阅读说明：本技术 一种芳烃溶剂在提纯对苯二异氰酸酯中的应用、提纯方法 (Application of aromatic solvent in purifying p-phenylene diisocyanate and purification method ) 是由 纪传武 骆志才 曾磊 朱新江 于 2020-06-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种芳烃溶剂在提纯对苯二异氰酸酯中的应用,采用对对苯二异氰酸酯合成粗产物进行提纯。本发明还提供了一种对苯二异氰酸酯的提纯方法。利用芳烃溶剂对对苯二异氰酸酯粗产物中的对苯二异氰酸酯、杂质的溶解度的不同的特点,将对苯二异氰酸酯溶解于芳烃溶剂中,通过活性炭吸附杂质,尤其是吸附有色杂质,过滤去掉杂质,降温析出对苯二异氰酸酯,再过滤、干燥得最终所需产品对苯二异氰酸酯,产品色泽白、外观整洁,以提高对苯二异氰酸酯市场认可度。此外,本发明的提纯方法易操作的同时保证了对苯二异氰酸酯的收率,避免了传统工艺采用精馏进行纯化所可能面对的易结晶使设备堵塞进而不易清理、操作时间长、易发生副反应等缺点。(The invention provides an application of an aromatic solvent in purifying p-phenylene diisocyanate, which is used for purifying a crude product synthesized by the p-phenylene diisocyanate. The invention also provides a purification method of the p-phenylene diisocyanate. The method comprises the steps of dissolving the p-phenylene diisocyanate in the aromatic hydrocarbon solvent by utilizing the characteristics of different solubilities of the aromatic hydrocarbon solvent to the p-phenylene diisocyanate and impurities in the crude p-phenylene diisocyanate, adsorbing the impurities, particularly adsorbing colored impurities, filtering to remove the impurities, cooling to separate out the p-phenylene diisocyanate, filtering and drying to obtain the final required product p-phenylene diisocyanate, wherein the product is white in color and luster, and neat in appearance, so that the market acceptance of the p-phenylene diisocyanate is improved. In addition, the purification method provided by the invention is easy to operate, ensures the yield of the p-phenylene diisocyanate, and avoids the defects that equipment is blocked and is difficult to clean, the operation time is long, side reactions are easy to occur and the like due to easy crystallization possibly faced by the purification by rectification in the traditional process.)

一种芳烃溶剂在提纯对苯二异氰酸酯中的应用、提纯方法

技术领域

本发明涉及精细化工技术领域，尤其涉及一种芳烃溶剂在提纯对苯二异氰酸酯中的应用及提纯方法。

背景技术

对苯二异氰酸酯是合成高性能聚氨酯弹性体的原料，市场需求大。在它的结构中，除具备苯环外，还有两个对称排布的-NCO基团，因此当它与二醇、二胺类原料反应生成聚氨酸酯大分子材料时，能在分子结构中产生致密性很高的硬链段区，具有极高的内聚力，使聚氨酯聚合物产生极好的相分离，从而使生成的聚氨酯比传统聚氨酯，耐磨、机械力学性能好、耐温、耐溶剂、耐水、回弹性能优。因而对苯二异氰酸酯的应用价值越要越被人们所认识。

对苯二异氰酸酯在生产过程中，容易在空气中氧化生成二聚体，因而需对合成所得的粗产物进行提纯。目前对苯二异氰酸酯通常采用精馏法进行提纯，该提纯方法易结晶导致设备堵塞，不易清理；且操作时间长，易发生副反应，导致对苯二异氰酸酯的收率低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的一个目的是提供一种芳烃溶剂在提纯对苯二异氰酸酯中的应用，采用对对苯二异氰酸酯合成粗产物进行提纯，收率高，且易操作。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现。

本发明的第一个目的是提供一种芳烃溶剂在提纯对苯二异氰酸酯中的应用，采用芳烃溶剂对对苯二异氰酸酯合成粗产物进行提纯，得对苯二异氰酸酯。

优选地，所述芳烃溶剂的结构式为：

其中，A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆彼此独立选自氢原子或C₁～C₉烷基。

优选地，选择至少两种芳烃混合形成溶剂。

本发明的第二个目的是提供一种对苯二异氰酸酯的提纯方法，采用如上所述的芳烃溶剂将呈固体状的对苯二异氰酸酯合成粗产物溶解后，加入活性炭，过滤去杂质，降温析出对苯二异氰酸酯，过滤、干燥，得对苯二异氰酸酯。

