异佛尔酮二异氰酸酯的生产技术及展望
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能 。因此 ，光气法将逐步被 非光 气法所取代 ｊ。
非光 气法制 备异佛 尔 酮 二异 氰 酸 酯 ，这种 方 法 由德 国的 巴斯夫公 司和德 固赛 公 司分 别 开发 成 功 ，并 已 经建 成大规模 生产 装置 。此法生 产主要 分为 以下两
ＩＰＤＡ与 尿 素 、正 丁 醇 在 ２００ｏＣ左 右 ，不 需 要 催 化剂 反应 即可进 行 ，但催 化剂 有助 于反应 的进行 ，适 宜 的催 化剂 包括 金属 的有 机或 无 机 化合 物 ，如 氯 化 镍 、乙酸锰 和氧 化锌 等 。反 应 过程 中将 产生 的氨 及 时移走 也有 助于 氨 基 甲酸 丁 酯 的生 成 。有 专 利 １２］
摘 要 ：异佛 尔酮二 异氰酸 酯合成方法主要 有光气化 法、尿素法 、碳 酸二 甲酯法等 ，综述 了各合成方法的 优缺 点；介绍 了异佛 尔酮二异氰酸 酯国内外的生产现状和应 用前景 ，对４，－．ａ的研 究工作进行 了展 望。 关键词 ：异佛 尔酮二异 氰 酸酯 ；生产 工 艺 ；用途 中图分 类 号 ：ＴＱ ３２３．８ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１００５—１９０２（２０１０）０５—０００１—０４
１ 异佛尔 酮 二异氰 酸 酯的 生产 工艺及 特 点
１８８４年 Ｈｅｎｔｓｃｈｅｌ用伯 胺 与 光 气 成 功合 成 出 了 异 氰 酸酯 Ｊ，从 而为 各种 异 氰 酸 酯 的 工 业 化生 产 奠 定 了基 础 。１９６０年 德 国 的赫 斯 公 司 开 发 出一 种 新 型异 氰 酸 酯 ，取 名 为 异 佛 尔 酮 二 异 氰 酸 酯 。 目 前 ，异 佛尔酮 二 异氰 酸 酯 的生 产 方 法 主要 有 光 气 化 法 和氨 基 甲酸酯 热 裂 解 法 ，而 氨 基 甲酸酯 热 裂 解 法 又 分 为尿素 法 与碳酸 二 甲酯法 。 １．１ 光 气化 法
传统的 ＩＰＤＩ生产工艺采用的是 液相光气化工
Ｈ３ｃ ，兰 ＞
＞Ｏ＜
图 １ 光气 法 生产 ＩＰＤＩ合 成 路 线
通 讯 联 系 人
· ２·
聚 氨 酯 工 业
第 ２５卷
其 中 ＩＰＤＡ与光气 反应生 成 ＩＰＤＩ的具体工 艺是
体 冷却后 ，产 品 ＩＰＤＩ溶 解 在 冷 凝 的惰 性 溶 剂 中 ，与 过量光气 和氯化 氢及 惰 性气 体 分 开之 后 ，ＩＰＤＩ与 溶 剂 进行精馏 分 离 。尾气 中光 气经活性 碳 吸附或通 过 冷 凝后被惰 性溶 剂 吸 收 ，氯 化 氢 经过 光 气分 离 后 可 循 环 回收氯 气 以制 备 光 气 。该 方 法具 有 反 应 收 率 高 、反应设 备投 资小 、生 产效率 大 、安 全可靠 等优 点 ， 也 是今后低 沸点 、高 反应 活 性胺 类 化 合 物光 气 化 反
２０１０年第 ２５卷 第 ５期
２０１０．Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．５
型 ，
ｉ．１ 专题 综述 ·
聚 氨 酯 工 业
Ｐ０ＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
异 佛 尔 酮 二 异 氰 酸 酯 的 生 产 技 术 及 展 望
Leabharlann Baidu
张 兴 亮 李 贵 贤 马 建军 董 宇航 王 广 （１．兰州Ｘ －Ｔ－－大 学石 油化 工学 院 ７３００５０）（２．甘 肃银 光聚银 化 工有 限公 司 白银 ７３０９００）
