一种pbmdi生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化学合成领域，尤其涉及一种PBMDI生产工艺。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯是分子内含有氨基甲酸酯基的化合物的总称，一般用多元醇和二异氰酸酯 聚合而成。聚氨酯既有橡胶的弹性，又有塑料的强度和优异的加工性能，尤其是在隔热、隔 音、耐磨、耐油、弹性等方面有其它合成材料无法比拟的优点，是继聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙 烯、聚苯乙烯和ABS后第六大塑料，已广泛应用于国防、航天、轻工、化工、石油、纺织、交通 汽车、医疗等领域，成为经济发展和人民生活不可缺少的新兴材料。
[0003] 近年来，用MDI代替TDI制备聚氨酯材料是聚氨酯行业研究的热点课题。这首先 是因为MDI和TDI相比，具有分子量大，挥发性小，气味小，毒性小等优点，既满足了当今社 会环保的要求，也有利于工人的健康。其次，MDI和TDI相比，价格要低很多，有利于节约成 本，提高产品的竞争力。MDI是二苯基甲烷二异氰酸酯（纯MDI)、含有一定比例纯MDI与多 苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物（聚合MDI)以及纯MDI与聚合MDI的改性物的总称，是 生产聚氨酯最重要的合成原料之一，它赋予聚氨酯材料与产品良好的物理与机械性能。
[0004] 在由MDI生成聚氨酯过程中，由于芳环的共辄结构影响，使得NC0上的碳原子电子 云密度下降，显示出更好的亲电性，更容易受到亲核试剂的攻击，所以NC0基团具有更大的 反应活性，极易导致预聚反应产物分子量大且分布不均，粘度大，与主剂互溶性差等问题。 为解决这一问题，普遍采用的方法是让MDI大大过量，如控制NC0:0H为10:1，甚至更高，并 采用低活性的大分子量聚酯多元醇或聚醚多元醇和MDI预聚反应，这样得到的反应产物含 有较高含量的MDI游离单体，其游离的MDI单体含量高达5~10%，过多游离的MDI单体会 发生二聚反应，生成不溶物析出，使产品浑浊，小分子单体向界面迀移导致粘合性下降等。 因此，制备过程中应该尽量降低MDI单体的残留量。
[0005]MDI中的异氰酸酯基（-N=C= 0)在常温下易于含活性氢基团（羧基、羟基、氨基 等）反应，MDI的高活性有助于降低预聚的反应温度，若将其制备成封闭型，不仅封闭温度 较低，而且解封温度也较低，解封后又能恢复活性。因此，无论从解决环保问题的角度考虑， 还是从提高产品性能的需要角度考虑，研究封闭型MDI聚氨酯是聚氨酯发展的一项重要措 施。
[0006] 综上所述，研究一种操作简便易行、原料合成过程环保高效、稳定性较好、含有较 少MDI游离单体的聚氨酯显得格外重要。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术中的不足，本发明研究了一种操 作简便易行、原料合成过程环保高效、稳定性较好、含有较少MDI游离单体的聚氨酯，该聚 氨酯为N，N'_[亚甲基二（4, 1-亚苯基）]二氨基甲酸二苯（酚）酯（PBMDI)，缩写为PBMDI。
[0008] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种PBMDI生产工艺，步骤如下：将定量的 甲苯和融化后的定量苯酚依次栗入加成釜中，并通氮气保护；在一定温度下向所述加成釜 中滴加定量的MDI进行加成反应，所述加成反应温度不超过110°C;所述加成反应结束后经 冷却、离心、干燥得到产品，其反应方程式如下：
[0009]
[0010] 进一步地，所述苯酚和MDI在烘房由蒸汽盘管升温至60°C进行化料，融化后的苯 酚和MDI真空抽入各自的计量罐备料，计量罐外夹套通热水保温60°C。
[0011] 进一步地，所述苯酚栗入所述加成釜后，搅拌加热，加热温度为50°c，所述温度通 过加成釜夹套通蒸汽控制。
[0012] 具体地，所述加成釜内温度达到60°C时，所述计量罐向所述加成釜内滴加MDI，滴 加时间为4h，保温时间为4h。
[0013] 进一步地，所述MDI滴加过程中，通过所述加成釜夹套通冷却水循环降温，控制所 述加成釜内的温度不超过110°c。
[0014] 具体地，离心后的滤饼送入浆叶式干燥机中干燥，干燥温度为60°C。
[0015] 进一步地，离心后的母液被回收，用于下批次反应。
[0016] 进一步地，干燥过程中产生的可凝废气经冷凝收集后并入所述离心母液，用于下 批次反应；不凝废气进入废气系统处理。
[0017] 本发明的有益效果是：
[0018] (1)本发明选用苯酚作为MDI的封闭剂，甲苯的加入和氮气的通入能够有效防止 苯酚被氧化，保证加成反应的顺利；
[0019] ⑵本发明的MDI上的异氰酸酯基与苯酚上的氢基团反应，封闭性能较好，得到的 PBMDI具有良好的贮存稳定性和优良的力学性能；
[0020] (3)本发明的MDI的价格便宜、分子量大、挥发性小、气味小、毒性小、力学性能好， 以此为原料得到的PBMDI不仅环保，还具有具有优良的物理和机械性能；
[0021] (4)本发明的MDI融化后事先栗入格子的计量罐备料，然后加入加成爸，避免MDI 的过量加入，减少产物中MDI游离单体的含量；
[0022] (5)本发明加成反应过程中通过釜夹套通冷却水循环降温，降温方便，易于操作；
[0023] (6)本发明离心后的滤饼送入浆式干燥机中干燥，干燥更均匀，干燥速率加快；
[0024](7)本发明离心后的母液被和干燥过程的水凝气被回收，留待下一批物料的使用 取代水的投入量，减少资源浪费，节约成本；
