CN1232824A - 制备氰尿酰氯模塑物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制备棒状和片状氰尿酰氯模塑物的方法。在压力槽中冷却氰尿酰氯烷体,所述压力槽装有能够形成条状物的塑模,其中在所述塑模的通道中进行固化。从所述塑模中压出条状的已固化氰尿酰氯,其温度为140℃或更低,优选为40—60℃,然后将其尺寸减小至所希望的尺寸。本发明方法降低了常规方法在固化和冷却过程中发生的凝华现象。

Description

制备氰尿酰氯模塑物的方法

本发明涉及通过冷却模具中的氰尿酰氯熔体来制备氰尿酰氯模塑物的方法，其中，所述模塑物为棒状或片状的。

已知可直接将通过三聚氯化氰得到的蒸气形式的氰尿酰氯转化为固体细颗粒形式的氰尿酰氯，或通过液态氰尿酰氯转化为固体细颗粒形式的氰尿酰氯。

通过凝华蒸气形式的氰尿酰氯来沉淀粉末状的氰尿酰氯可在外冷式的腔室中进行，或者通过将氰尿酰氯蒸气引入沉淀室中来进行，所述沉淀室中带有惰性气体和/或惰性冷却剂，该冷却剂在沉淀过程中蒸发掉一一参见例如DE-PS1266308和US-PS4,591,493。为从液态氰尿酰氯得到氰尿酰氯细颗粒，需将液态的氰尿酰氯喷射入沉淀室中并在该沉淀室中冷却，所述沉淀室带有循环的惰性冷却气体或者被间接冷却，直至喷雾滴以晶体形式沉淀出来一一参见例如DE2843379。这些方法通常需要相当大的技术花费，用于沉淀室以及循环和清洁装置和废气处理。

在那些过去常用且基于相同原理的方法中，氰尿酰氯通常是以细颗粒的形式得到的，其最大粒径基本上低于250μm。尽管此等细颗粒状产物在高反应性方面具有优势，但它们也有很多的缺陷，这就需要用于许多目的的其他产品形式。

处理细颗粒状的氰尿酰氯，例如送料、储存和计量，具有特别的问题，因为它不仅具有腐蚀和刺激性，而且还伴随着细颗粒物质所通常形成的粉尘，这需要抽气装置。另外，氰尿酰氯对水解敏感，而且由此形成的水解产物不仅可污染氰尿酰氯本身，还可污染其随后形成的产品。由于其高表面积，氰尿酰氯特别易于水解。这也意味着很容易在粉尘清除装置和运送粉尘的管道中形成固体沉积物。为防止沉积物的形成并消除已消除的沉积物，则需要技术上复杂的措施和/或装置。

氰尿酰氯细颗粒的其他缺陷是其流动性不能令人满意。虽然这可通过添加自由流动的辅助物质如二氧化硅来得以改善，但是所述的自由流动的辅助物质降低了氰尿酰氯产品的纯度，并有可能降低由此制成之产品的纯度。根据EP-A0416584，不添加自由流动的辅助物质，而是在捏合机或混合器中进行剪切处理，特别是在60-120℃下进行处理，也可提高通过凝华或喷雾结晶而得到之固体氰尿酰氯的流动性；但是该方法也不能消除氰尿酰氯之细粉末状性质，这是因为示例性实施例的平均粒径在约10-40μm之间。

尚未公开的德国专利申请19642449.6号披露了片状和小球状的氰尿酰氯模塑物。这些模塑物可如下制备：将液滴或条形的熔融氰尿酰氯放在一表面上，然后通过冷却所述表面或使该表面上的熔体与冷却气体相接触来除去熔融热。该方法的缺陷是必须将带有冷却带的装置设计成封闭形式的。另外，由于氰尿酰氯在固化点附近的高升华蒸气压而且还是在100℃以上，所以发生相当多的升华，并由此形成细颗粒物质。

因此，本发明的目的是提供另外一种制备氰尿酰氯模塑物的方法。本发明方法操作简单，而且在操作时还不会有明显的升华发生。

已发现一种通过冷却模具中的氰尿酰氯熔体来制备氰尿酰氯模塑物的方法，其特征在于，在带有单或多通道塑模的压力槽中添入氰尿酰氯熔体，所述压力槽和/或塑模的壁按以下方式冷却：在塑模通道的起始处或者在该通道之内，温度低于氰尿酰氯的熔点，在出口处则为140℃或更低的温度，所述塑模通道的孔截面在该通道的整个长度上是基本恒定的，通过在压力槽上施加压力，从塑模中压出条状的固化氰尿酰氯，然后将所形成的条状物制成小尺寸的物品。

