间苯二亚甲基二异氰酸酯（M-XDI）成盐过程控制

白卫兵 ,李永峰

甘肃银光据银化工有限公司      730900

摘要：胺的盐酸盐或碳酸盐的指标变为重要的控制标准，影响后续的光化反应获得的异氰酸酯中氯代杂质，通过判定盐酸盐或碳酸盐的粒径可以作为控制成盐反应和光化反应过程的关键影响因素，成盐反应控制盐酸盐的粒径分布，使得粒径分布在平均粒径±30％的比例占总粒径分布的70％以上，提高反应收率。

关键词：M-XDI;成盐;氯代杂质

1 引言

成盐中试反应与小试反应是有很大的区别，在小试过程中，搅拌形式、搅拌转速、反应温度都很好控制。中试过程中，在控制不好的情况下容易造成胺包覆而在后续热光化过程中产生脲副产物，采用成盐法将胺变为胺盐，可以有效的抑制光化过程副产物脲的生成，因此成盐过程的控制变得尤为重要，胺的盐酸盐或碳酸盐的指标变为重要的控制标准，影响后续的光化反应获得的异氰酸酯中氯代杂质含量，这些氯代杂质往往会在下游的产品中引起不期望的色度变化，影响产品在高端领域的应]。

2 成盐方法

GB1162155A公开了在-10～50℃胺与氯化氢气体成盐反应生成盐酸盐，溶剂与胺的比例30:1～18:1，在120～160℃进行光化反应。

1203488A公开了在压力大于大气压0.01MPa，温度120℃下成盐，可以降低盐酸盐的粘度，从而提高成盐转化率和时空产率，胺转化为盐酸盐的转化率可以达到99.8mol％，光气化反应后得到的异氰酸酯的收率可达98.10％。该专利虽然依靠高温解决了成盐粘度的问题，但是由于高温下胺与氯化氢气体反应很快，胺包覆严重，容易成盐不完全，最终光气化液有大量的脲生成，且易生成氯代副产物，给后期分离增加难度。

CN1045578A公开了用酯作溶剂，其中溶剂的量控制在溶剂与胺或其盐酸盐的重量比从8：1～16：1，在30℃或低于30℃温度下，胺与光气或氯化氢进行冷反应或成盐反应，在120～170℃与光气进行热反应制备异氰酸酯，产率91wt％左右。该方案虽然在一定程度上减少了氯代副产物的生成，降低了异氰酸酯分离提纯难度，但所使用酯类较传统苯系溶剂价格偏高，经济效益不好，且酯类溶剂容易与光气发生副反应，在溶剂循环的过程中累积升高，难以工业化实现。

CN101638372公开了一种采用成盐法制备PPDI的工艺方法，采用该工艺制备的异氰酸酯在成盐过程中采用的氯化氢会带入较大的水分，给成盐反应和光化反应带入水分会导致设备的腐蚀和副产物脲的生成。

CN108779066、CN109153637公开了苯二甲撑二异氰酸酯组合物中的氯甲基苄基异氰酸酯的含量会影响下游光化材料的耐黄变、耐变色性能。

依据上述公开资料可以看出，成盐虽然反应快速，但反应控制好坏对后续反应有直接地影响，成盐过程中的不同的控制参数可以获得不同的指标参数的盐酸盐或碳酸盐，不同参数的盐酸盐或碳酸盐需要对应不同光化反应条件，不同参数的影响大不相同，这些不同的控制参数十分的复杂，使得难以确定在成盐反应或光化反应过程中的影响反应液或产品质量的关键因素。为了克服现有异氰酸酯的成盐光化工艺过程中反应转化率低、盐酸盐成盐不完全、副反应多，特别是氯代杂质含量高的问题，需要对工艺进行更深的研究。

3结论

简单的判定盐酸盐或碳酸盐的粒径可以作为控制成盐反应和光化反应过程的关键影响因素，通过控制成盐反应获得的盐颗粒粒径在平均粒径±30％范围内比例占总粒径分布的70％以上，成盐反应液在无搅拌状态下的平均停留时间小于60min，可以有效的降低反应液或产品中的氯代产物的含量。

通过控制成盐反应的盐粒径分布，可以有效的控制盐酸盐的粘度增长过高，减少盐酸盐或碳酸盐包覆胺的问题，同时可以有效地控制光化反应的时间，降低各种副反应的发生，降低产品中的氯代杂质的含量[1]。

成盐反应控制盐酸盐的粒径分布，使得粒径分布在平均粒径±30％的比例占总粒径分布的70％以上，可以保证盐酸盐或碳酸盐的光化时间相对均一，减少因盐酸盐颗粒分布不均导致的不同粒径反应时间的差异，减少异氰酸酯的聚合机率，提高反应收率。

参考文献

 [1]李同和，王京旭，孙叔堂等，一种基于成盐光气化制备低氯代杂质含量异氰酸酯的方法，中国，22387459,2020.9