本发明属于精细化工有机材料的提纯技术领域,具体涉及一种生产4,4′-二氨基二苯醚二次结晶的方法。
背景技术:
4,4′-二氨基二苯醚(俗称二胺)是一种高附加值的精细化工产品,简称oda,分子量200.24,白色或浅黄色结晶,无味,熔点189-191℃,闪点218℃。4,4′-二氨基二苯醚主要用于制备耐热性塑料如聚酰亚胺树脂、聚马来酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酯酰亚胺树脂、环氧树脂、聚氨酯等,也用作交联剂。用作环氧树脂的固化剂,固化物热变形温度高,热稳定好,耐化学药品性能及耐水性能优良。也是耐热型塑料聚酰胺亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚马来酰亚胺树脂等的原料。
传统的4,4′-二氨基二苯醚的制备方法,通常使用甲醇作为溶剂,并在125℃溶解4,4′-二氨基二苯醚,在充分溶解后,再降温析晶得到结晶状4,4′-二氨基二苯醚,但该方法并未将4,4′-二氨基二苯醚中的杂质完全分离出来,因此,制得的4,4′-二氨基二苯醚的纯度并不是很高,并且,传统工艺都是在一台反应釜中完成,升温、降温长时间在一套系统中运行,对设备的损伤也较大。
鉴于此,有必要提供一种生产4,4′-二氨基二苯醚二次结晶的方法,以解决现有技术中存在的问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种生产4,4′-二氨基二苯醚二次结晶的方法,可将块状4,4′-二氨基二苯醚的杂质彻底分离出来,可使提纯后的4,4′-二氨基二苯醚纯度达99.9%以上。
为了达到上述目的,本发明通过以下技术方案来实现的:
一种生产4,4′-二氨基二苯醚二次结晶的方法,包括以下步骤:
(1)将混合溶剂投入到溶解釜内,边搅拌边向反应釜中投入块料4,4′-二氨基二苯醚,投入的块料4,4′-二氨基二苯醚与混合溶剂的重量比为1:4.2-4.5,关闭投料阀门,对封闭的溶解釜进行多次抽空注氮,以形成无空气的负压氮环境;
(2)向溶解釜夹套通蒸汽,加热升温至55-65℃,继续搅拌40-50min,块料4,4′-二氨基二苯醚全部溶解;
(3)将步骤(2)的溶解釜中的液体泵入压滤机中过滤,并将滤液转送至反应釜内;
(4)向反应釜内掺入吸附剂活性炭,搅拌均匀后,进行静置沉淀;
(5)将步骤(4)中的液体抽入过微孔滤器中进行过滤,滤除吸附剂及吸附的杂质转送至结晶釜,并对结晶釜进行充氮保护;
(6)往结晶釜夹套内通入循环水降温,当温度降至25-35℃时,打开结晶釜的底阀,将结晶釜内的物料放入抽滤槽中抽干,得到晶固态的4,4′-二氨基二苯醚;
(7)将步骤(6)中的晶固态的4,4′-二氨基二苯醚放入离心机中,并向离心机中加入水,搅拌10-20min后,再进行离心处理;
(8)将步骤(7)离心得到的滤饼投入真空干燥机中,进行干燥处理,即得4,4′-二氨基二苯醚。
作为优选的,所述步骤(1)中的混合溶剂由甲醇与二甲基乙酰胺按1:1.2-1.6的比例配制而成的。
作为优选的,所述步骤(1)中的多次抽空注氮为抽真空六次,加氮气五次,并保证抽真空时溶解釜夹套加温不超过25℃。
作为优选的,所述步骤(2)中,向溶解釜夹套通蒸汽,加热升温至60℃,继续搅拌45min,块料4,4′-二氨基二苯醚全部溶解。
