專利名稱：甲基環(huán)己基二異氰酸酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化合物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非光氣制備甲基環(huán)己基二異氰酸 酯的方法。
背景技術(shù)：
甲基環(huán)己基二異氰酸酯，也稱為氫化TDI，或HTDI，是一種脂肪族類異氰酸酯。由 它制得的聚氨酯產(chǎn)品，具有不黃變性、光穩(wěn)定性、耐候性和高機(jī)械性能等優(yōu)異特性。目前常 用脂肪族類異氰酸酯是異佛爾酮二異氰酯(IPDI)和六亞甲基二異氰酸酯(HDI)。前者雖然 性能好，但由于主要靠進(jìn)口，其價(jià)格高一直難以普遍推廣；而后者也因?yàn)槠湫阅懿蝗缜罢撸?很難應(yīng)用于高性能聚氨酯產(chǎn)品中。HTDI的出現(xiàn)可以彌補(bǔ)IPDI和HDI兩者的不足之處。甲 基環(huán)己基二異氰酸酯，包含1-甲基_2，4-環(huán)己二異氰酸酯與1-甲基-2，6-環(huán)己二異氰酸 酯兩種同分異構(gòu)體，又內(nèi)含順?lè)串悩?gòu)體。HTDI的原料甲基環(huán)己基二胺可由氫化甲基苯基二 胺制備，而由HTDI制得的聚氨酯材料綜合性能優(yōu)異，可以用于合成高檔次、耐黃變、耐高溫 產(chǎn)品，聚氨酯彈性體、水性聚氨酯、涂料、皮革等?？傊渲破吩谛阅芊矫嬉獌?yōu)于HDI等異 氰酸酯的聚氨酯，而價(jià)格低于IPDI的產(chǎn)品。甲基環(huán)己基二異氰酸酯目前是由光氣法合成。光氣是劇毒性氣體，沸點(diǎn)低、揮發(fā)性 大，在使用、運(yùn)輸和貯存過(guò)程中存在著極大的危險(xiǎn)性。生產(chǎn)中使用光氣須有復(fù)雜的反應(yīng)設(shè) 備，冷凍系統(tǒng)，多種嚴(yán)格的安全措施和操作規(guī)程。另外反應(yīng)通常在高溫高壓下進(jìn)行，光氣在 溶劑中的溶解度有限，使用中難以計(jì)量，往往需要大大過(guò)量的光氣和延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間來(lái)確保 反應(yīng)的充分進(jìn)行，這不僅容易引起副反應(yīng)，增加光氣的消耗量和成本，也給生產(chǎn)帶來(lái)更大的 危險(xiǎn)性。用光氣法合成甲基環(huán)己基二異氰酸酯時(shí)，光氣的使用量超過(guò)氨基摩爾數(shù)的400% -2000% ；再次，反應(yīng)溫度高，壓力大，甲基環(huán)己基二胺異構(gòu)體混合物以及光氣分別加熱到300 -500 °C進(jìn)行氣化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)的光氣法制備甲基環(huán)己基二異氰酸酯存在工藝路線長(zhǎng)，技術(shù)復(fù)雜 和安全性較差等缺陷，提供一種甲基環(huán)己基二異氰酸酯的非光氣制備方法，該方法具有操 作方便、安全性高、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明中，上述技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案得以解決的
一種甲基環(huán)己基二異氰酸酯的非光氣制備方法，具體是以甲基環(huán)己基二胺或其異構(gòu)體 混和物或其鹽或其胺和鹽的混和物為原料，與二 (三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二 者的混合物在惰性溶劑中反應(yīng)。本發(fā)明主要是以甲基環(huán)己二胺為原料，用二 (三氯甲基)碳 酸酯，或氯甲酸三氯甲酯，或二者的混合物與所述的原料進(jìn)行?；磻?yīng)，然后脫去氯化氫 生成甲基環(huán)己基二異氰酸酯(HTDI)。其反應(yīng)機(jī)理與光氣反應(yīng)類似，以二 (三氯甲基)碳酸酯 或氯甲酸三氯甲酯制備HTDI的總化學(xué)反應(yīng)式如下
權(quán)利要求
