[發明專利]N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201711269665.2
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN108047058B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 劉振國;丁宗雷;張聰穎;張兵;陳杰;姜慶梅
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C07C211/35
• 分類號: C07C211/35;C07C209/26;C07C209/72;C08G18/76;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/18;C08G101/00
• 代理公司: 北京卓恒知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11394
• 代理人: 唐曙暉

本發明涉及N,N?二甲基?4?環己胺基環己基甲烷及其制備方法和應用。該方法將HMDA反應過程中的副產脫氨輕組分與甲醛、氫氣在催化劑的作用下，在一定的溫度及壓力下，經過加氫和甲基化制備N,N?二甲基?4?環己胺基環己基甲烷。所得的N,N?二甲基?4?環己胺基環己基甲烷經過提純之后可以用作聚氨酯催化劑，本發明實現了HMDA副產的有效利用，且由其制備的聚氨酯泡沫具有氣味低，物理性能優良等優點。

技術領域

本發明涉及二氨基二環己基甲烷生產過程中副產脫氨混合物的利用。具體的說，是以脫氨混合物為原料制備的N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷及其制備方法和用途。

背景技術

二氨基二環己基甲烷(簡稱HMDA)是制備環氧樹脂固化劑，聚酰胺，二異氰酸酯二環己基甲烷(HMDI)的原料。通常是以二氨基二苯基甲烷(MDA)為原料，在氫氣和加氫催化劑的作用下反應制得。但是在HMDA的制備過程中，原料MDA會發生脫氨、中間品以及產品也會發生脫氨反應生成一系列的脫氨輕組分混合物。目前這種產物尚且沒有有效的利用方法，只能花錢請有資質的環保公司作為廢液處理。其產生過程如下:

因此在生產HMDA的過程中會產生以下四種脫氨輕組分的混合物：

現有技術沒有關于HMDA生產過程中副產脫氨利用的方法，且尚未發現將N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷用作聚氨酯泡沫催化劑的報道。本發明將HMDA生產過程中副產的脫氨混合物精餾出來，通過加氫和甲基化得到N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷，并將其用作聚氨酯催化劑。

另一方面，叔胺催化劑一般具有惡臭，是令人討厭的，由于它們的分子量低，所以許多叔胺揮發性高，在泡沫塑料加工過程中釋放的叔胺，可能存在相當大的安全和毒性問題。在消費者使用過程中不希望有殘余的胺釋放。另一方面，預混料反應型的胺催化劑催化效率低、成本高，不適用于硬質泡沫塑料加工過程。

發明內容

本發明提供的新催化劑N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷的結構與N,N-二甲基環己胺的結構很相似，但分子量要大。其催化效果也與N,N-二甲基環己胺相似，但飽和蒸氣壓相對低很多。該新型催化劑是一種低黏度的中等活性胺類催化劑，用于冰箱硬泡、板材、噴涂、現場灌注聚氨酯硬泡。該類催化劑對凝膠和發泡都有催化作用，對硬泡的發泡反應和凝膠反應提供較平衡的催化性能，它對水與異氰酸酯的反應(發泡反應)的催化更強，同時對多元醇與異氰酸酯的反應也有適中的催化性，它是泡沫反應的強初始催化劑。除用于硬泡，也可用于模塑軟泡及半硬泡等的輔助催化劑。

本發明目的在于將HMDA制造過程副產物脫氨輕組分進行利用而提供一種以脫氨混合物為原料制備N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷的方法并將產品用作制備聚氨酯泡沫的催化劑。實現廢物利用，而且N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷作為聚氨酯泡沫的催化劑，能夠有效避免常用的聚氨酯泡沫催化劑在使用過程中產生令人不愉快氣味的問題。

本發明采用以下技術方案：

用作制備聚氨酯泡沫的催化劑的N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷，其結構式如下：

本發明另外提供了一種制備N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷的方法，包括以下步驟：

精餾提純后的HMDA反應過程中的副產脫氨輕組分與甲醛、氫氣在催化劑的作用下，進行加氫和甲基化反應，得到油水兩相的反應液，其中油相主要含有N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷，水相主要含甲醛；將反應液分相(例如經堿洗)，油相再進行精餾提純得到N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷。