本發(fā)明涉及異氰酸酯,尤其涉及一種淺色二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯的制備。
背景技術(shù):
1、二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯(mdi)是生產(chǎn)聚氨酯硬泡的重要原料之一,主要應(yīng)用于家電以及冷庫、集裝箱、建筑保溫材料等領(lǐng)域。目前對于二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯的生產(chǎn)在本領(lǐng)域是眾所周知的。主要工業(yè)化制備方法為:首先將苯胺與甲醛在酸催化劑的作用下發(fā)生縮合反應(yīng)生成dam(二苯基甲烷系列的二胺及多胺,簡稱多胺),將dam在惰性溶劑環(huán)境下與光氣在溶劑中經(jīng)液相光氣化反應(yīng)得到反應(yīng)混合液,反應(yīng)混合液經(jīng)光氣脫除、氯化氫汽提、溶劑脫除及精制分離后可得到對應(yīng)的純mdi產(chǎn)品。
2、其中,在光氣化反應(yīng)過程和溶劑脫除步驟中,通常會(huì)由于各種因素的影響形成深色產(chǎn)物,在分離過程中無法將其脫除,導(dǎo)致后續(xù)生產(chǎn)的聚氨酯泡沫材料具有淡黃色變色效果,這種變色效果會(huì)對其實(shí)際應(yīng)用效果產(chǎn)生不良影響。因此,希望通過制備淺色或者含有較少深色組分的異氰酸酯作為聚氨酯生產(chǎn)原料。
3、目前,對于淺色異氰酸酯,特別是二苯基甲烷系列的異氰酸酯的制備方法研究較多。在已公開的改善聚合mdi顏色的方法中,往往需要向體系中引入新的物料,使得在增加運(yùn)行成本的同時(shí),也帶來了新的雜質(zhì),容易帶來其他不好的影響。此外,原料的控制較難實(shí)現(xiàn),往往需要增加采購成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷,第一方面,本發(fā)明的一種實(shí)施方式提供了一種二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯的制備方法,包括如下步驟:
2、s1:將二苯基甲烷系列的二胺及多胺與光氣在溶劑中進(jìn)行光氣化反應(yīng),得到第一混合液;
3、s2:將所述第一混合液進(jìn)行脫除光氣的處理,得到第二混合液;
4、s3:采用hcl氣體對所述第二混合液進(jìn)行汽提處理,得到第三混合液;以及
5、s4:將所述第三混合液進(jìn)行脫除溶劑的處理,得到二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯粗品;
6、其中,所述步驟s3的汽提處理在汽提塔中進(jìn)行,所述汽提塔的回流比r為0.05~0.3,所述第二混合液與所述汽提塔內(nèi)包含hcl氣體的氣相物質(zhì)的接觸時(shí)間t為1~10min,所述汽提塔內(nèi)的氣相物質(zhì)的流速v為2~15m/s,所述hcl氣體與所述第二混合液的溶質(zhì)的質(zhì)量之比為m1:m2=(0.03~0.2):1;所述第二混合液的溶質(zhì)的質(zhì)量百分含量c1為15~35%;所述第三混合液的溶質(zhì)的質(zhì)量百分含量c2為40~65%。
7、第二方面,本發(fā)明的一種實(shí)施方式提供了一種二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯產(chǎn)品,通過上述的制備方法制得。
8、第三方面,本發(fā)明的一種實(shí)施方式提供了一種二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯的制備方法,包括如下步驟:
9、s1:將二苯基甲烷系列的二胺及多胺與光氣在溶劑中進(jìn)行光氣化反應(yīng),得到第一混合液;
10、s2:將所述第一混合液進(jìn)行脫除光氣的處理,得到第二混合液;
11、s3:采用hcl氣體對所述第二混合液進(jìn)行汽提處理,得到第三混合液;以及
12、s4:將所述第三混合液進(jìn)行脫除溶劑的處理,得到二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯粗品;
13、其中,所述步驟s3的汽提處理在汽提塔中進(jìn)行,r表示所述汽提塔的回流比;t表示在所述汽提塔內(nèi)所述第二混合液與包含hcl氣體的氣相物質(zhì)的接觸時(shí)間,單位為分鐘;v表示所述汽提塔內(nèi)的氣相物質(zhì)的流速,單位為m/s;m1表示在所述汽提處理過程中hcl氣體的質(zhì)量流量,單位為t/h;m2表示在所述汽提處理過程中所述第二混合液的溶質(zhì)的質(zhì)量流量,單位為t/h;c1表示所述第二混合液中溶質(zhì)的質(zhì)量百分含量,c2表示所述第三混合液中溶質(zhì)的質(zhì)量百分含量;r、t、v、m1、m2、c1、c2滿足以下關(guān)系:
14、
15、本發(fā)明的一種實(shí)施方式的二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯的制備方法,通過對汽提處理步驟的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,能夠制得具有較高的l*值、顏色較淺的二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯產(chǎn)品,從而減小對后續(xù)生產(chǎn)的聚氨酯產(chǎn)品的影響。
1.一種二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯的制備方法,包括如下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其中,所述第二混合液與所述汽提塔內(nèi)包含hcl氣體的氣相物質(zhì)的接觸時(shí)間t為3~6min,進(jìn)一步可以為5~6min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其中,所述汽提塔的回流比r為0.05~0.2,進(jìn)一步可以為0.08~0.15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其中,所述汽提塔內(nèi)的氣相物質(zhì)的流速v可以為5~15m/s,進(jìn)一步可以為5~10m/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其中,c1為23~35%,進(jìn)一步可以為23~30%;c3為所述第二混合液的溶劑的質(zhì)量百分含量,c1與c3之和為100%;和/或,
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其中,所述hcl氣體與所述第二混合液的溶質(zhì)的質(zhì)量之比為m1:m2=(0.05~0.25):1,進(jìn)一步可以為(0.05~0.2):1,再進(jìn)一步可以為(0.05~0.15):1,更進(jìn)一步可以為(0.08~0.1):1。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法,其中,r、t、v、m1、m2、c1、c2滿足以下關(guān)系:
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其中,所述汽提塔的操作溫度為130~210℃,進(jìn)一步為160~190℃;和/或,
9.一種二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯的制備方法,包括如下步驟:
10.一種二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯產(chǎn)品,通過權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的制備方法制得。