后
[0022] b. 2)將在步驟b. 1)中獲得的水相(所謂的"縮醛胺水")
[0023] ⑴通過聚結(jié)輔助物,并且
[0024] (ii)隨后分離成水相和有機(jī)相(lb),然后
[0025] b. 3)將在步驟b. 2)中獲得的有機(jī)相(lb)與在步驟b. 1)中獲得的有機(jī)相(la)合 并以得到有機(jī)相(1)。
[0026] 本發(fā)明還涉及一種制備二苯基甲烷系列的二異氰酸酯和多異氰酸酯的方法,其中 二苯基甲烷系列的二胺和多胺由本發(fā)明的方法制備,然后與光氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的二異氰 酸酯和多異氰酸酯。
[0027] 在下文中,將對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行更詳細(xì)地描述。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言, 假如從上下文中不會(huì)產(chǎn)生相反的情況,那么不同的實(shí)施方案可以根據(jù)需要相互組合。
[0028] 步驟a)中的苯胺與甲醛的縮合可以通過現(xiàn)有技術(shù)的方法進(jìn)行。本文中,優(yōu)選將苯 胺和甲醛的水溶液在以下條件下縮合以得到縮醛胺和水:苯胺與CH20的摩爾比為1. 7:1至 20:1,優(yōu)選為1.7:1至5.0:1;溫度為20 °C至100 °C,優(yōu)選為30 °C至95 °C,特別優(yōu)選為40 °C至 90°C。轉(zhuǎn)化通常在大氣壓下進(jìn)行。適合的苯胺等級(jí)記載在例如EP 1257522BUEP 2103595 A1和EP 181398 B1中。優(yōu)選使用工業(yè)等級(jí)的在水中具有30質(zhì)量%至50質(zhì)量%的甲醛的 福爾馬林(甲醛的水溶液)。然而,也可以使用具有更低或更高濃度的甲醛溶液或者氣態(tài)甲 醛。
[0029] 在步驟b)中,有機(jī)的縮醛胺相(l.a)和水相(步驟b. 1)的相分離在溫度為20°C 至100 °C、優(yōu)選30 °C至95 °C、特別優(yōu)選40 °C至90 °C下,優(yōu)選在環(huán)境壓力下進(jìn)行。在步驟b. 2) 中,該相分離的最優(yōu)化通過使用聚結(jié)纖維材料的濾床作為聚結(jié)輔助物來進(jìn)行。在本文中,使 縮醛胺反應(yīng)后分離出的縮醛胺水中的有機(jī)部分最小化(殘余混濁液的凈化)。由此,將分離 出的有機(jī)相(l.b)與在步驟b. 1)中獲得的有機(jī)相(la)合并,得到有機(jī)相(1)。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明,有機(jī)組分(1. b)從水相(縮醛胺水)中的分離通過使用作為聚結(jié)輔 助物的聚結(jié)纖維材料的濾床來進(jìn)行。纖維材料的選擇特別取決于下述因素:
[0031] -分散相(液滴)在纖維材料上的潤(rùn)濕性,
[0032] -物質(zhì)體系的界面張力,
[0033] -物質(zhì)體系的兩相間的粘度。
[0034] 細(xì)分散的有機(jī)液滴必須能夠潤(rùn)濕纖維材料的表面。
[0035] 在液-液分散體(在縮醛胺水中分散的有機(jī)組分)通過該纖維材料時(shí),以細(xì)分散 形式存在的有機(jī)液滴能夠潤(rùn)濕纖維表面。有機(jī)液滴積聚在纖維上(液滴-纖維聚結(jié)),在 進(jìn)一步纖維涂覆后,附著的小液滴之間的距離縮短,最終液滴結(jié)合,得到更大的液滴(液 滴-液滴聚結(jié))。當(dāng)液滴直徑超過限制特征時(shí)(取決于物質(zhì)體系、粘度、流動(dòng)條件),由于在 纖維床內(nèi)的流動(dòng)力,正在增大的液滴變得易于脫落,并且以與進(jìn)入液滴相比顯著增大的液 滴而離開纖維材料。由于改進(jìn)的沉降特性,在地球重力場(chǎng)作用下,這些有機(jī)液滴可以在隨后 的相分離過程中沉積,從而導(dǎo)致縮醛胺水的殘余混濁液最小化。
[0036] 分離任務(wù)期間的成功取決于要避免形成氣泡,這需要在溫度低于該分散體系和所 得的單相的沸點(diǎn)下進(jìn)行處理步驟并且不使用惰性氣體。因此,本發(fā)明(步驟(b. 2 (i))體系 的分離任務(wù)在優(yōu)選50°C至120°C、特別優(yōu)選70°C至115°C且非常特別優(yōu)選75°C至110°C的 溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。對(duì)于分離任務(wù),在分離系統(tǒng)中選擇使該分散體系不發(fā)生沸騰的壓力。設(shè) 置的最小壓力取決于溫度水平和分散體系的組成,并可以通過簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來確定。優(yōu)選地, 所述分離任務(wù)是在大氣壓至10巴絕對(duì)壓力、優(yōu)選最高達(dá)5巴絕對(duì)壓力、特別優(yōu)選最高達(dá)2 巴絕對(duì)壓力的高壓范圍內(nèi)進(jìn)行。