优选地，对苯二异氰酸酯粗产物与芳烃溶剂用量比为1g:1-500ml。

优选地，溶剂为甲苯和乙苯混合溶剂。

优选地，溶解温度条件为-20～200℃。

优选地，降温析出对苯二异氰酸酯的温度为-20～150℃。

优选地，开启搅拌以使对苯二异氰酸酯合成粗产物溶解于芳烃过程中；加入活性炭后过滤前开启搅拌以使活性炭进行吸附。

优选地，具体包括如下步骤：

在设有机械搅拌、温度计和回流冷凝器的装置中加入呈固体状的对苯二异氰酸酯粗产物，加入芳烃溶剂，开启搅拌，进行溶解；溶解完毕后加入活性碳，搅拌，过滤去杂质，降温析出对苯二异氰酸酯，过滤、干燥得对苯二异氰酸酯。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明提供的一种芳烃溶剂在提纯对苯二异氰酸酯中的应用，采用对对苯二异氰酸酯合成粗产物进行提纯，替代传统的精馏纯化，避免了精馏所导致的易结晶使设备堵塞进而不易清理、操作时间长、易发生副反应等缺点。

本发明提供的一种对苯二异氰酸酯的提纯方法，利用芳烃溶剂对对苯二异氰酸酯粗产物中的对苯二异氰酸酯、杂质的溶解度的不同的特点，将对苯二异氰酸酯溶解于芳烃溶剂中，通过活性炭吸附杂质，尤其是吸附有色杂质，过滤去掉杂质，降温析出对苯二异氰酸酯，再过滤、干燥得最终所需产品对苯二异氰酸酯，产品色泽白、外观整洁，以提高对苯二异氰酸酯市场认可度。此外，本发明的提纯方法易操作的同时保证了对苯二异氰酸酯的收率，避免了传统工艺采用精馏进行纯化所可能面对的易结晶使设备堵塞进而不易清理、操作时间长、易发生副反应等缺点。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以一些实施例来详细说明。本发明的

具体实施方式

由以下实施例详细给出。

具体实施方式

为了便于理解本发明的目的、技术方案和要点，下面将对本发明的实施方式作进一步详细描述。本发明可以以多种不同的形式实施，而不应该被理解为仅限于在此阐述的实施例。相反，提供此实施例，使得本发明将是彻底的或完整的，并且将本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。

本发明提供一种芳烃溶剂在提纯对苯二异氰酸酯中的应用，采用芳烃溶剂对对苯二异氰酸酯合成粗产物进行提纯，得对苯二异氰酸酯。

所述芳烃溶剂的结构式为：

其中，A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆彼此独立选自氢原子或C₁～C₉烷基。

现有对苯二异氰酸酯的合成工艺中，对苯二异氰酸酯的合成方法有光气法和非光气法。应用较多的是光气法，以邻二氯苯或氯苯为溶剂，于0℃～10℃将光气溶液加入到对苯二胺溶液中，再通入光气，对苯二胺与光气进行光气化反应，通入氮气驱除过量的光气和HCl，得对苯二异氰酸酯粗产物，对反应粗产物经过精馏、结晶、离心、干燥进行分离纯化，最终得到所产品需对苯二异氰酸酯。其中，精馏法又称分馏，是用分馏柱分离沸点相近组分的方法，精馏法易结晶导致设备堵塞，不易清理；且操作时间长，易发生副反应，导致对苯二异氰酸酯的收率低。本发明采用芳烃溶剂对合成后所得的对苯二异氰酸酯粗产物进行提纯，收率高，且易操作。

进一步地，选择至少两种芳烃混合形成溶剂，把两种溶解性能和使用范围不同的溶剂混合所得到的溶液，不同溶剂之间互相影响，大幅度地改善了其溶解能力，使各溶剂的优点得到充分发挥，以更有效地溶解和清除各种污垢，进而使得溶剂充分溶解对苯二异氰酸酯。

本发明还提供一种对苯二异氰酸酯的提纯方法，采用如上所述的芳烃溶剂将呈固体状的对苯二异氰酸酯合成粗产物溶解后，加入活性炭，过滤去杂质，降温析出对苯二异氰酸酯，过滤、干燥，得对苯二异氰酸酯；其中过滤所除去的杂质主要包括对苯二异氰酸酯氧化生成的二聚体与有色杂质；

芳烃的结构式为：

其中，A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆彼此独立选自氢原子或C₁～C₉烷基。具体地，芳烃包括但不限于苯、甲苯、乙苯、丙苯、丁苯、二甲苯、三甲苯。

合成所得对苯二异氰酸酯粗产物通常并不是纯白色，有杂色，通过活性炭将有色物质吸附，即使得对苯二异氰酸酯脱色，提纯所得的对苯二异氰酸酯色泽白，外观整洁。

进一步地，选择至少两种芳烃混合形成溶剂，把两种溶解性能和使用范围不同的溶剂混合所得到的溶液，不同溶剂之间互相影响，大幅度地改善了其溶解能力，使各溶剂的优点得到充分发挥，以更有效地溶解和清除各种污垢，进而使得溶剂充分溶解对苯二异氰酸酯。

