MDI(光气法)

MDI
一、MDI的生产工艺流程
I.G.Farben1930s首先制得了4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI中央排水系统),但由苯胺/甲醛缩合制得的同系混合物光气化制备的方法是1954年由Goodyear首先进行的,遗憾的是Goodyear并未将该方法实现商业化,而后于1960s美国的Carwin/Upjohn、欧洲的BayerICI分别独立地发展了此工艺,使苯胺/甲醛缩合制得同系芳胺混合物,经再光气化、分离,制备MDIPMDI成为今天普遍所采用的工艺方法。MDI高效煤粉锅炉的生产工艺流程图如下:
基本反应过程如下:
1.苯胺与甲醛的缩合反应
苯胺与25%~35%的盐酸催化剂首先反应生成苯胺盐酸盐溶液,然后滴加37%左右的甲醛水溶液,在80下进行缩合反应12h,在升高温度达100左右时反应1h,进行重排反应,溶液用苛性钠水溶液进行中和,最后经水洗、分层、水洗、蒸馏等步骤制得含不同缩合度的二苯基甲烷二胺(MDA)混合物。在二胺缩合物中,二苯基甲烷二胺约占混合物的70%,其余多苯基甲烷多异氰酸酯组分约占30%。根据各制造商生产工艺条件的不同, 其混合物的组份不完全相同。软瓷生产线



在苯胺与甲醛的缩聚反应中,苯胺氨基上的氢原子比较活泼,易与甲醛进行低温缩合,经分子重排也生成相应的胺的盐酸盐。
在合成中根据原料配比和工艺艺条件的变化,产物为n=012···等的混合物,当n=0时,在以后的一系列反应后即生成MDI;当n>0时,以后将生成缩合度不等的多苯基甲烷多异氰酸酯(PAPI)。
2.二胺缩合物的光气化反应
二胺缩合物的光气化反应,在工业上通常分为低温光气化和高温光气化二段进行。在低温光气化阶段,主要是使二胺与光气、氯化氢反应生成相应的二胺酰胺盐和盐酸盐。


在高温光气化阶段,主要是使二胺的酰胺盐和盐酸盐转化成相应的异氰酸酯。


在工业生产中,MDIPMDI产品主要是根据上述反应合成出粗品MDI。然后,它们必须经过脱气、高真空蒸馏、提纯、分离等后处理工序,生产出纯MDI和不同缩合度的PMDI产品。

3.产品的稳定和改进
aaaaaaaaaaaaaaaaaaMDI产品的分离提纯是确保产品质量的重要手段。为保证产品水解氯含量符合技术指标要求,可以加人乙酰丙酮铜、二氧化铁等处理剂进行处理。由于MDI是一种对热很敏感的化学品,为防止它在长期受热情况下产生自聚反应以及在超过250的蒸馏釜中产生高温分解而发生爆炸,通常MDI的蒸馏提纯设备必须具备快速形成很高真空的能力。目前普遍使用比较流行的薄膜蒸馏釜等闪蒸装备,这类设备的特点是产品受热时间短、分离准确、蒸馏效率高。另外,加入某些热稳定剂,也能有助于产品热稳定性的提高。有专利介绍,在纯MDI扣具产品中加入亚磷酸三苯酯和4,4′-硫双(6-叔丁基-3,3′-甲酚)的混合物对MDI有较好的稳定性,贮存不变黄。
MDI产品在室温下为白结晶,但它在室温下长期贮存会产生自聚等反应,生成二聚体和脲类不溶性化合物,使产品泽加深,熔化后液体浑浊,出现不溶性细微颗粒,影响产品品质,并会使制品性能下降。为此,对于纯MDI产品在出厂前应添加01%~5%的稳定剂,如磷酸三苯酯、甲苯磺酰异氰酸酯、碳酰异氰酸酯等。但它们的加入,会对聚氨酯制品机械性能和耐水性能有一定影响。据日本专利介绍,含苯环的芳基碳酰异氰酸酯对MDI
的稳定性具有良好作用,同时对其制品性能不会产生什么不利影响。
分体滑板此外,还有正碳酸四乙酯、正硅酸四乙酯、正硅酸四苯酯、铝酸三乙酯、三烷基胺、甲等也可作为MDI的贮存稳定剂。

二、选用MDI应注意的问题
1.MDI商品是白至浅黄固体,其主要化学成份是4,4′-MDI,另外两种异构体是:2,4′-MDI2,2′-MDI。根据原料配比、各制造商的工艺合成路线不同,蒸馏出来的MDI3种异构体的含量也有差别。作为工业商品,通常蒸馏生产出的MDI产品中3种异构体的比例控制在如下比例:
4,4′-MDI 6099.5%
2,4-MDI 0.540%
2,2′-MDI 0.02.0%
2.多苯基甲烷多异氰酸酯(Polyphenylmethane polyisocyanate)实际上是MDI的低聚体。国外习惯按最早UCC公司命名的商品名称,叫做PAPI,目前国内外许多厂家和生产者又称其为PMDI(Polymeric MDI,聚合MDI)C-MDI (Crude MDI, MDI)
PMDI是褐透明状液体,实际上它是含有不同官能度的多异氰酸酯混合物。通常要求MDI应占混合物总量的50%左右。因所含多苯基甲烷多异氰酸酯的缩合度不一样,除含有总量一半的纯MDI外,还含有缩合度大于l的多异氰酸酯。PMDI的结构成份如下图所示:


大多数公司生产的多苯基甲烷多异氰酸酯产品的平均官能度在2.7左右,粘度约在100300mPa·s之间,其基本物理性能列于下表。即便各公司提供的粗MDI性能指标看上去完全一样,但其内部成份会有所不同,所以,其最终表现出的制品性能也会有差异。故在选择
应用时应加以区别。

本文发布于:2024-09-23 02:22:19,感谢您对本站的认可!

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