避免了粉末状产品易致敏的隐患，且含量较高，优于现有国内产品，具有更强的竞争力。与加入稳定剂制备片状产品的方法相比，本发明无需加入酚类稳定剂，不会引入酚类废水，废水处理的压力较小，更适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种工业化生产高含量片状N-苯基马来酰亚胺产品的方法，属于化工技术领域。

背景技术

N-苯基马来酰亚胺，英文简称N-PMI，是一种重要的耐热改性剂，其用途十分广泛：（1）用作耐热改性剂，应用于ABS树脂、PVC树脂和PMMA树脂。用于ABS树脂，可以提高ABS树脂的软化点，代替部分工程塑料应用于汽车工业；用于PVC树脂，可解决其热变形温度低，软化点低等缺点，使PVC树脂既具有较高的软化温度和热变形温度，又具有良好的加工性能和冲击性能；用于PMMA树脂，可使改性MMA树脂具有比PMMA更好的性能，可代替价格较贵的PC，主要用于耐热光学材料、透明聚合物及树脂改性；（2）用作医药中间体，可用于合成咔唑-3，4-二羧基酰亚胺及苯基吡咯咔唑等，具有抑制细胞毒素和抗肿瘤的作用；（3）用作光学材料，如N-PMI与苯乙烯的聚合物可用来合成感光性树脂，N-PMI和少量疏水性单体与MMA共聚，得到的树脂是性能优异的光盘材料；（4）用作防污剂，用于轮船、军舰、水下管道和渔网上，可以有效地防止水中有害生物的附着与繁殖，同时，不污染海域，不腐蚀设备和金属。

N-PMI的合成方法有一步法、乙酐法、共沸法、酯化法、酰氯法等。目前，国内外工业化生产均采用共沸法，即两步法，该方法包括胺化和脱水环化两步反应。首先，苯胺和顺丁烯二酸酐在在有机溶剂中进行胺化反应，生成N-苯基马来酰胺酸。之后，在催化剂的作用下，N-苯基马来酰胺酸发生脱水环化反应，生成N-PMI产品。

目前，国内生产的N-PMI产品往往存在以下问题：（1）N-PMI含量较低，只有97%左右，产品中杂质较多，影响使用效果；（2）产品多为粉末状，在产品包装、使用过程中极易飘散。由于N-PMI对人体有较强的致敏作用，飘散的粉末往往会对操作人员造成较大的伤害，致使操作环境恶劣。为了提高产品含量，国内厂家往往会加入乙醇等溶剂进行精制，但这样的做法引入了新的工序，不但工艺繁琐，而且增加了溶剂损耗，降低了产品收率，使生产成本进一步提高，产品竞争力下降。

为了解决上述问题，CN102850253A提出了一种N-PMI的精制和成型方法，通过在N-PMI待精制料液中加入稳定剂，减压蒸馏后制得了含量较高的片状或颗粒状N-PMI产品。但其所添加的稳定剂对苯二酚、邻苯二酚等最终会进入水相，势必会对废水处理造成更大的难度和压力，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业化生产高含量片状N-PMI产品的方法。针对现有工业化生产的共沸法（两步法）工艺进行改进，添加非质子溶剂，通过一步反应、水洗、中和、减压蒸馏即可制得高含量的N-PMI产品。

本发明提供的工业化生产高含量片状N-苯基马来酰亚胺产品的方法，其特征在于是以顺丁烯二酸酐、对甲苯磺酸一水合物、甲苯、二甲苯和苯胺为原料，合成反应中添加非质子溶剂，通过一步反应、水洗、中和、减压蒸馏制得高含量的N-PMI产品。

一般地，所述工业化生产高含量片状N-苯基马来酰亚胺产品的方法，其特征是包括以下步骤：

（1）合成反应：将顺丁烯二酸酐、对甲苯磺酸一水合物、甲苯、二甲苯和非质子溶剂先后加至带有冷凝器和分水器合成反应釜，加热搅拌，计量加入苯胺，反应结束将釜液打入水洗中和釜；

（2）水洗、中和：向水洗中和釜中加入水，搅拌后静置、分层，调节pH值至中性，上层物料打入减压蒸馏釜；