在一实施例中，对苯二异氰酸酯粗产物与芳烃溶剂用量比为1g:1-500ml，即每克对苯二异氰酸酯粗产物采用总量为1-500ml芳烃溶剂进行溶解，以使芳烃溶剂将对苯二异氰酸酯粗产物中的对苯二异氰酸酯充分溶解，提高收率。

进一步地，溶剂为甲苯和乙苯混合溶剂，甲苯、乙苯以任意体积比配比，甲苯、乙苯作为常规溶剂，市场销售量大，易购买且适当降低成本。

在一实施例中，溶解温度条件为-20～200℃，以使对苯二异氰酸酯充分溶解，且提高其溶解的速度，提高对苯二异氰酸酯提纯的效率。即溶解温度条件根据所选择溶剂与对苯二异氰酸酯粗产物中的对苯二异氰酸酯、杂质之间的溶解关系有关，使得对苯二异氰酸酯溶解迅速的同时，对杂质尽可能不溶解。

进一步地，当用以溶解对苯二异氰酸酯的溶剂为甲苯与乙苯混合溶剂时，溶解温度条件为40～50℃，以使对苯二异氰酸酯充分溶解于甲苯与乙苯的混合溶剂，提高其溶解的速度，提高对苯二异氰酸酯提纯的效率。

在一实施例中，降温析出对苯二异氰酸酯的温度为-20～150℃。进一步地，当用以溶解对苯二异氰酸酯的溶剂为甲苯与乙苯混合溶剂时，降温析出对苯二异氰酸酯的温度为20～30℃。以防温度过低导致溶解于溶剂中的杂质析出，而降低提纯所得物质中对苯二异氰酸酯的含量；而温度过高，对苯二异氰酸酯部分残留于溶剂中无法析出，进而导致对苯二异氰酸酯产量少。

开启搅拌以使对苯二异氰酸酯合成粗产物溶解于芳烃过程中，使对苯二异氰酸酯充分分散于芳烃溶剂中，加快对苯二异氰酸酯的溶解。加入活性炭后过滤前开启搅拌以使活性炭进行吸附，使活性炭的吸附目标与活性炭充分接触，提高活性炭吸附效率及吸附速度。

进一步地，本发明提供的一种对苯二异氰酸酯的提纯方法，具体包括如下步骤：

在设有机械搅拌、温度计和回流冷凝器的装置中加入呈固体状的对苯二异氰酸酯粗产物，加入芳烃溶剂，开启搅拌，进行溶解；溶解完毕后加入活性碳，搅拌，过滤得滤液，干燥得对苯二异氰酸酯。

为了阐述本文的发明，以下以不同具体实施例进行阐述。应当理解这些实施例仅用于说明性目的并且不应被理解为以任何方式限制本发明。

实施例1

采用现有合成方法制备对苯二异氰酸酯，经后处理、干燥后得呈固体状的对苯二异氰酸酯粗产物。

在设有机械搅拌、温度计和回流冷凝器的500ml的装置(本实施例为反应瓶)中加入50g的对苯二异氰酸酯粗产物(大约含10％杂质)，加入300ml甲苯和乙苯混合溶剂，机械搅拌开启搅拌，将混合物加热到40℃左右，溶解1小时，加入活性碳，40℃下搅拌1小时，抽滤得滤液，除去杂质，将滤液降温至20℃，抽滤、干燥得产品，对苯二异氰酸酯含量99.5％。

实施例2

采用现有合成方法制备对苯二异氰酸酯，经后处理、干燥后得呈固体状的对苯二异氰酸酯粗产物。

在设有机械搅拌、温度计和回流冷凝器的1000ml的装置(本实施例为反应瓶)中加入100g的对苯二异氰酸酯粗产物(大约含10％杂质)，加入600ml甲苯和乙苯混合溶剂，机械搅拌开启搅拌，将混合物加热到45℃左右，溶解1小时，加入活性碳，45℃下搅拌1小时，抽滤得滤液，除去杂质，将滤液降温至25℃，抽滤、干燥得产品，对苯二异氰酸酯含量99.6％。

实施例3

采用现有合成方法制备对苯二异氰酸酯，经后处理、干燥后得呈固体状的对苯二异氰酸酯粗产物。

在设有机械搅拌、温度计和回流冷凝器的500ml的装置(本实施例为反应瓶)中加入50g的对苯二异氰酸酯粗产物(大约含10％杂质)，加入300ml丙苯混合溶剂，机械搅拌开启搅拌，将混合物加热到50℃左右，溶解1.2小时，加入活性碳，50℃下搅拌1小时，抽滤得滤液，除去杂质，将滤液降温至30℃，抽滤、干燥得产品，对苯二异氰酸酯含量99.1％。

应当理解，对于其他芳烃作为溶剂，结合对苯二异氰酸酯及杂质与芳烃溶剂的溶解关系对溶解温度、溶解时间、析出温度等工艺参数作出相应调整，在此不再赘述。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出的实施例。