CN112457302A - 一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺 - Google Patents
一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112457302A CN112457302A CN202011472407.6A CN202011472407A CN112457302A CN 112457302 A CN112457302 A CN 112457302A CN 202011472407 A CN202011472407 A CN 202011472407A CN 112457302 A CN112457302 A CN 112457302A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- triglycidyl isocyanurate
- crystallization
- synthesis
- liquid
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- OUPZKGBUJRBPGC-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(oxiran-2-ylmethyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound O=C1N(CC2OC2)C(=O)N(CC2OC2)C(=O)N1CC1CO1 OUPZKGBUJRBPGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 17
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 2-chloro-3-methyloxirane Chemical compound CC1OC1Cl LRWZZZWJMFNZIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 5
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 abstract description 2
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 4
- XEPXTKKIWBPAEG-UHFFFAOYSA-N 1,1-dichloropropan-1-ol Chemical group CCC(O)(Cl)Cl XEPXTKKIWBPAEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RXDAPJJFRLSRPX-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethoxypropan-1-ol Chemical group COCC(CO)OC RXDAPJJFRLSRPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical group COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N Propylene oxide Chemical compound CC1CO1 GOOHAUXETOMSMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000006266 etherification reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D405/00—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom
- C07D405/14—Heterocyclic compounds containing both one or more hetero rings having oxygen atoms as the only ring hetero atoms, and one or more rings having nitrogen as the only ring hetero atom containing three or more hetero rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B2200/00—Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
- C07B2200/13—Crystalline forms, e.g. polymorphs
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
本发明涉及一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，所述结晶工艺包括以下步骤：混合步骤：在结晶釜中，将环化液和水充分混合，得到第一混合液，升温步骤：第一混合液升温至95‑98摄氏度，维持10‑50分钟；结晶步骤：将第一混合液降温至40摄氏度以下，维持10‑50分钟；分离步骤：将结晶物分离，烘干，得到固体异氰尿酸三缩水甘油酯。本发明利用环化液中的组份的物理性质，采用水作为溶剂，大大提高了异氰尿酸三缩水甘油酯产率，也节省了能源，过程更加环保、安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺。
背景技术
异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)有三个活性官能团，其结构决定了其具有优良的耐热、耐候、耐光、耐腐蚀和化学药品，同时有良好的机械性能和使用方便等性能，广泛应用于高分子材料的固化剂或单体。
异氰尿酸三缩水甘油酯生产过程中的醚化、环化过程中的对应产物如何分离出去，通常采取结晶工艺。结晶常规思路是用有机溶剂溶解混合物，再冷却析出分离。
异氰尿酸三缩水甘油酯的合成工艺为，采用环氧氯丙烷与异氰尿酸在催化剂的作用下进行加成反应，现有技术会采用过量2-3倍（摩尔比）的环氧氯丙烷。反应步骤如下：
反应完成后需要去除环氧氯丙烷，以及部分副产物，包括环氧丙烷甲醚、丙三醇二甲醚，二氯丙醇，环氧氯丙烷开环聚合物。副产物中，丙三醇二甲醚，二氯丙醇的重量含量较多，可能达到整体混合物的10-30%。