作为优选的,所述步骤(5)中的微孔过滤器的滤膜孔径为0.3-0.8μm。
作为优选的,所述步骤(6)中的循环水流速为1.2-1.6l/min。
作为优选的,所述步骤(8)中真空干燥的条件为:真空度≤-0.09mpa,干燥温度84-88℃,干燥时间40-60min。
作为优选的,所述步骤(8)中真空干燥的条件为:真空度-0.08mpa,干燥温度86℃,干燥时间50min。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明可将块状4,4′-二氨基二苯醚的杂质彻底分离出来,可使提纯后的4,4′-二氨基二苯醚纯度达99.9%以上;
本发明溶解和结晶过程是在封闭、氮气环境下进行的,保证4,4′-二氨基二苯醚提纯过程中不会有其它反应的产生和杂质的混入,从而4,4′-二氨基二苯醚提供了一个较好的提纯环境;
本发明经过压滤机和微孔过滤器两道过滤,可将块状4,4′-二氨基二苯醚的杂质彻底分离出来,保证了4,4′-二氨基二苯醚提纯后的纯度。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
本实施例的生产4,4′-二氨基二苯醚二次结晶的方法,包括以下步骤:
(1)将1260kg混合溶剂投入到溶解釜内,边搅拌边向反应釜中投入300kg块料4,4′-二氨基二苯醚,关闭投料阀门,对封闭的溶解釜进行多次抽空注氮,以形成无空气的负压氮环境;
(2)向溶解釜夹套通蒸汽,加热升温至55℃,继续搅拌40min,块料4,4′-二氨基二苯醚全部溶解;
(3)将步骤(2)的溶解釜中的液体泵入压滤机中过滤,并将滤液转送至反应釜内;
(4)向反应釜内掺入吸附剂活性炭,搅拌均匀后,进行静置沉淀;
(5)将步骤(4)中的液体抽入过微孔滤器中进行过滤,滤除吸附剂及吸附的杂质转送至结晶釜,并对结晶釜进行充氮保护;
(6)往结晶釜夹套内通入循环水降温,当温度降至25℃时,打开结晶釜的底阀,将结晶釜内的物料放入抽滤槽中抽干,得到晶固态的4,4′-二氨基二苯醚;
(7)将步骤(6)中的晶固态的4,4′-二氨基二苯醚放入离心机中,并向离心机中加入水,搅拌10min后,再进行离心处理;
(8)将步骤(7)离心得到的滤饼投入真空干燥机中,进行干燥处理,即得4,4′-二氨基二苯醚。
其中,所述步骤(1)中的混合溶剂由甲醇与二甲基乙酰胺按1:1.2的比例配制而成的。
其中,所述步骤(1)中的多次抽空注氮为抽真空六次,加氮气五次,并保证抽真空时溶解釜夹套加温不超过25℃。
其中,所述步骤(5)中的微孔过滤器的滤膜孔径为0.3-0.8μm。
其中,所述步骤(6)中的循环水流速为1.2l/min。
其中,所述步骤(8)中真空干燥的条件为:真空度-0.06mpa,干燥温度84℃,干燥时间40min。
将上述得到的4,4′-二氨基二苯醚用气相色谱法检测其纯度,纯度为99.92%。
实施例2
本实施例的生产4,4′-二氨基二苯醚二次结晶的方法,包括以下步骤:
(1)将1350kg混合溶剂投入到溶解釜内,边搅拌边向反应釜中投入300kg块料4,4′-二氨基二苯醚,关闭投料阀门,对封闭的溶解釜进行多次抽空注氮,以形成无空气的负压氮环境;
(2)向溶解釜夹套通蒸汽,加热升温至65℃,继续搅拌50min,块料4,4′-二氨基二苯醚全部溶解;
