[發明專利]三聚氰酸三烯丙酯的生產工藝

有效

• 申請號: 201110393797.2
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102491951A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 黃勇
• 申請（專利權）人: 自貢天龍化工有限公司
• 主分類號: C07D251/34
• 分類號: C07D251/34
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 吳彥峰

技術領域

????本發明涉及一種特種橡膠交聯劑的制備方法，屬于一種化工產品的制備方法，具體為三聚氰酸三烯丙酯的生產工藝。

背景技術

三聚氰酸三烯丙酯（TAC）外觀為無色透明液體或白色晶體，為三官能度反應的交聯劑，能顯著提高塑料制品的強度、剛性和耐熱性能，可使制品在250℃左右長期使用。因此，它是制備高性能不飽和聚酯，丙烯酸系列樹脂制品的新型交聯劑。尤其適合于制備耐高溫、高強的玻璃鋼產品；也可用于橡膠、電纜行業，做高度飽和橡膠的硫化促進劑，提高硫化效果；也可用于做聚烯輻照交聯的光敏劑，降低輻照量，用途十分廣泛。

在這些用途中，需要使用高純的TAC，其還具有變色度很低的特點，以APHA色度表示，變色度應盡可能不超過10。

目前，三聚氰酸三烯丙酯的生產方法國內外的報道主要有以下幾種：

第一種方式是碳酸鈉法，通過添加三聚氯氰至碳酸鈉的丙烯醇懸浮液中而獲得TAC的方法。在這種情形下，必須濾出形成的氯化鈉。所獲得的是乳白色至渾濁的反應產物，其純度低于90%。

第二種是甲苯法，所述反應在甲苯存在下進行。雖然兩種方法得到了產率和純度可以接受，但該方法的操作復雜，甲苯的污染特別嚴重，回收能耗特別大，使得該方法成本較高，并且產品中無法完全去除殘留的甲苯，TMAIC的應用受到了限制。

第三種是氫氧化鈉法，除丙烯醇反應物外不存在其他有機溶劑的條件下，使三聚氯氰與丙烯醇和氫氧化鈉溶液反應的方法。該方法可以得到純度為99%APHA數約為10的TAC，但氫氧化鈉使TAC易分解，相分離耗時，且形成的大量乳狀洗水，處理困難，回收過量的烯丙醇，在含水反應相和洗滌相的蒸餾中，丙烯醇不易除盡，易被污染變色，因而造成重復使用APHA色數的增大和TAC質量的相應降低。

發明內容

本發明針對為了解決現行三聚氰酸三烯丙酯的生產工藝復雜，能耗大，產品使用中有交聯返原現象，產品成本很高，生產過程對環境污染大等缺點，提供一種易于實施，技術水平要求較低，無相分離問題和水洗步驟的三聚氰酸三烯丙酯的生產工藝。

本發明的技術方案為：?

三聚氰酸三烯丙酯的生產工藝，包括以下步驟：

①無溶劑低溫成鹽工藝??通過移液泵向反應釜中加入略微過量的氯丙烯，

然后開啟反應釜夾套中的冷凍液，將釜內液體冷卻至0℃后，經振動加料器緩慢加入氰尿酸三鈉，迅速溶解反應放出熱量，控制溫度低于10℃，氯丙烯和氰尿酸三鈉生成三聚氰酸三烯丙酯和氯化鈉；

②、啟動裝有鹽水的冷卻回路，并將氯丙烯冷卻至0℃，然后加入總共氰尿

酸三鈉，經振動加料器緩慢加入，迅速溶解反應放出熱量，控制溫度在5～10℃，生成三聚氰酸三烯丙酯和氯化鈉，總加入時間約為60分鐘；

③、低溫真空蒸餾工藝???關閉裝有鹽水的冷卻回路，反應釜夾套中通入

40～45℃熱水，使反應液體升溫到35～40℃，繼續攪拌20分鐘，用100ppm的對苯二酚單甲醚穩定三聚氰酸三烯丙酯后，開啟水噴射真空，在35～40℃溫度，蒸餾回收未反應的氯丙烯循環使用；

④、蒸餾完全后，將釜內剩下三聚氰酸三烯丙酯和氯化鈉混合物，連續放入四氟膜式離心機，三聚氰酸三烯丙酯通過0.1—0.5微米的四氟過濾膜變得澄清透明，分離得到三聚氰酸三烯丙酯。

三聚氰酸三烯丙酯的生產工藝，通過在不存在除氯丙烯之外的有機溶劑的條件下，使氰尿酸三鈉和氯丙烯反應，通過低溫真空蒸餾除去氯丙烯，用微膜過濾分離除去形成的鹽，每摩爾氰尿酸三鈉使用3.9到6.0mol的氯丙烯，反應在-5℃至+50℃的溫度范圍內在一個或多個階段中進行該反應。

優選反應在兩個階段中進行，在第一階段保持0至+20℃，轉化率達到90到95%，在第二階段保持30到40℃的溫度，轉化率達到100%。

三聚氰酸三烯丙酯的生產工藝中使用氯丙烯的含量為99至100重量%的純品氯丙烯。全部反應時間限制在不超過3小時，所述全部反應時間為向氯丙烯中加入反應物的時間和后續反應的時間。

根據本發明，每摩爾的氰尿酸三鈉使用3.9到6.0mol的氯丙烯。然而，每摩爾的氰尿酸三鈉優選使用4.9到5.2?mol的氯丙烯。

該反應所選擇的溫度范圍在-5℃和+50℃之間，優選在0和40℃之間。優選兩個階段的方法：這里，第一階段的反應在低溫優選為+5到+10℃下進行，轉化率為90到95%；在第二階段中，反應優選在+30到+40℃下繼續進行至轉化率基本達到100%。