现有生产中结晶采用甲醇作为溶剂，有以下缺陷：a）甲醇为易燃液体，使用过程和烘干过程存在重大安全隐患；b）甲醇沸点低，为易挥发溶剂，使用和烘干过程存在大量VOC排放，环保上存在问题；c）结晶温度甲醇在-10摄氏度，必须采用冷冻机；d）甲醇充分回收，必须采用冷冻机。现有技术在安全环保节能上必须投入更多，才能实现。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供了一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，所述结晶工艺包括以下步骤：
混合步骤：在结晶釜中，将环化液和水充分混合，得到第一混合液，
升温步骤：第一混合液升温至95-98摄氏度，维持10-50分钟；
结晶步骤：将第一混合液降温至40摄氏度以下，维持10-50分钟；
分离步骤：将结晶物分离，烘干，得到固体异氰尿酸三缩水甘油酯。
所述环化液和水的混合比例为1：0.2-10。
所述步骤还包括母液脱水步骤，所述第一混合液结晶后，分离结晶物得到母液，将母液脱除水重复使用。
所述环化液中异氰尿酸三缩水甘油酯的含量为70-80wt%,副产物的含量为20-30wt%。
所述混合步骤中，将环化液升温至50-80摄氏度后，与水充分混合。
所述结晶步骤中，通过反应釜夹套通冷却水降温至40摄氏度以下。
所述分离步骤中，在搅拌的情况下，将结晶釜的下放物入离心机分离。
所述一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成包括以下步骤：
将氰尿酸、环氧氯丙烷、催化剂在反应容器中混合升温至110摄氏度反应，反应结束后降温至40-45摄氏度,加入氢氧化钠，反应5-20分钟得到环化液。
所述氰尿酸、环氧氯丙烷的摩尔比为1：1.1-1.3。
环化液中的异氰尿酸三缩水甘油酯的质量占比为70-90%。
本发明利用环化液中的组份的物理性质，采用水作为溶剂，大大提高了异氰尿酸三缩水甘油酯产率，也节省了能源，过程更加环保、安全。
参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。
一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，所述结晶工艺包括以下步骤：
混合步骤：在结晶釜中，将环化液和水充分混合，得到第一混合液，
升温步骤：第一混合液升温至95-98摄氏度，维持10-50分钟；
结晶步骤：将第一混合液降温至40摄氏度以下，维持10-50分钟；
分离步骤：将结晶物分离，烘干，得到固体异氰尿酸三缩水甘油酯。
所述环化液和水的混合比例为1：0.2-10。
所述步骤还包括母液脱水步骤，所述第一混合液结晶后，分离结晶物得到母液，将母液脱除水重复使用。
所述环化液中异氰尿酸三缩水甘油酯的含量为70-80wt%,副产物的含量为20-30wt%。
所述混合步骤中，将环化液升温至50-80摄氏度后，与水充分混合。
所述结晶步骤中，通过反应釜夹套通冷却水降温至40摄氏度以下。
所述分离步骤中，在搅拌的情况下，将结晶釜的下放物入离心机分离。
环化液：
将氰尿酸、环氧氯丙烷、催化剂（氰尿酸、环氧氯丙烷摩尔比1：1.2）在反应容器中混合升温至110摄氏度反应，反应结束后降温至45摄氏度,加入氢氧化钠，反应10分钟得到环化液。环化液中，环氧丙烷甲醚2%、丙三醇二甲醚6%，二氯丙醇2%，环氧氯丙烷开环聚合物8%，异氰尿酸三缩水甘油酯82%。 实施例1
在结晶釜中，将环化液和水充分混合，得到第一混合液，第一混合液升温至95摄氏度，维持30分钟；将第一混合液降温至40摄氏度以下，维持30分钟；将结晶物分离，烘干，得到固体异氰尿酸三缩水甘油酯，最终产率为81%。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这中叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，其特征在于，所述结晶工艺包括以下步骤：
混合步骤：在结晶釜中，将环化液和水充分混合，得到第一混合液，
升温步骤：第一混合液升温至95-98摄氏度，维持10-50分钟；
结晶步骤：将第一混合液降温至40摄氏度以下，维持10-50分钟；
分离步骤：将结晶物分离，烘干，得到固体异氰尿酸三缩水甘油酯。
2.根据权利要求1所述的一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，其特征在于，所述环化液和水的混合比例为1：0.2-10。
3.根据权利要求1所述的一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，其特征在于，所述步骤还包括母液脱水步骤，所述第一混合液结晶后，分离结晶物得到母液，将母液脱除水重复使用。
4.根据权利要求1所述的一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，其特征在于，所述环化液中异氰尿酸三缩水甘油酯的含量为70-80wt%,副产物的含量为20-30wt%。
5.根据权利要求1所述的一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，其特征在于，所述混合步骤中，将环化液升温至50-80摄氏度后，与水充分混合。
6.根据权利要求1所述的一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，其特征在于，所述结晶步骤中，通过反应釜夹套通冷却水降温至40摄氏度以下。
7.根据权利要求1所述的一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，其特征在于，所述分离步骤中，在搅拌的情况下，将结晶釜的下放物入离心机分离。
8.根据权利要求1所述的一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，其特征在于，所述一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成包括以下步骤：
将氰尿酸、环氧氯丙烷、催化剂在反应容器中混合升温至110摄氏度反应，反应结束后降温至40-45摄氏度,加入氢氧化钠，反应5-20分钟得到环化液。
9.根据权利要求8所述的一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，其特征在于，所述氰尿酸、环氧氯丙烷的摩尔比为1：1.1-1.3。