(3)将步骤(2)的溶解釜中的液体泵入压滤机中过滤,并将滤液转送至反应釜内;
(4)向反应釜内掺入吸附剂活性炭,搅拌均匀后,进行静置沉淀;
(5)将步骤(4)中的液体抽入过微孔滤器中进行过滤,滤除吸附剂及吸附的杂质转送至结晶釜,并对结晶釜进行充氮保护;
(6)往结晶釜夹套内通入循环水降温,当温度降至35℃时,打开结晶釜的底阀,将结晶釜内的物料放入抽滤槽中抽干,得到晶固态的4,4′-二氨基二苯醚;
(7)将步骤(6)中的晶固态的4,4′-二氨基二苯醚放入离心机中,并向离心机中加入水,搅拌20min后,再进行离心处理;
(8)将步骤(7)离心得到的滤饼投入真空干燥机中,进行干燥处理,即得4,4′-二氨基二苯醚。
其中,所述步骤(1)中的混合溶剂由甲醇与二甲基乙酰胺按1:1.6的比例配制而成的。
其中,所述步骤(1)中的多次抽空注氮为抽真空六次,加氮气五次,并保证抽真空时溶解釜夹套加温不超过25℃。
其中,所述步骤(5)中的微孔过滤器的滤膜孔径为0.3-0.8μm。
其中,所述步骤(6)中的循环水流速为1.6l/min。
其中,所述步骤(8)中真空干燥的条件为:真空度-0.09mpa,干燥温度88℃,干燥时间60min。
将上述得到的4,4′-二氨基二苯醚用气相色谱法检测其纯度,纯度为99.94%。
实施例3
本实施例的生产4,4′-二氨基二苯醚二次结晶的方法,包括以下步骤:
(1)将1300kg混合溶剂投入到溶解釜内,边搅拌边向反应釜中投入300kg块料4,4′-二氨基二苯醚,关闭投料阀门,对封闭的溶解釜进行多次抽空注氮,以形成无空气的负压氮环境;
(2)向溶解釜夹套通蒸汽,加热升温至60℃,继续搅拌45min,块料4,4′-二氨基二苯醚全部溶解;
(3)将步骤(2)的溶解釜中的液体泵入压滤机中过滤,并将滤液转送至反应釜内;
(4)向反应釜内掺入吸附剂活性炭,搅拌均匀后,进行静置沉淀;
(5)将步骤(4)中的液体抽入过微孔滤器中进行过滤,滤除吸附剂及吸附的杂质转送至结晶釜,并对结晶釜进行充氮保护;
(6)往结晶釜夹套内通入循环水降温,当温度降至30℃时,打开结晶釜的底阀,将结晶釜内的物料放入抽滤槽中抽干,得到晶固态的4,4′-二氨基二苯醚;
(7)将步骤(6)中的晶固态的4,4′-二氨基二苯醚放入离心机中,并向离心机中加入水,搅拌15min后,再进行离心处理;
(8)将步骤(7)离心得到的滤饼投入真空干燥机中,进行干燥处理,即得4,4′-二氨基二苯醚。
其中,所述步骤(1)中的混合溶剂由甲醇与二甲基乙酰胺按1:1.4的比例配制而成的。
其中,所述步骤(1)中的多次抽空注氮为抽真空六次,加氮气五次,并保证抽真空时溶解釜夹套加温不超过25℃。
其中,所述步骤(5)中的微孔过滤器的滤膜孔径为0.3-0.8μm。
其中,所述步骤(6)中的循环水流速为1.4l/min。
其中,所述步骤(8)中真空干燥的条件为:真空度-0.08mpa,干燥温度86℃,干燥时间50min。
将上述得到的4,4′-二氨基二苯醚用气相色谱法检测其纯度,纯度为99.97%。
实施例4
本实施例的生产4,4′-二氨基二苯醚二次结晶的方法,包括以下步骤:
(1)将1270kg混合溶剂投入到溶解釜内,边搅拌边向反应釜中投入300kg块料4,4′-二氨基二苯醚,关闭投料阀门,对封闭的溶解釜进行多次抽空注氮,以形成无空气的负压氮环境;
