CN111848532A - 三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺 - Google Patents

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薄纯金
宋朋斌
张延军
王国力
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    • C07D251/02Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
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Abstract

本发明提供了一种三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺,包括以下步骤:将二甲基甲酰胺、无水氯化钙加入反应釜中,之后将氰酸钠与氯丙烯加入反应釜中,维持反应温度在110℃~130℃,加入催化剂,氰酸钠与氯丙烯在反应釜内进行合成反应,反应时间在2h~3h,氰酸钠与氯丙烯的质量比为1:1.1‑1.3,催化剂的质量为反应物质量的0.5%‑1.5%;将反应釜内的合成母液送入冷却器中冷却,之后减压蒸馏,将二甲基甲酰胺脱除,送入二甲基甲酰胺高位槽中循环使用;减压蒸馏后的混合溶液加水洗涤,之后真空蒸馏精制,之后进行盐酸酸洗和片碱碱洗,即可得到三烯丙基异三聚氰酸酯。通过本发明的技术方案,三烯丙基异三聚氰酸酯纯度可达99%以上,收率可达93.5%以上,且生产工艺简单,可控性强。

Description

三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺
技术领域
本发明涉及化学品生产工艺技术领域,具体而言,涉及一种三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺。
背景技术
三烯丙基异三聚氰酸酯是一种含芳杂环的多功能烯烃单体,主要用于多重用途的交联剂和改性剂,对橡胶材料、复合材料、树脂材料以及纤维材料改性方面有着广泛的应用,如提高材料的交联密度、增大接枝导入率、缩短交联时间、提高抗焦烧能力、增强硫化胶硬度、提高耐化学腐蚀性能、拉伸强度、抗冲击强度以及弯曲强度等。
然而,在相关技术中的三烯丙基异三聚氰酸酯的生产规模较小,纯度和产量较低,能耗较高,难以满足市场对于生产的需求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提供一种三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺,以氰酸钠为原料与氯丙烯反应,用二甲基甲酰胺作溶剂,以溴化钾和三乙胺作为催化剂进行三烯丙基异三聚氰酸酯生产,且在分子蒸馏器中真空蒸馏精制,得到的三烯丙基异三聚氰酸酯纯度可达99%以上,收率可达 93.5%以上,而且二甲基甲酰胺可循环使用,片碱碱洗后生成的水溶液重复利用洗涤减压蒸馏后的混合溶液脱除氯化钠和水溶性杂质,在提升三烯丙基异三聚氰酸酯纯度和收率的同时,节约了能耗。
为了实现上述目的,本发明的技术方案提供了一种三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺,包括以下步骤:
将二甲基甲酰胺、无水氯化钙加入反应釜中,之后将氰酸钠与氯丙烯加入反应釜中,通过蒸汽加热维持反应温度在110℃~130℃,加入催化剂,氰酸钠与氯丙烯在反应釜内进行合成反应,反应时间在2h~3h,所述氰酸钠与氯丙烯的质量比为1:1.1-1.3,所述催化剂的质量为反应物质量的 0.5%-1.5%;
将反应釜内的合成母液送入冷却器中通过循环水进行冷却,之后送入蒸馏器中进行减压蒸馏,将二甲基甲酰胺脱除,送入二甲基甲酰胺高位槽中循环使用;
