[發(fā)明專利]一種用于脂肪族或環(huán)族二氨基甲酸酯熱分解的催化劑的用途

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610241847.8
• 申請(qǐng)日: 2016-04-19
• 公開（公告）號(hào): CN105728033A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚學(xué)峰;于濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽華榮高科新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): B01J29/85
• 分類號(hào): B01J29/85;C07C263/04;C07C265/14
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 賈慧琴;苗繪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)化工領(lǐng)域，涉及一種化學(xué)中間體的制備方法，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種用于脂肪族或環(huán)族二氨基甲酸酯熱分解的催化劑及其用途。

背景技術(shù)

異氰酸酯作為一類重要的有機(jī)反應(yīng)中間體在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥衛(wèi)生各方面都有非常廣泛的用途。工業(yè)上應(yīng)用較多的異氰酸酯一般含兩個(gè)及兩個(gè)以上-N=C=O官能團(tuán)，其中脂肪（環(huán)）族二異氰酸酯屬于耐黃變的二異氰酸酯，其主要用于汽車涂料及修補(bǔ)漆、飛機(jī)涂料及修補(bǔ)漆、防腐蝕涂料、木制家具漆、漆包線漆、列車修補(bǔ)漆、光穩(wěn)定性好的聚氨酯膠粘劑和火箭推進(jìn)劑等。

目前異氰酸酯的生產(chǎn)工藝主要分為光氣法和非光氣法。由于光氣法的生產(chǎn)過(guò)程包括光氣的合成和工藝處理、光氣化反應(yīng)、光氣的脫除、產(chǎn)品分離與精制、尾氣的處理等問(wèn)題，故而非光氣路線合成異氰酸酯成為了技術(shù)的發(fā)展方向。

異氰酸酯非光氣合成路線主要有硝基苯與一氧化碳合成法；胺與一氧化碳及醇的合成法；胺、二氧化碳、堿及脫水劑合成法；氨基甲酸酯熱分解方法。

隨著人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，在催化劑存在下，氨基甲酸酯熱分解方法合成異氰酸酯逐漸成為研究的熱點(diǎn)。在US4307029中Koichi等采用氯化鋅作催化劑，常壓下進(jìn)行MDC分解反應(yīng)得到46.1%wt的MDI。在US4294774中，Thomas等用N，N一二甲基苯胺作溶劑和催化劑時(shí)，MDI收率為46mol%。在US4349484中，Harder等以填充鋅屑的石英管為反應(yīng)器加壓分解MDC，得到76.5mol%的MDI。在US4547322中，Tomonari等采用鋅或鋁拉西環(huán)為填料，不銹鋼垂直反應(yīng)管中進(jìn)行MDC加壓分解反應(yīng)時(shí)，MDI占總異氰酸酯的89.2%wt。以上反應(yīng)中存在有以下缺點(diǎn):(1)采用管式反應(yīng)器加壓反應(yīng)時(shí)產(chǎn)率較高，但長(zhǎng)期反應(yīng)后管道容易堵塞;(2)常壓下釜式反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)的產(chǎn)率不高；（3）催化劑反應(yīng)活性不佳，選擇性差。

因此，亟需要開發(fā)一種能大幅提高氨基甲酸酯轉(zhuǎn)化率和二異氰酸酯選擇性的催化劑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決脂肪族或環(huán)族或環(huán)族二氨基甲酸酯連續(xù)熱分解合成脂肪族或環(huán)族二異氰酸酯的產(chǎn)品收率低、原料轉(zhuǎn)化率低的問(wèn)題，提供一種新型催化劑，在該催化劑存在下，反應(yīng)活性高，反應(yīng)時(shí)間短，條件相對(duì)溫和，可回收再利用，過(guò)程環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于脂肪族或環(huán)族二氨基甲酸酯熱分解的催化劑的用途，該催化劑的結(jié)構(gòu)通式為MeSAPO-34，其中，Me選擇Cu，Ni，F(xiàn)e，Zn，Co，Mn，Ti，Cr，Mo，Zr中的任意一種，該催化劑用于脂肪族或環(huán)族二氨基甲酸酯熱分解制備脂肪族或環(huán)族二異氰酸酯，所述的脂肪族或環(huán)族二氨基甲酸酯選擇異佛爾酮二氨基甲酸（甲、乙、丙、丁）酯，1,6-六亞甲基二氨基甲酸（甲、乙、丙、丁）酯，1,4-環(huán)己二氨基甲酸（甲、乙、丙、?。?，4,4'-二環(huán)己基甲烷二氨基甲酸（甲、乙、丙、丁）酯等。

上述的用途，其中，該催化劑是由Me金屬元素引入到硅磷酸鋁分子篩SAPO-34的骨架中形成。

上述的用途，其中，將Me金屬元素引入到硅磷酸鋁分子篩SAPO-34的骨架的方法為直接水熱晶化法，該直接水熱晶化法為將Me金屬離子鹽溶液、硅源、鋁源、磷源、模板劑和去離子水一起加入合成釜制取。所述的水熱晶化法是在特制的密閉反應(yīng)器(高壓釜)中,采用水溶液作為反應(yīng)介質(zhì),通過(guò)對(duì)反應(yīng)器加熱,創(chuàng)造一個(gè)高溫、高壓反應(yīng)環(huán)境,使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶以形成分散的納米晶核的方法。

上述的用途，其中，所述的Me金屬離子鹽選擇Me金屬硫酸鹽、鹽酸鹽、乙酸鹽中的任意一種。

上述的用途，其中，所述的硅源選擇硅溶膠、活性二氧化硅或者正硅酸酯中的任意一種。

上述的用途，其中，所述的鋁源選擇活性氧化鋁、擬薄水鋁石或烷氧基鋁中的任意一種。

上述的用途，其中，所述的磷源選擇正磷酸。

上述的用途，其中，所述的模板劑選擇四乙基氫氧化銨、嗎啡啉、哌啶、三乙胺或二乙胺中的任意一種。

上述的用途，其中，所述的催化劑的粒徑為20nm-10μm。優(yōu)選地，所述的催化劑的粒徑為20-50nm。