[0025] (8)本发明的干燥过程的不凝气进入废气处理系统处理，减少环境污染。
【附图说明】
[0026] 为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要 使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它 附图。
[0027] 图1是本发明的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0028] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本实发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基 于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有 其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0029] 实施例1:
[0030] 如图1所示，本实施例公开了一种PBMDI生产工艺，步骤如下：桶装苯酚、MDI事先 在烘房由蒸汽盘管升温至60°C进行化料，融化后的MDI真空抽入计量罐中备料，计量罐外 夹套通热水保温60°C;常温下，将计量好的甲苯栗入釜中，再将融化后的苯酚栗入加成釜中 搅拌，釜夹套通蒸汽控制50°C，通氮气置换保护加成釜，继续升温至60°C，开始由计量罐中 向釜内滴加MDI，停止加热切换冷却水降温，滴加过程控制釜内温度不超过110 °C，滴加4h 完毕，保温反应4h，持续有结晶析出；反应结束后，夹套冷却至常温，放入密闭式离心机中 离心分离，滤饼取出后送入桨叶式干燥机中干燥，干燥温度为60°C，然后包装得到成品；干 燥过程的废气经冷凝收集的凝液并入离心母液直接套用于下批次反应，不凝气进入废气处 理系统处理。
[0031] 本发明的有益效果是：
[0032] (1)本发明选用苯酚作为MDI的封闭剂，甲苯的加入和氮气的通入能够有效防止 苯酚被氧化，保证加成反应的顺利；
[0033] (2)本发明的MDI上的异氰酸酯基与苯酚上的氢基团反应，封闭性能较好，得到的 PBMDI具有良好的贮存稳定性和优良的力学性能；
[0034] (3)本发明的MDI的价格便宜、分子量大、挥发性小、气味小、毒性小、力学性能好， 以此为原料得到的PBMDI不仅环保，还具有具有优良的物理和机械性能；
[0035] (4)本发明的MDI融化后事先栗入格子的计量罐备料，然后加入加成爸，避免MDI 的过量加入，减少产物中MDI游离单体的含量；
[0036] (5)本发明加成反应过程中通过釜夹套通冷却水循环降温，降温方便，易于操作；
[0037] (6)本发明离心后的滤饼送入浆式干燥机中干燥，干燥更均匀，干燥速率加快；
[0038] (7)本发明离心后的母液被和干燥过程的水凝气被回收，留待下一批物料的使用 取代水的投入量，减少资源浪费，节约成本；
[0039](8)本发明的干燥过程的不凝气进入废气处理系统处理，减少环境污染。
[0040] 以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为 本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种PBMDI生产工艺，其特征在于，将定量的甲苯和融化后的定量苯酚依次栗入加 成釜中，并通氮气保护；在一定温度下向所述加成釜中滴加定量的MDI进行加成反应，所述 加成反应温度不超过ll〇°C ;所述加成反应结束后经冷却、离心、干燥得到产品，其反应方程 式如下： 〇2. 根据权利要求1所述的PBMDI生产工艺，其特征在于，所述苯酚和MDI在烘房由蒸汽 盘管升温至60°C进行化料，融化后的苯酚和MDI真空抽入各自的计量罐备料，计量罐外夹 套通热水保温60°C。3. 根据权利要求1或2所述的PBMDI生产工艺，其特征在于，所述苯酚栗入所述加成釜 后，搅拌加热，加热温度为50°C，所述温度通过加成釜夹套通蒸汽控制。4. 根据权利要求3所述的PBMDI生产工艺，其特征在于，所述加成釜内温度达到60°C 时，所述计量罐向所述加成釜内滴加 MDI，滴加时间为4h，保温时间为4h。5. 根据权利要求1、2或4所述PBMDI生产工艺，其特征在于，所述MDI滴加过程中，通 过所述加成釜夹套通冷却水循环降温，控制所述加成釜内的温度不超过ll〇°C。6. 根据权利要求5所述的PBMDI生产工艺，其特征在于，离心后的滤饼送入浆叶式干燥 机中干燥，干燥温度为60 °C。7. 根据权利要求6所述PBMDI生产工艺，其特征在于，离心后的母液被回收，用于下批 次反应。8. 根据权利要求7所述PBMDI生产工艺，其特征在于，干燥过程中产生的可凝废气经冷 凝收集后并入离心母液，用于下批次反应；不凝废气进入废气系统处理。
【专利摘要】本发明公开了一种PBMDI生产工艺，步骤如下：将定量的甲苯和融化后的定量苯酚依次泵入加成釜中，并通氮气保护；在一定温度下向加成釜中滴加定量的MDI进行加成反应，加成反应温度不超过110℃；加成反应结束后经冷却、离心、干燥得到产品。本发明操作简便易行、原料合成过程环保高效、稳定性较好、含有较少MDI游离单体。
【IPC分类】C07C269/02, C07C271/58
【公开号】CN105152981
【申请号】CN201510563546
【发明人】鲍菊篱
【申请人】江苏泰仓农化有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月7日