對(duì)苯二異氰酸酯的合成及應(yīng)用研究.pdf

1、對(duì)苯二異氰酸酯(PPDI)是合成高性能聚氨酯彈性體的原料,潛在市場(chǎng)需求量大。目前PPDI的工業(yè)生產(chǎn)采用光氣法,光氣劇毒,污染嚴(yán)重。本文采用了二(三氯甲基)碳酸酯(BTC,俗稱固體光氣或三光氣),代替光氣與對(duì)苯二胺(PPDA)反應(yīng),成功合成了PPDI,此反應(yīng)條件溫和,產(chǎn)品收率高,質(zhì)量好,操作安全簡(jiǎn)便,易于工業(yè)化生產(chǎn),具有一定的應(yīng)用價(jià)值。本文對(duì)該反應(yīng)體系及相關(guān)工藝條件進(jìn)行了研究,并對(duì)PPDI型聚氨酯彈性體與普通聚氨酯彈性體(TDI型)做了性

2、能對(duì)比研究。
　　 通過顯色反應(yīng)、熔點(diǎn)測(cè)試、紅外光譜、質(zhì)譜分析、碳譜分析確定了反應(yīng)主產(chǎn)物為PPDI。根據(jù)化學(xué)計(jì)量學(xué)原理,確定了反應(yīng)體系的關(guān)鍵反應(yīng)。對(duì)反應(yīng)的熱力學(xué)分析表明生成脲的副反應(yīng)為主要競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng),提高溫度有利于PPDI生成的反應(yīng)進(jìn)行。通過PPDA的溶解性測(cè)試,篩選出了適合本反應(yīng)體系的溶劑氯苯?？疾炝朔磻?yīng)條件對(duì)PPDI收率的影響,其中反應(yīng)溫度,反應(yīng)時(shí)間和原料的摩爾比是最主要的影響因素。引發(fā)劑對(duì)本實(shí)驗(yàn)收率幾乎沒有影響。通過正交實(shí)驗(yàn)

3、確定了該反應(yīng)體系的最佳工藝條件為:反應(yīng)溫度為120℃,反應(yīng)時(shí)間為3.5h,PPDA與BTC的摩爾比為3:3.3、BTC質(zhì)量濃度100 g·L-1、PPDA質(zhì)量濃度15 g·L-1、滴加PPDA時(shí)的溫度70℃、滴加PPDA的速率0.13g·min-1(即:15min時(shí)間內(nèi)完成PPDA的加料操作)。在該條件下PPDI最佳收率達(dá)到85.56％。
　　 建立了近似動(dòng)力學(xué)關(guān)聯(lián)模型:r=ea(CA+b)0.5；a=-3.675×10-4T2