附属权利要求涉及本发明方法的优选实施方案。

本发明所用的压力槽可为按任何方式设计的，例如加压送料容器或者与此等容器连接并带有整体相连或安装于其上之塑模的可冷却槽。压力槽装有可冷却塑模，该塑模带有一个或多个位于其中的直通道，该通道的孔截面在其整个长度上基本上是一致的。术语“基本上”是指所述通道在入口区域较宽，以避免边缘摩擦，或有利于柱塞的插入。所述塑模可通过外壁和/或位于该塑模中的冷却通道而被冷却，以除去氰尿酰氯的熔融热和潜热。本发明方法的基本特征是，氰尿酰氯的固化仅在塑模通道中进行，也就是说在最终成型后进行，然后将如此固化的物质从塑模中压出并进一步冷却。所述通道从压力槽侧的入口至条状物的出口必须是均匀的，因为证明在氰尿酰氯固化后形成塑化物是不可能的。由于一方面缺乏固化氰尿酰氯之塑化物形成性，氰尿酰氯熔体的粘度低，另一个方面所形成的压力不足，因此证明使用挤出机是不合适的。

塑模长度和/或其冷却强度决定了所出现之条状物的温度。延长和/或增强冷却，可使已固化物质的出口温度和升华蒸气压更低。升华蒸气压从150℃时的约27kPa下降至例如120℃时的6.3kPa和60℃时的0.27kPa。优选的是，出口温度低于140℃，特别是低于100℃，特别优选在40-60℃之间。排料时的压出压力随长度而增加。虽然送料速度增加时压力降低，但出口温度上升。

塑模中的通道可具有任何形式的截面，但优选为圆形、卵圆形或长方形。如果截面是圆形的，其直径通常在1-5mm之间，长方形截面的通道，即狭缝形状的通道，特别优选5-30mm宽、1-5mm高。

附图示意性地显示了特别合适之实施方案的压力槽底部的截面，该槽带有一个5通道的塑模：在压力槽1的底部设置有塑模2，该塑模带有通道3.1-3.5。该塑模包括一个带有冷却通道4.1-4.6的冷却区。带有针6.1-6.5的柱塞板5放置在压力槽中，所述针装设在塑模通道中并固定在柱塞板上，而且该柱塞板可垂直移动(升降装置未示出)。在柱塞5的最底部，针6.1-6.5仅部分延伸至装有已固化之氰尿酰氯条7.1-7.5的通道3.1-3.5中，该通道的下部仍保持封闭，使得氰尿酰氯熔体8不会从压力槽中溢出。

本领域技术人员可以任何方式增加排料所需要的压力。可以考虑的例子是高压活塞泵和隔膜泵。通过螺杆挤压的方式在相应的机筒中或者直接在塑模的通道中引入柱塞，由此也可增加压力并增强条状产品的排出。优选使用加压送料容器，带有塑模的实际压力槽则连接于其上。压制过程可是连续或间断的。根据塑模的长度和所希望的送料速度，排料压力通常在1MPa-100MPa之间，特别是在1MPa-20MPa之间，特别优选在1-5MPa之间。

可使用常规的粉碎或切割工具将从塑模中压出的条状产品的尺寸减小成碎块，特别是长度为5-30mm的碎块。

根据本发明制备的氰尿酰氯模塑物是完全晶体化的，可稳定储存，可运输，而且很大程度上是无粉尘的。根据本发明的方法的特征在于，氰尿酰氯熔体的固化以及所述固体的进一步冷却是在封闭的通道中进行的，由此大大地防止了如固化和冷却期间形成凝华物等问题的出现。

实施例

在实验室设备中制造氰尿酰氯压出物。为此所用的装置包括一个由耐磨材料制成的可冷却的圆柱形压力槽，该压力槽的底部一体形成有毛细管形状的塑模。毛细管直径为5mm。在压力槽基底部是带有空室的槽，以容纳排出的条状产品。为排出物料，以螺杆挤压的方式在所述压力槽中引入压力针。送料速度和毛细管的长度是可变的。记录排料压力。

毛细管长度(mm)	送料(mm/min)	排料时的最大压力(MPa)
			20304050	5555	31462170
202020	6010001600	112.52.5

在所有情况下，已排出的条状产品的温度在约/低于60℃。

Claims (5)

1、一种通过冷却模具中的氰尿酰氯熔体来制备氰尿酰氯模塑物的方法，其特征在于，在带有单或多通道塑模的压力槽中添入氰尿酰氯熔体，所述塑模能够形成条状物，而所述压力槽和/或塑模的壁按以下方式冷却：在塑模通道的起始处或者在该通道之内，温度低于氰尿酰氯的熔点，在出口处则为140℃或更低的温度，所述塑模通道的孔截面在该通道的整个长度上是基本恒定的，通过在压力槽上施加压力，从塑模中压出条状的固化氰尿酰氯，然后将所形成的条状物制成小尺寸的物品。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述塑模的通道具有圆形、卵圆形或长方形的截面，特别是直径在1-5mm之间的圆形截面、或者5-30mm宽、1-5mm高的长方形截面。

3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在一个连接于所述压力槽的送料容器中施加压力或者通过高压活塞泵或周期性地在所述通道中引入柱塞，由此在压力槽中施加压力。

4、如权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，冷却所述塑模，使压出的已固化氰尿酰氯的温度为40-60℃。

5、如权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于，在1-20MPa、特别是1-5MPa的压力下将已固化的氰尿酰氯从压力槽中压出。

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