[发明专利]一种低温成盐法合成间苯二亚甲基二异氰酸酯的方法

说明书

本发明涉及一种低温成盐法合成间苯二亚甲基二异氰酸酯（M‑XDI）的方法，其步骤为：间苯二甲胺（M‑XDA）按一定比例溶解于有机溶剂邻二氯苯（ODCB）中，温度在‑10～‑5℃、压力在0.1～0.2MPa的试验条件下，缓慢通入氯化氢气体，发生酸碱中和反应生成间苯二甲胺盐酸盐（M‑XDA·2HCI）；M‑XDA·2HCI再通过冷光化和热光化反应合成M‑XDI；含有M‑XDI产品的光化液经蒸馏脱溶剂后，在精馏获得高纯度M‑XDI产品。成盐反应温度低，可避免在光化反应中生成的异氰酸酯和酰氯再次与胺反应生成聚合副产物，成盐转化率可达100%。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种低温成盐法合成间苯二亚甲基二异氰酸酯的方法。

背景技术

间苯二亚甲基二异氰酸酯(M-XDI)为无色或淡黄色液体，是聚氨酯原材料，其制品具有对光稳定、耐黄变等性能，主要应用于高档聚氨酯眼镜片领域，也以XDI-TMP、XDI三聚体固化剂的产品形式应用于油漆涂层、油墨和人造革领域。通常是由间苯二甲胺（M-XDA）与HCl反应生成盐酸盐后，再光气化制成。M-XDI最常见的合成方法主要是间歇釜式光气化法。

传统的间歇釜式成盐、光气化法:工艺简单、成熟，也可有效避免聚合副反应的发生，对设备要求低、可执行性好，微正压反应等优点；但因成盐反应温度高（反应温度≥30℃），反应剧烈，导致少量的胺（M-XDA）不同程度的被盐酸盐（M-XDA·2HCI）包覆，降低成盐反应的转化率，而且批次间差别很大。在光化反应过程中，被包覆的胺一经释放很容易和异氰酸酯、酰氯反应生成聚合副产物，直接影响到成盐及光化反应得率，增加了产品精馏工艺难度和焦油类物质的生成量。

已知M-XDI合成的主反应方程式如下：

（1）M-XDA成盐反应

（2）盐酸盐光化反应

发明内容

本发明的目的是避免现有技术的缺陷，提供一种低温成盐法合成间苯二亚甲基二异氰酸酯的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种低温成盐法合成间苯二亚甲基二异氰酸酯的方法，其特征在于：具体步骤如下：

a 配料：将间苯二甲胺和溶剂邻二氯苯按1:15的质量比依次加入反应釜中，搅拌均匀，搅拌器转速控制在300～350rpm、温度控制-10～-5℃、充分溶解、混合25～35min；

b.成盐：通过计量连续缓慢向反应釜通入HCI气体，HCI气体的瞬时通入量呈梯度增加；反应釜温度控制在-10～-5℃，压力控制在0.1～0.2MPa；反应压力通过尾气排放口自动调节维持；取样分析，直到没有M-XDA，反应周期约60min，结束成盐；

c.光化：通过计量向反应釜连续通入气态光气，反应温度由-5℃缓慢升至155～160℃，升温时间为4～6h；155～160℃的保温时间8～10h，取样分析M-XDI产品含量合格后，结束光化反应；

d.置换：向反应釜通入氮气吹扫1.5～2h ，置换出反应物料中溶解的过量光气；

e. 粗蒸：在-48kPa的负压条件下，减压蒸馏，连续脱除反应液中85～90%的溶剂邻二氯苯；

f. 精馏：在-80kPa的负压条件下，精馏脱除M-XDI粗品，得到产品间苯二亚甲基二异氰酸酯。

本发明具有以下优点：