[发明专利]一种对苯二异氰酸酯的制备方法

说明书

本申请提供一种对苯二异氰酸酯的制备方法，包括：配制对苯二胺‑水混合体系；将对苯二胺‑水混合体系与盐酸溶液混合发生成盐反应得到反应液；将反应液进行脱水后，加入甲苯升温至回流进行带水操作得到对苯二胺盐酸盐‑甲苯混合浆料；将混合浆料通入光气进行两段式反应，最终得到PPDI光化液；将PPDI光化液过脱光气、脱溶、精馏获得对苯二异氰酸酯。相较于传统的成盐法，使得胺的成盐率达到100％，避免因为成盐率不足对苯二胺残留导致后续光化发生胺与异氰酸酯的副反应，完全阻绝取代脲类杂质的生成。在后续光化中，鉴于PPDI的热敏性与盐酸盐较低的反应活性，采用高压、低温反应，有效增加反应效率，减少PPDI的聚合，提高收率。

技术领域

本申请涉及化工原料制备技术领域，尤其涉及一种对苯二异氰酸酯的制备方法。

背景技术

对苯二异氰酸酯(以下简称PPDI)是一种新的高性能的特种PU固化剂，由于它的综合性能优良、动态力学性能又十分突出，它的应用价值越来越被人们所认识。PPDI产品具有技术含量高，市场潜力大，使用性能突出等优点，它在精细化学中间体领域占据着重要的地位。PPDI的合成方法有光气法和非光气法，其中光气法包括液相直接光气法以及造盐光气法。

其中造盐光气法首先将相应胺与氯化氢、二氧化碳等酸性气体成盐，然后再进行光气化反应，该方法能够有效避免直接光气法中容易产生聚合物的问题。胺与盐酸的反应速度太快，导致晶粒大小不易控制；反应过程中不仅会产生晶粒间包液，难以控制成盐率，而且会生成氨基多盐酸盐，导致料液粘度增大。

在成盐光气化工艺中，关键是胺与氯化氢等酸性气体的成盐转化反应，成盐转化率的高低直接影响后续光气化反应和PPDI的收率。由于成盐转化反应中胺盐酸盐包覆现象的存在，导致胺转化率下降，后续光气化反应中产生脲类副产物，此外产生的胺盐酸盐颗粒不一，分散不均，使得光化反应时间变长，副产物增多。并且由于对苯二胺在常用有机溶剂中溶解度较低，因此需要在较高的温度下使用大量溶剂保证对苯二胺溶解，无形中增加了成本。

发明内容

本申请提供了一种对苯二异氰酸酯的制备方法，以解决因为成盐率不足对苯二胺残留导致后续光化发生胺与异氰酸酯的副反应的问题，完全阻绝了取代脲类杂质的生成。

本申请提供的一种对苯二异氰酸酯的制备方法，包括以下步骤：

配制对苯二胺-水混合体系，所述对苯二胺-水混合体系中的对苯二胺质量分数为20％～55％；

将对苯二胺-水混合体系与盐酸溶液混合发生成盐反应得到反应液，其中盐酸与对苯二胺的摩尔比为1:2；

将反应液进行脱水后，加入甲苯升温至回流进行带水操作得到对苯二胺盐酸盐-甲苯混合浆料；

将所述混合浆料通入光气进行两段式反应，最终得到PPDI光化液；

将所述PPDI光化液过脱光气、脱溶、精馏获得对苯二异氰酸酯。

可选的，将对苯二胺-水溶液与盐酸溶液混合发生成盐反应得到反应液步骤包括：

将对苯二胺-水的混合体系加入到20-60℃的反应釜中；

开启搅拌，向所述反应釜中加入盐酸溶液进行成盐反应得到反应液，其中反应时间为30-240min。

可选的，所述盐酸溶液的质量浓度为10％-30％。

可选的，将反应液进行脱水后，加入甲苯升温至回流进行带水操作得到对苯二胺盐酸盐-甲苯混合浆料步骤包括：

对所述反应液进行负压脱水，待反应液降至室温后补加甲苯，其中加入的甲苯为对苯二胺质量浓度的15％～21％；

将补加甲苯后的反应液回流带水至反应釜温度110℃后得到对苯二胺盐酸盐-甲苯混合浆料。