[0037] 所述聚結(jié)纖維材料的纖維直徑優(yōu)選為1.0 μπι至150 μπι,特別優(yōu)選1.0 μπι至 100 μ m,非常特別優(yōu)選2. 0 μ m至30 μ m。該聚結(jié)材料的標(biāo)稱孔徑優(yōu)選為5 μ m至40 μ m且特 別優(yōu)選10 U m至30 μ m。
[0038] 對(duì)于以分散形式存在的有機(jī)液滴的分離而言,優(yōu)選使用由硼硅酸鹽玻璃材料或有 機(jī)聚合物材料制成的纖維,特別優(yōu)選由在堿性介質(zhì)中穩(wěn)定的有機(jī)聚合物材料制成的纖維。 合適的有機(jī)聚合物材料是,例如,聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟乙烯、聚二氟乙烯、四氟乙烯和 /或三氟乙烯和/或二氟乙烯彼此之間以及與其它單體的共聚物、PTFE的衍生物、聚丙烯 (PP)和聚乙烯(PE)。根據(jù)本發(fā)明,"PTFE的衍生物"應(yīng)理解為意指包含PTFE的那些聚合物 材料(例如具有PTFE作為組分之一的復(fù)合材料)或是四氟乙烯與其它單體的共聚物(例 如聚(乙烯-共-四氟乙烯)(ETFE))。特別地,含氟的聚合物材料特別適合于本發(fā)明使用, 并且的確在所有與實(shí)踐有關(guān)的溫度下都可使用。在約80°C的溫度以上時(shí),含氟的聚合物材 料比其它聚合物材料如PP或PE更優(yōu)選。非常特別優(yōu)選使用聚四氟乙烯(PTFE)或其衍生 物的材料(特別是ETFE和含PTFE或ETFE的復(fù)合材料)??s醛胺水通過聚結(jié)纖維材料時(shí)的 具體的液壓負(fù)載優(yōu)選為1. 〇m3/ (m2h)至10m3/ (m2h),特別優(yōu)選1. Om3/ (m2h)至8. Om3/ (m2h), 且非常特別優(yōu)選2. Om3/ (m2h)至6. Om3/ (m2h)。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明,由聚結(jié)纖維材料制成的濾床的厚度優(yōu)選為1. Omm至100mm,特別優(yōu)選 為1. Omm至50mm且非常特別優(yōu)選為1. Omm至30_。
[0040] 在步驟c)中,所述縮醛胺在酸性催化劑(通常是強(qiáng)無機(jī)酸如鹽酸)的存在下發(fā)生 重排。優(yōu)選使用無機(jī)酸與苯胺的摩爾比為〇. 001:1至〇. 9:1、優(yōu)選0. 05:1至0. 5:1的無機(jī) 酸。當(dāng)然也可以使用如文獻(xiàn)中所記載的固態(tài)酸性催化劑。就此而言,可以將甲醛加入苯胺 和酸性催化劑的混合物中,并且該反應(yīng)溶液可以通過逐步加熱而完全反應(yīng)。或者,還可以首 先將苯胺和甲醛進(jìn)行預(yù)反應(yīng),然后混合,其中進(jìn)行或不進(jìn)行預(yù)先除水,使用酸性催化劑或另 外的苯胺和酸性催化劑的混合物,在此之后將該反應(yīng)溶液通過逐步加熱而完全反應(yīng)??梢?使用文獻(xiàn)中(例如在EP 1616890 A1或EP 1270544 A1中)所記載的多種方法中的一種來 連續(xù)地或不連續(xù)地進(jìn)行該反應(yīng)。
[0041] 在步驟d)中,首先將包含二苯基甲烷系列的二胺和多胺的反應(yīng)混合物中和,任選 地添加水和/或苯胺(步驟d. 1))。所述中和優(yōu)選在90°C至100 °C的溫度下進(jìn)行,沒有添 加其它物質(zhì)。然而,所述中和也可以在不同的溫度水平下進(jìn)行,以便提高如麻煩的副產(chǎn)物 的降解速率。合適的堿優(yōu)選為堿金屬和堿土金屬元素的氫氧化物。優(yōu)選使用氫氧化鈉溶 液。中和用的堿優(yōu)選以大于在化學(xué)計(jì)量上為了中和所使用的酸性催化劑所需量的100% (特別優(yōu)選為105%至120%)的量使用(參見EP1652835 A1)。然后,將以這種方式獲 得的兩相混合物分離成包含二苯基甲烷系列的二胺和多胺的有機(jī)相和水相。這可以借 助添加苯胺和/或水來進(jìn)行。如果借助添加苯胺和/或水來進(jìn)行相分離,那么它們的添 加優(yōu)選在中和過程中其已充分混合的情況下進(jìn)行。就此而言,所述混合可以在具有靜態(tài) 混合器的混合區(qū)中、在攪拌容器或級(jí)聯(lián)攪拌容器中或者在混合區(qū)和攪拌容器的組合中進(jìn) 行。然后,將任選地通過添加苯胺和/或水而稀釋的中和的反應(yīng)混合物優(yōu)選加入到一個(gè)裝 置中,由于該裝置的配置和/或內(nèi)部構(gòu)件,其特別適于將該反應(yīng)混合物分離成含有MDA的 有機(jī)相和水相,優(yōu)選地,所述裝置相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)的相分離裝置或萃取裝置,如在下述文 獻(xiàn)中所記載的:例如 Mass-Transfer Operations,第 3 版,1980,McGraw-Hill Book Co, 第 477