[發明專利]一種高收率制備高純度高穩定性異氰酸酯的方法

有效

• 申請號: 202010863112.5
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN114085166B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 王鵬飛;曹娜;巴龍翰;石濱;黎源;劉偉杰;吳謙;李建峰;尚永華;李強
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司
• 主分類號: C07C263/10
• 分類號: C07C263/10;C07C263/18;C07C265/14
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本發明涉及一種高收率制備高純度高穩定性異氰酸酯的方法。該方法在胺或胺鹽光氣化制備異氰酸酯過程中添鐵化合物添加劑以及有機硫酸酯鹽或有機硫酸鹽添加劑，有效抑制副反應發生，在此基礎上分離得到水解氯指標可控，且儲存穩定的異氰酸酯組合物，從而獲得高純度高穩定性的異氰酸酯組合物。

技術領域

本發明屬于異氰酸酯領域，具體涉及一種高收率制備高純度高穩定性異氰酸酯的方法。

背景技術

異氰酸酯通常以胺為原料通過光氣化反應制備。然而，由于其NCO基團的反應活性高，光化反應過程常常伴隨副反應的發生，從而導致收率的降低。另外儲存過程由于副反應的發生易導致其失去原有的特性，具體地說，異氰酸酯由于NCO基團的自聚反應而生成二聚體或多聚體，從而降低反應過程的收率，以及儲存過程的品質劣化。例如對苯二異氰酸酯，在光氣化過程極易生成二聚體，且因為二聚體分解溫度高，回收困難，造成收率的損失，同時固體狀態的二聚體極易造成設備的堵塞，從而出現安全風險。另外儲存過程聚合反應的發生使得對苯二異氰酸酯的存儲期很短，給下游客戶的使用帶來很多不便。

液相光氣化反應常為氣液固三相反應，因此反應時間常常較長，從而導致副反應的發生引起收率的下降，因此液相光氣化過程物料的有效接觸是至關重要的，可通過將胺氣化或增強混合或者提高反應壓力的方式改善，但常常產生較高的能耗或者存在較高的安全風險，因此開發新的增強物料間接觸的方法，尤其是改善固體物料在溶劑中溶解性，以此來促進物料的接觸，降低副反應發生的概率，非常具有意義。

專利CN110114339A報道了一種副反應抑制劑，用于在光氣化過程中消除胺或中間體氨基甲酰氯的氫，從而促進正向反應并抑制副反應，結果表現為抑制了作為副產物的單異氰酸酯的產生。但該方法并不能抑制異氰酸酯自身聚合反應的發生。

專利CN101553517報道了在磷雜環戊烯基催化劑存在情況下，對液體多異氰酸酯進行碳二亞胺化反應來制備改性多異氰酸酯的方法，以提高異氰酸酯的儲存穩定性。但該方法并不適用于對光氣化過程聚合反應的抑制。

綜上，現有的改進光氣化技術獲得的異氰酸酯產品，仍難以保持高穩定性，無法維持存儲過程中的高純度。

發明內容

前述說明了異氰酸酯在光氣化反應過程以及存儲過程易發生副反應從而導致反應收率的降低以及異氰酸酯品質的下降。本發明人驚奇地發現，胺或其胺鹽在光化反應過程當中，加入一定含量的鐵鹽以及一定含量的有機硫酸鹽或硫酸酯鹽，能有效提升反應的收率并維持存儲過程中的穩定性。

本發明的目的在于提供一種高收率制備高純度高穩定性異氰酸酯的方法。

為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種高純度高穩定性異氰酸酯的制備方法，所述方法包含以下步驟：

S1：將胺和/或胺鹽與溶劑混合；

S2：所述S1得到混合物與光氣反應得到異氰酸酯反應液；

S3：濃縮、分離、純化S2的反應液得到異氰酸酯；

其中，S1中加入添加劑A和添加劑B，添加劑A是鐵鹽，添加劑B是有機硫酸酯鹽和/或有機硫酸鹽。

所述鐵鹽中的鐵離子自身具有抑制自由基聚合反應的作用，并且有機硫酸鹽或硫酸酯鹽同時具備有機物及無機鹽結構形式，帶有負電荷的硫酸基具有良好的潤濕力、乳化力，可促進氣液固三相的溶解接觸，并與光氣緩慢反應產生含有活性氯組分化合物，改變有機硫酸鹽加入量，獲得的異氰酸酯產品中活性氯組分含量不同，不同含量的活性氯組分由于其活性使得異氰酸酯產品水解氯含量表現出不同的水平，從而通過調節有機硫酸鹽或硫酸酯鹽的添加量就可有效調節產品的水解氯，并且，在此基礎上獲得的異氰酸酯產品的穩定性得到大幅提升，異氰酸酯產品可維持存儲過程中的高純度。