(2)向溶解釜夹套通蒸汽,加热升温至58℃,继续搅拌42min,块料4,4′-二氨基二苯醚全部溶解;
(3)将步骤(2)的溶解釜中的液体泵入压滤机中过滤,并将滤液转送至反应釜内;
(4)向反应釜内掺入吸附剂活性炭,搅拌均匀后,进行静置沉淀;
(5)将步骤(4)中的液体抽入过微孔滤器中进行过滤,滤除吸附剂及吸附的杂质转送至结晶釜,并对结晶釜进行充氮保护;
(6)往结晶釜夹套内通入循环水降温,当温度降至28℃时,打开结晶釜的底阀,将结晶釜内的物料放入抽滤槽中抽干,得到晶固态的4,4′-二氨基二苯醚;
(7)将步骤(6)中的晶固态的4,4′-二氨基二苯醚放入离心机中,并向离心机中加入水,搅拌13min后,再进行离心处理;
(8)将步骤(7)离心得到的滤饼投入真空干燥机中,进行干燥处理,即得4,4′-二氨基二苯醚。
其中,所述步骤(1)中的混合溶剂由甲醇与二甲基乙酰胺按1:1.3的比例配制而成的。
其中,所述步骤(1)中的多次抽空注氮为抽真空六次,加氮气五次,并保证抽真空时溶解釜夹套加温不超过25℃。
其中,所述步骤(5)中的微孔过滤器的滤膜孔径为0.3-0.8μm。
其中,所述步骤(6)中的循环水流速为1.3l/min。
其中,所述步骤(8)中真空干燥的条件为:真空度-0.07mpa,干燥温度85℃,干燥时间45min。
将上述得到的4,4′-二氨基二苯醚用气相色谱法检测其纯度,纯度为99.95%。
实施例5
本实施例的生产4,4′-二氨基二苯醚二次结晶的方法,包括以下步骤:
(1)将1320kg混合溶剂投入到溶解釜内,边搅拌边向反应釜中投入300kg块料4,4′-二氨基二苯醚,关闭投料阀门,对封闭的溶解釜进行多次抽空注氮,以形成无空气的负压氮环境;
(2)向溶解釜夹套通蒸汽,加热升温至62℃,继续搅拌48min,块料4,4′-二氨基二苯醚全部溶解;
(3)将步骤(2)的溶解釜中的液体泵入压滤机中过滤,并将滤液转送至反应釜内;
(4)向反应釜内掺入吸附剂活性炭,搅拌均匀后,进行静置沉淀;
(5)将步骤(4)中的液体抽入过微孔滤器中进行过滤,滤除吸附剂及吸附的杂质转送至结晶釜,并对结晶釜进行充氮保护;
(6)往结晶釜夹套内通入循环水降温,当温度降至32℃时,打开结晶釜的底阀,将结晶釜内的物料放入抽滤槽中抽干,得到晶固态的4,4′-二氨基二苯醚;
(7)将步骤(6)中的晶固态的4,4′-二氨基二苯醚放入离心机中,并向离心机中加入水,搅拌18min后,再进行离心处理;
(8)将步骤(7)离心得到的滤饼投入真空干燥机中,进行干燥处理,即得4,4′-二氨基二苯醚。
其中,所述步骤(1)中的混合溶剂由甲醇与二甲基乙酰胺按1:1.5的比例配制而成的。
其中,所述步骤(1)中的多次抽空注氮为抽真空六次,加氮气五次,并保证抽真空时溶解釜夹套加温不超过25℃。
其中,所述步骤(5)中的微孔过滤器的滤膜孔径为0.3-0.8μm。
其中,所述步骤(6)中的循环水流速为1.5l/min。
其中,所述步骤(8)中真空干燥的条件为:真空度-0.05mpa,干燥温度86℃,干燥时间55min。
将上述得到的4,4′-二氨基二苯醚用气相色谱法检测其纯度,纯度为99.93%。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。