减压蒸馏后的混合溶液加水洗涤脱除氯化钠和水溶性杂质,之后送入分子蒸馏器中真空蒸馏精制,之后进行盐酸酸洗和片碱碱洗,即可得到三烯丙基异三聚氰酸酯。
优选地,所述催化剂为溴化钾和三乙胺的混合物,所述溴化钾和所述三乙胺的质量比为:1:0.8-1.2。
优选地,所述盐酸酸洗为采用质量浓度为1%-1.5%的盐酸溶液。
优选地,所述片碱碱洗为采用质量浓度为0.5%-1%的氢氧化钠溶液。
优选地,在所述分子蒸馏器中真空蒸馏精制的蒸馏温度为100℃~ 180℃,真空度为0.3mmHg~0.5mmHg。
优选地,所述反应釜的温度通过蒸汽PID自动控温加热,加热介质为压力0.7MPa的饱和蒸汽。
优选地,所述片碱碱洗后生成的水溶液重复利用洗涤减压蒸馏后的混合溶液脱除氯化钠和水溶性杂质。
本发明提出的三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺具有以下有益技术效果:
(1)以氰酸钠为原料与氯丙烯反应,用二甲基甲酰胺作溶剂,以溴化钾和三乙胺作为催化剂进行三烯丙基异三聚氰酸酯生产,且在分子蒸馏器中真空蒸馏精制,生产工艺简单,可控性强,三烯丙基异三聚氰酸酯纯度可达99%以上,收率可达93.5%以上。
(2)通过减压蒸馏脱除产物中的二甲基甲酰胺溶剂,二甲基甲酰胺溶剂可循环使用,节约了资源和能耗。
(3)片碱碱洗后生成的水溶液重复利用洗涤减压蒸馏后的混合溶液脱除氯化钠和水溶性杂质,节约了资源和能耗。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
本发明公开了一种三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
下面结合实施例,进一步阐述本发明:
实施例1
三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺如下:
在3000L反应釜中,加入1000kg二甲基甲酰胺,6.5kg无水氯化钙,之后将450kg氰酸钠与495kg氯丙烯加入反应釜中,通过压力0.7MPa的饱和蒸汽PID自动控温加热维持反应温度在120℃,加入4.5kg溴化钾和4.5kg 三乙胺,氰酸钠与氯丙烯在反应釜内进行合成反应,反应时间为2.5h;
将反应釜内的合成母液送入冷却器中通过循环水进行冷却,之后送入蒸馏器中进行减压蒸馏,脱除二甲基甲酰胺溶剂,送入二甲基甲酰胺高位槽中循环使用,提高了二甲基甲酰胺的利用率,降低了生产成本和能耗;
减压蒸馏后的混合溶液加水洗涤脱除氯化钠和水溶性杂质,之后送入分子蒸馏器中真空蒸馏精制,蒸馏温度为150℃,真空度为0.4mmHg;
真空蒸馏精制得到的产品采用质量浓度为1.5%的盐酸溶液进行酸洗,处理产品中的碱度,之后采用质量浓度为1%的氢氧化钠溶液碱洗,防止酸洗过量,保证产品质量,片碱碱洗后生成的水溶液重复利用洗涤减压蒸馏后的混合溶液脱除氯化钠和水溶性杂质,即可得到三烯丙基异三聚氰酸酯。
以此生产工艺制备的三烯丙基异三聚氰酸酯的纯度为99.2%,收率为93.6%。
实施例2
三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺如下:
在3000L反应釜中,加入1000kg二甲基甲酰胺,6.5kg无水氯化钙,之后将450kg氰酸钠与540kg氯丙烯加入反应釜中,通过压力0.7MPa的饱和蒸汽PID自动控温加热维持反应温度在120℃,加入7kg溴化钾和7.5kg 三乙胺,氰酸钠与氯丙烯在反应釜内进行合成反应,反应时间为3h;
将反应釜内的合成母液送入冷却器中通过循环水进行冷却,之后送入蒸馏器中进行减压蒸馏,脱除二甲基甲酰胺溶剂,送入二甲基甲酰胺高位槽中循环使用,提高了二甲基甲酰胺的利用率,降低了生产成本和能耗;
减压蒸馏后的混合溶液加水洗涤脱除氯化钠和水溶性杂质,之后送入分子蒸馏器中真空蒸馏精制,蒸馏温度为180℃,真空度为0.5mmHg;
