[發明專利]以磷酸和活性白土為復合催化劑制備N-環己基馬來酰亞胺的方法及其應用

有效

• 申請號: 201611060798.4
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106588743B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 張振飛;王永興;宋風朝;陳貴寶;王志強;郭同新;李宏喜;邵明銳;王飛;錢娟娟
• 申請（專利權）人: 蔚林新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C07D207/448
• 分類號: C07D207/448;B01J27/182
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 李秋紅

本發明公開了一種以磷酸和活性白土為復合催化劑制備耐熱改性劑N?環己基馬來酰亞胺的方法及其應用。首先將溶劑和順丁烯二酸酐加入反應容器中溶解，然后滴加環己胺和溶劑的混合液，滴加后進行加熱反應，待反應結束后，將所得反應液經處理得到N?環己基馬來酰胺酸；將溶劑加入反應容器中，然后加入磷酸和活性白土二者的混合物、N?環己基馬來酰胺酸和阻聚劑，進行加熱回流反應；反應結束后，將所得反應液經處理得到產物N?環己基馬來酰亞胺。與現有技術相比，本發明制備耐熱改性劑N?環己基馬來酰亞胺產品，其收率高、成本低，并且二步法制備所得N?環己基馬來酰亞胺產品的純度高，不需精制，產品質量穩定，適用于工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種耐熱改性劑的制備方法，具體涉及一種以磷酸和活性白土為復合催化劑制備耐熱改性劑N-環己基馬來酰亞胺的方法及其應用。

背景技術

N-取代馬來酰亞胺是一類重要的有機化合物，可用于高分子合成、醫藥原料、農業化學和燃料合成等方面。這類化合物的分子鏈上具有α，β-不飽和酰亞胺環狀結構，能有效地限制分子鏈的旋轉，其聚合物耐熱性能高，同時能夠防水、防火、耐輻射，是一類新型的高分子耐熱改性劑，被廣泛應用于航空工業和電氣工業上。與其他耐熱改性劑相比，馬來酰亞胺型高分子耐熱改性劑具有提高耐熱程度高，與各種熱塑性樹脂相容性好、無毒，以及熱穩定性好等優點，八十年代中期以來已成為一個研究熱點。

N-環己基馬來酰亞胺在高分子材料耐熱改性研究中顯示出極大的優越性，目前我國對于N-環己基馬來酰亞的研究還很不成熟，主要是產品收率低、純度低、產品色澤性不好，比較突出的問題是大部分研究都存在于實驗室內，大多制備方法不能在大型設備上生產，極大地限制了N-環己基馬來酰亞胺的市場應用。專利CN200610129875.7采用馬來酸酐和環己胺為主要原料，以苯或苯的衍生物為溶劑，然后再在一個燒杯中把磷酸和環己胺的混合為粘稠的液體為催化劑，此方法操作步驟復雜，磷酸和環己胺反應大量放熱，并且環己胺在燒杯中反應極大的污染環境和危害健康，很難實現工業化生產。專利CN1467205公開了用減壓蒸餾的方法對N-環己基馬來酰亞胺進行提純，但N-馬來酰亞胺的沸點很高，在真空度為0.1MPa時沸點為200℃。因此，減壓蒸餾的方法能量消耗很高，造成產品的成本上升，收率下降。所以，急需研究開發一種工藝簡單、催化劑易于生產操作、產品收率高、純度高的N-環己基馬來酰亞胺的制備方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：根據目前生產N-環己基馬來酰亞胺現有技術中存在的問題，本發明提供一種工藝簡單、催化劑易于生產操作、產品收率高、純度高的N-環己基馬來酰亞胺的制備方法。本發明采用順丁烯二酸酐與環己胺為反應物，以強酸性質子酸和活性白土為復合催化劑，以苯或苯的衍生物為溶劑，以酚類為阻聚劑，經酰胺化反應和脫水閉環反應兩步法制得N-環己基馬來酰亞胺產品。

為了解決上述問題，本發明采取的技術方案是：

本發明提供一種以磷酸和活性白土為復合催化劑在制備耐熱改性劑N-環己基馬來酰亞胺中的應用。

根據上述的以磷酸和活性白土為復合催化劑在制備耐熱改性劑N-環己基馬來酰亞胺中的應用，所述磷酸和活性白土復合催化劑中二者的復合配比質量比為1～5:1。

另外，提供一種以磷酸和活性白土為復合催化劑制備耐熱改性劑N-環己基馬來酰亞胺的方法，所述制備方法包括以下步驟：

a、首先將溶劑和順丁烯二酸酐加入反應容器中進行攪拌溶解，攪拌溶解時間為0.5～1.0h；然后滴加環己胺和溶劑的混合液，滴加過程中溫度控制為20～50℃，滴加時間為1.0～1.5h；滴加結束后控制溫度為45～50℃，在此溫度條件下反應1.5～3.0h；待反應結束后，將所得反應液降至常溫，依次進行水洗、抽濾，得到N-環己基馬來酰胺酸，所得N-環己基馬來酰胺酸在室溫下放置2～5h待用；