10.根据权利要求8所述的一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺，其特征在于，环化液中的异氰尿酸三缩水甘油酯的质量占比为70-90%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011472407.6A CN112457302A (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011472407.6A CN112457302A (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112457302A true CN112457302A (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=74803503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011472407.6A Pending CN112457302A (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112457302A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000143661A (ja) * | 1998-09-01 | 2000-05-26 | Nissan Chem Ind Ltd | トリス―（２，３―エポキシプロピル）―イソシアヌレ―ト結晶体中の残留有機溶媒の低減化方法 |
| CN103319469A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-09-25 | 黄山华惠科技有限公司 | 一种异氰脲酸三缩水甘油酯生产方法 |
| CN105073743A (zh) * | 2013-01-11 | 2015-11-18 | 日产化学工业株式会社 | 高溶解性三-(2,3-环氧丙基)-异氰脲酸酯及制造方法 |
| CN106543156A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-03-29 | 沈阳化工大学 | 一种降低异氰脲酸三缩水甘油酯(tgic)中环氧氯丙烷残留量方法 |
-
2020
- 2020-12-15 CN CN202011472407.6A patent/CN112457302A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000143661A (ja) * | 1998-09-01 | 2000-05-26 | Nissan Chem Ind Ltd | トリス―（２，３―エポキシプロピル）―イソシアヌレ―ト結晶体中の残留有機溶媒の低減化方法 |
| CN105073743A (zh) * | 2013-01-11 | 2015-11-18 | 日产化学工业株式会社 | 高溶解性三-(2,3-环氧丙基)-异氰脲酸酯及制造方法 |
| CN103319469A (zh) * | 2013-06-06 | 2013-09-25 | 黄山华惠科技有限公司 | 一种异氰脲酸三缩水甘油酯生产方法 |
| CN106543156A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-03-29 | 沈阳化工大学 | 一种降低异氰脲酸三缩水甘油酯(tgic)中环氧氯丙烷残留量方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 艾武全等: "季铵碱催化体系下异氰尿酸三缩水甘油酯的合成及性能" * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104045810B (zh) | 一种二胺加成物交联剂、其制备方法及其制备热可逆交联环氧树脂及其复合材料 | |
| CN106008482B (zh) | 一种制备电子级异氰脲酸三缩水甘油酯的方法 | |
| CN112300089B (zh) | 一种赛克的制备方法 | |
| KR20200108845A (ko) | 고활성 리그닌 및 부산물 푸르푸랄의 제조방법 및 응용 | |
| CN103319469A (zh) | 一种异氰脲酸三缩水甘油酯生产方法 | |
| CN112457302A (zh) | 一种异氰尿酸三缩水甘油酯合成中的结晶工艺 | |
| CN104860797A (zh) | 基于氯化胆碱深共融溶剂的异丙醚-异丙醇共沸物精馏分离方法 | |
| CN112500399B (zh) | 一种低氯无ech残留tgic固化剂及其制备方法 | |
| CN112321561B (zh) | 一种由3-羟基丙磺酸制备1,3-丙磺酸内酯的方法 | |
| CN110862406A (zh) | 一种硼酸三甲酯的制备方法 | |
| US11358943B2 (en) | Method for preparing furfural | |
| CN104478747B (zh) | 一种利用有机溶剂生产甘氨酸的方法 | |
| CN110256397B (zh) | 尿素与多元醇反应制环状碳酸酯过程中缩二脲的提取方法 | |
| CN109111402B (zh) | 一种咪唑乙醇的制备方法 | |
| CN110105171A (zh) | 一种含甲醇的有机溶剂二元共沸物的分离方法 | |
| CN106008917B (zh) | 一种利用木质素制备耐热性环氧树脂的方法 | |
| CN104892897A (zh) | 利用木质素制备环氧树脂的方法 | |
| CN106243324B (zh) | 一种阻燃型环氧树脂及其制备方法 | |
| CN113278014A (zh) | 一种低氯电子级tgic及其制备方法 | |
| CN102060814B (zh) | 一种四官能团耐候性环氧树脂及其制备方法 | |
| CN105153407B (zh) | 一种热固性松香基树脂组合物及其制备方法 | |
| CN105220552B (zh) | 利用咪唑类非对称Gemini离子液体提取纤维素的方法 | |
| CN102942543A (zh) | 一种3-(α-甲氧基)甲烯基苯并呋喃-2(3H)-酮的制备方法 | |
| CN111635381A (zh) | 一种糠醛精馏废液的处理方法 | |
| CN114315809B (zh) | 一种异氰尿酸三缩水甘油酯的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210309 |