1.一種甲基環(huán)己基二異氰酸酯的非光氣制備方法，其特征在于以甲基環(huán)己基二胺或 其異構(gòu)體混和物或其鹽或其胺和鹽的混和物為原料，與二 (三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三氯 甲酯或二者的混合物在惰性溶劑中反應(yīng)，得到甲基環(huán)己基二異氰酸酯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于在二(三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三 氯甲酯或二者的混合物與甲基環(huán)己基二胺或其異構(gòu)物混和物或其鹽或其胺和鹽的混和物 反應(yīng)制備甲基環(huán)己基二異氰酸酯時(shí)，通過(guò)向反應(yīng)釜中滴加反應(yīng)物的方法，來(lái)控制反應(yīng)物的 投入量和反應(yīng)的進(jìn)程，反應(yīng)物或同時(shí)滴加，或交替滴加，或?qū)⒁环磻?yīng)物往另一反應(yīng)物滴加。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于甲基環(huán)己基二異氰酸酯以低溫和高 溫兩步反應(yīng)分別進(jìn)行制得，第一步反應(yīng)溫度在-10 - 100 V之間，第二步反應(yīng)溫度在100 -200 "C 之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于甲基環(huán)己基二異氰酸酯以?；?脫氯化氫兩步反應(yīng)同時(shí)進(jìn)行制得，反應(yīng)溫度在100 - 200 V之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述的二(三氯甲基)碳 酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二者的混合物預(yù)先溶解于惰性溶劑中，再進(jìn)行反應(yīng)；或者是使用 固體二(三氯甲基)碳酸酯，或液體氯甲酸三氯甲酯，或者二者的混合物溶液作為反應(yīng)物進(jìn) 行反應(yīng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述的惰性溶劑為芳香 烴、鹵代芳烴、商代脂肪烴、脂肪族酯類化合物或芳香族酯類化合物、脂肪族腈類或芳香族 腈類有機(jī)溶劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于制備甲基環(huán)己基二異氰 酸酯的原料包括甲基環(huán)己基二胺、其異構(gòu)物混和物、甲基環(huán)己基二胺鹽或其胺和鹽的混和 物，甲基環(huán)己基二胺鹽包括鹽酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽或磷酸鹽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述的二(三氯甲基)碳 酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二者的混合物作為光氣化試劑與甲基環(huán)己基二胺反應(yīng)制備甲基 環(huán)己基二異氰酸酯時(shí)，甲基環(huán)己基二胺與二(三氯甲基)碳酸酯的摩爾數(shù)比為1:0.67 -1:10;甲基環(huán)己基二胺與氯甲酸三氯甲酯的摩爾數(shù)比為1:1 - 1:10。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)得到的產(chǎn)物 經(jīng)減壓分餾得到甲基環(huán)己基二異氰酸酯或其異構(gòu)物混和物。
10.根據(jù)權(quán)利要求8中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于所述的反應(yīng)得到的產(chǎn)物經(jīng) 減壓分餾得到甲基環(huán)己基二異氰酸酯或其異構(gòu)物混和物。
全文摘要
本發(fā)明屬于有機(jī)化合物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種非光氣制備甲基環(huán)己基二異氰酸酯的方法，該方法以甲基環(huán)己基二胺或其異構(gòu)體混和物或其鹽或其胺和鹽的混和物為原料，與二(三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二者的混合物在惰性溶劑中反應(yīng)。本發(fā)明方法使用了二(三氯甲基)碳酸酯或氯甲酸三氯甲酯或二者的混合物替代光氣，與甲基環(huán)己基二胺或其鹽反應(yīng)制備甲基環(huán)己基二異氰酸酯。與傳統(tǒng)光氣法相比，本發(fā)明方法操作方便、安全性高、環(huán)境友好，反應(yīng)條件溫和，加料和反應(yīng)在常壓下進(jìn)行，因而對(duì)于生產(chǎn)設(shè)備要求降低，并且使工藝簡(jiǎn)化。
文檔編號(hào)C07C263/00GK102086162SQ201010602659
公開(kāi)日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月23日
發(fā)明者夏晨東, 高劍萍 申請(qǐng)人:浙江麗水有邦化工有限公司