真空蒸馏精制得到的产品采用质量浓度为1%的盐酸溶液进行酸洗,处理产品中的碱度,之后采用质量浓度为0.5%的氢氧化钠溶液碱洗,防止酸洗过量,保证产品质量,片碱碱洗后生成的水溶液重复利用洗涤减压蒸馏后的混合溶液脱除氯化钠和水溶性杂质,即可得到三烯丙基异三聚氰酸酯。
以此生产工艺制备的三烯丙基异三聚氰酸酯的纯度为99.1%,收率为 93.5%。
实施例3
三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺如下:
在3000L反应釜中,加入1000kg二甲基甲酰胺,6.5kg无水氯化钙,之后将450kg氰酸钠与585kg氯丙烯加入反应釜中,通过压力0.7MPa的饱和蒸汽PID自动控温加热维持反应温度在120℃,加入3kg溴化钾和2.5kg 三乙胺,氰酸钠与氯丙烯在反应釜内进行合成反应,反应时间为2h;
将反应釜内的合成母液送入冷却器中通过循环水进行冷却,之后送入蒸馏器中进行减压蒸馏,脱除二甲基甲酰胺溶剂,送入二甲基甲酰胺高位槽中循环使用,提高了二甲基甲酰胺的利用率,降低了生产成本和能耗;
减压蒸馏后的混合溶液加水洗涤脱除氯化钠和水溶性杂质,之后送入分子蒸馏器中真空蒸馏精制,蒸馏温度为150℃,真空度为0.3mmHg;
真空蒸馏精制得到的产品采用质量浓度为1.5%的盐酸溶液进行酸洗,处理产品中的碱度,之后采用质量浓度为1%的氢氧化钠溶液碱洗,防止酸洗过量,保证产品质量,片碱碱洗后生成的水溶液重复利用洗涤减压蒸馏后的混合溶液脱除氯化钠和水溶性杂质,即可得到三烯丙基异三聚氰酸酯。
以此生产工艺制备的三烯丙基异三聚氰酸酯的纯度为99.0%,收率为 93.5%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺,其特征在于,包括以下步骤:
将二甲基甲酰胺、无水氯化钙加入反应釜中,之后将氰酸钠与氯丙烯加入反应釜中,通过蒸汽加热维持反应温度在110℃~130℃,加入催化剂,氰酸钠与氯丙烯在反应釜内进行合成反应,反应时间在2h~3h,所述氰酸钠与氯丙烯的质量比为1:1.1-1.3,所述催化剂的质量为反应物质量的0.5%-1.5%;
将反应釜内的合成母液送入冷却器中通过循环水进行冷却,之后送入蒸馏器中进行减压蒸馏,将二甲基甲酰胺脱除,送入二甲基甲酰胺高位槽中循环使用;
减压蒸馏后的混合溶液加水洗涤脱除氯化钠和水溶性杂质,之后送入分子蒸馏器中真空蒸馏精制,之后进行盐酸酸洗和片碱碱洗,即可得到三烯丙基异三聚氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺,其特征在于,
所述催化剂为溴化钾和三乙胺的混合物,所述溴化钾和所述三乙胺的质量比为:1:0.8-1.2。
3.根据权利要求1所述的三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺,其特征在于,
所述盐酸酸洗为采用质量浓度为1%-1.5%的盐酸溶液。
4.根据权利要求1所述的三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺,其特征在于,
所述片碱碱洗为采用质量浓度为0.5%-1%的氢氧化钠溶液。
5.根据权利要求1所述的三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺,其特征在于,
在所述分子蒸馏器中真空蒸馏精制的蒸馏温度为100℃~180℃,真空度为0.3mmHg~0.5mmHg。
6.根据权利要求1所述的三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺,其特征在于,
所述反应釜的温度通过蒸汽PID自动控温加热,加热介质为压力0.7MPa的饱和蒸汽。
7.根据权利要求1所述的三烯丙基异三聚氰酸酯生产工艺,其特征在于,
所述片碱碱洗后生成的水溶液重复利用洗涤减压蒸馏后的混合溶液脱除氯化钠和水溶性杂质。
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