對苯二異氰酸酯的合成及應用研究.pdf

1、對苯二異氰酸酯(PPDI)是合成高性能聚氨酯彈性體的原料,潛在市場需求量大。目前PPDI的工業(yè)生產采用光氣法,光氣劇毒,污染嚴重。本文采用了二(三氯甲基)碳酸酯(BTC,俗稱固體光氣或三光氣),代替光氣與對苯二胺(PPDA)反應,成功合成了PPDI,此反應條件溫和,產品收率高,質量好,操作安全簡便,易于工業(yè)化生產,具有一定的應用價值。本文對該反應體系及相關工藝條件進行了研究,并對PPDI型聚氨酯彈性體與普通聚氨酯彈性體(TDI型)做了性

2、能對比研究。
　　 通過顯色反應、熔點測試、紅外光譜、質譜分析、碳譜分析確定了反應主產物為PPDI。根據化學計量學原理,確定了反應體系的關鍵反應。對反應的熱力學分析表明生成脲的副反應為主要競爭反應,提高溫度有利于PPDI生成的反應進行。通過PPDA的溶解性測試,篩選出了適合本反應體系的溶劑氯苯?？疾炝朔磻獥l件對PPDI收率的影響,其中反應溫度,反應時間和原料的摩爾比是最主要的影響因素。引發(fā)劑對本實驗收率幾乎沒有影響。通過正交實驗

3、確定了該反應體系的最佳工藝條件為:反應溫度為120℃,反應時間為3.5h,PPDA與BTC的摩爾比為3:3.3、BTC質量濃度100 g·L-1、PPDA質量濃度15 g·L-1、滴加PPDA時的溫度70℃、滴加PPDA的速率0.13g·min-1(即:15min時間內完成PPDA的加料操作)。在該條件下PPDI最佳收率達到85.56％。
　　 建立了近似動力學關聯(lián)模型:r=ea(CA+b)0.5；a=-3.675×10-4T2