[發明專利]用于尿素法合成異佛爾酮二氨基甲酸正丁酯工藝的催化劑

在審

• 申請號: 202211208019.6
• 申請日: 2022-09-30
• 公開（公告）號: CN115591578A
• 公開（公告）日: 2023-01-13
• 發明（設計）人: 李方彬;孫學文;易水晗
• 申請（專利權）人: 四川元理材料科技有限公司
• 主分類號: B01J31/04
• 分類號: B01J31/04;B01J31/22;C07C269/04;C07C271/24
• 代理公司: 成都玖和知識產權代理事務所(普通合伙) 51238
• 代理人: 胡琳梅

本發明公開了用于尿素法合成異佛爾酮二氨基甲酸正丁酯工藝的催化劑，所述催化劑包括醋酸鋅、醋酸錳、醋酸鋯、醋酸鈷中的至少一種；所述催化劑用于異佛爾酮二氨基甲酸正丁酯的合成，所述合成的工藝為：取IPDA、正丁醇、尿素和所述催化劑進行有機胺的烷氧羰基化反應，所述烷氧羰基化反應中通入載氣以分離副產物氨組分，反應得到異佛爾酮二氨基甲酸正丁酯和合成尾氣。所述催化劑，具有選擇性好、催化效率高的優點。

技術領域

本發明涉及IPDI合成技術領域，具體是用于尿素法合成異佛爾酮二氨基甲酸正丁酯工藝的催化劑。

背景技術

異氰酸酯是指含有一個或多個NCO基團的物質，與多元醇反應合成聚氨酯材料。目前的異氰酸酯主要包括MDI、TDI、HDI、IPDI、HMDI、XDI、NDI、PPDI、CHDI等品種。其中MDI和TDI是目前最主要的兩個品種，大約占異氰酸酯總量的90％以上，而HDI、IPDI 和氫化MDI由于優異的耐候性和耐黃變性在近些年應用的越來越廣泛。

IPDI(異佛爾酮二異氰酸酯，CAS號4098-71-9)，是合成光穩定、耐候性聚氨酸的優選原料，在異氰酸酯原料中屬于高端產品。主要用于水性聚氨酯分散液、防腐蝕涂料、UV樹脂、粘合劑、PU樹脂、油墨等領域。同時IPDI也可以用于火箭推進劑行業。

IPDI生產方法主要有光氣法和氨基甲酸酯熱裂解法，光氣法目前是二異氰酸酯的主要生產方法。光氣法主要有液相光氣法和氣相光氣法，但是液相光氣法反應時間長，所需溶劑量大，反應器的空時效率低，副產物多，相對落后；氣相光氣法生產過程中的安全、環保等一系列工程技術問題難以解決、對設備腐蝕嚴重，對設備材質的要求比較高，相應的設備投資較大、得到的異氰酸酯產品中含有水解氯，影響產品的使用性能。因此發達國家一直致力于開發經濟簡便的合成方法，從而出現了各種非光氣法合成異氰酸酯的方法，如羰基化法、氯代甲酰胺熱分解法、crutius重排法、胺和氯代甲酸酯反應法、氨基甲酸酯熱分解法等，但大多還停留在實驗室階段，只有氨基甲酸酯熱分解法在國外實現了裝置化生產。而尿素法路線研究最多，方法較成熟，且已在工業上應用。尿素法制備異氰酸酯工藝包括兩大步驟，一是將尿素、二胺、醇進行反應生成二氨基甲酸酯，二是二氨基甲酸酯再熱裂解生成異氰酸酯和醇，反應總收率可達90％。

目前，國內工業化尿素法生產IPDU-B(IPDI的二聚體，分子式為：還是一片空白，IPDU-B生產合成技術一直被國外壟斷，基于IPDI對于國民經濟和行業安全的重大意義和國內生產發展落后的現實，申請人年產2000噸非光氣法生產脂肪(環)族異氰酸酯(IPDI)項目。鑒于此，本發明提供一種用于尿素法合成異佛爾酮二氨基甲酸正丁酯工藝的催化劑以打破發達國家對工業化尿素法合成IPDI 的技術壟斷，不僅要達到工業可行性，而且在合成效率、異佛爾酮二氨基甲酸正丁酯收率和經濟效益上與光氣法技術具有同等競爭力。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種用于尿素法合成異佛爾酮二氨基甲酸正丁酯工藝的催化劑，所述催化劑具有選擇性好、催化效率高的特點。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

用于尿素法合成異佛爾酮二氨基甲酸正丁酯工藝的催化劑，所述催化劑包括醋酸鋅、醋酸錳、醋酸鋯、醋酸鈷中的一種。

所述催化劑用于異佛爾酮二氨基甲酸正丁酯的合成，所述合成的工藝為：取IPDA(異佛爾酮二胺，CAS號2855-13-2)、正丁醇、尿素和催化劑混合，進行有機胺的烷氧羰基化反應 (IPDA為含有兩個氨基的有機胺)，所述烷氧羰基化反應過程中通入載氣以分離副產物氨組分，反應得到異佛爾酮二氨基甲酸正丁酯和含有氨組分合成尾氣。

進一步的，所述催化劑為醋酸鋯。