二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)的清潔生產(chǎn)工藝研究.pdf

1、二苯甲烷二異氰酸酯(Methylene Diphenyl Diisocyanate,簡稱MDI)是生產(chǎn)聚氨酯的重要原料。目前,工業(yè)上主要采用光氣法制備,副產(chǎn)大量鹽酸,生產(chǎn)過程存在較大的環(huán)境安全隱患,清潔、安全的非光氣MDI生產(chǎn)工藝已成為綠色化工關(guān)注的熱點(diǎn)。本文研究了用碳酸酯替代光氣三步法合成MDI的工藝路線,在第一步合成了苯氨基甲酸丙二醇酯(PPC),并分別對縮合反應(yīng)和分解反應(yīng)進(jìn)行了工藝優(yōu)化。
　　 本研究以苯胺與碳酸丙烯酯(P

2、C)為原料通過酯的胺解反應(yīng)合成了苯氨基甲酸丙二醇酯(PPC),同時發(fā)現(xiàn)硝酸鉛對該反應(yīng)具有很高的催化活性?？疾炝朔磻?yīng)溫度、催化劑用量、原料摩爾比和反應(yīng)時間對PPC收率的影響,得到了較優(yōu)反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度140℃,催化劑用量為原料總質(zhì)量的2％,PC與苯胺摩爾比為6:1,反應(yīng)時間6 h。此條件下PPC的收率達(dá)到45.6％(以苯胺計)。采用共沉淀法制備了Mg/Al水滑石(Layered Double Hydroxides,簡稱LDHs),并通

3、過離子交換,分別得到了Mo7O246-和PW12O403-捅層的Mg/Al-LDHs。以SiO2負(fù)載的PbO為催化劑,苯胺和碳酸二甲酯為原料,合成了苯氨基甲酸甲酯(MPC)。以制備的水滑石為催化劑,合成的MPC和甲醛為原料,碳酸二甲酯為溶劑,催化合成了二苯甲烷二氨基甲酸甲酯(MDC),發(fā)現(xiàn)PW12O403-插層的Mg/Al-LDHs具有很高的催化活性?？疾炝朔磻?yīng)溫度、催化劑用量、原料摩爾比和反應(yīng)時間對MDC收率的影響,得到了較優(yōu)反應(yīng)條件

4、為:反應(yīng)溫度為100℃,催化劑用量為原料總質(zhì)量的2％,MPC與甲醛的摩爾比為6:1,反應(yīng)時間為5 h,。此條件下MDC的收率達(dá)到57.2％(以甲醛計)。研究了MDC分解制備MDI的反應(yīng)工藝。采用環(huán)烷酸鋅與氧化鋅復(fù)配來催化該反應(yīng),得到了環(huán)烷酸鋅與氧化鋅的最佳質(zhì)景比為1:2?？疾炝朔磻?yīng)溫度、催化劑用量、反應(yīng)時間、反應(yīng)溶劑、反應(yīng)壓力對MDI收率的影響,得到了較優(yōu)反應(yīng)條件為:反應(yīng)溫度為245℃,催化劑用量為MDC和溶劑總質(zhì)量的1.5％,反應(yīng)時間