光气化法是 合成 ＩＰＤＩ的传统 工 业生 产 方法 ，也 是 目前被广 泛采用 的工 业化 生产 方法 。但 该 生产 过 程 主要存在 以下 问题 ：（１）由于光气是剧 毒的气 体 ，生 产过程 中存在安 全 、环保 等一系列工程技术 问题 ；（２） 光气化法生产 中有 大量 的副产物氯化氢 ，如果 吸收处 理不完善 ，会泄漏造成环境 污染 ；（３）由于 副产物 氯化 氢对生产过程 的设备腐蚀严 重 ，因此对设 备材质 的要 求 比较高 ，相应 的设备投 资较大 ；（４）光气化法生 产得
近 年来 我 国经 济发 展 增 长 速度 很 快 ，国 内市场 对 聚氨酯 材料 需求 量很 大 ，从 而 带 动 ＩＰＤＩ需 求 呈现 快速 增长 态势 ，预计 未 来 几 年 仍 将 持续 增 长 。世 界 上 主要 的异氰 酸酯 生产 巨头 已经 将 目光转 向了 中国 的 巨大市 场 ，国 内的相关 公 司也 正在 积极 参与竞 争 ， 引进 国外 的先 进生 产 技 术 ，消化 吸收 后 实 现 自己 的 知识 产权
异 佛 尔 酮 二 异 氰 酸 酯 （简 称 ＩＰＤＩ）化 学 名 为 ３一异氰 酸酯 基 亚 甲基一３，５，５一三 甲基 环 己基 异 氰 酸 酯 ，它 的工业 产 品 是 顺 、反 式 异 构 体 （３：１）的混 合 物 。ＩＰＤＩ是 最具 通用 性 的 脂肪 族 二 异 氰 酸 酯 ，几 乎 与所 有树 脂 以及所 有溶 剂都 相 溶 。其相 对分 子质 量 大 、毒性 小 、耐 侯 性 好 、不 易 泛黄 、价格 适 宜 、使 用 年 限较 长 ，与其 它异 氰酸 酯相 比 ，耐热性 能更 好 。
艺 Ｊ，此 工艺 又 分 为成 盐 光 气 化 法 和 直 接 光 气 化 法 。成 盐光 气化 法反 应 时间长 ，所需 的溶 剂量 大 ，反 应 器 的空时 收率 低 ，副产 物多 ，相对 落后 。直接 光气 化法 需 要较 高 的压力 ，对设 备要 求 比较高 ；而且 异佛 尔 酮二 胺 （ＩＰＤＡ）与光 气 反 应 速 度 比较 快 ，副 反 应 多 ，对胺 与光 气 的混合 要求 较高 ，所 以被更 先进 的气 相光 气 化工 艺 所 取 代 。 目前 世 界 上 生 产 ＩＰＤＩ的光 气化 法 主要采 用 的是气 相光 气化 工 艺 Ｊ。该法 分 为 以下几 个 工 序 ：（１）一 氧 化 碳 与 氯 气 反 应 生 成 光 气 ；（２）丙 酮缩合 反应 生 成 异 佛 尔 酮 （ＩＰ）；（３）异 佛 尔酮 与氰 化氢 反应 生成 异佛 尔酮 腈 （ＩＰＮ）；（４）异 佛 尔酮 腈 与氢气 和 氨气 反 应 生成 ＩＰＤＡ；（５）异 佛 尔 酮 二胺 与光 气反 应生 成 ＩＰＤＩ。合成 路线 见 图 １。
非光 气法制 备异佛 尔 酮 二异 氰 酸 酯 ，这种 方 法 由德 国的 巴斯夫公 司和德 固赛 公 司分 别 开发 成 功 ，并 已 经建 成大规模 生产 装置 。此法生 产主要 分为 以下两
ＩＰＤＡ与 尿 素 、正 丁 醇 在 ２００ｏＣ左 右 ，不 需 要 催 化剂 反应 即可进 行 ，但催 化剂 有助 于反应 的进行 ，适 宜 的催 化剂 包括 金属 的有 机或 无 机 化合 物 ，如 氯 化 镍 、乙酸锰 和氧 化锌 等 。反 应 过程 中将 产生 的氨 及 时移走 也有 助于 氨 基 甲酸 丁 酯 的生 成 。有 专 利 １２］
摘 要 ：异佛 尔酮二 异氰酸 酯合成方法主要 有光气化 法、尿素法 、碳 酸二 甲酯法等 ，综述 了各合成方法的 优缺 点；介绍 了异佛 尔酮二异氰酸 酯国内外的生产现状和应 用前景 ，对４，－．ａ的研 究工作进行 了展 望。 关键词 ：异佛 尔酮二异 氰 酸酯 ；生产 工 艺 ；用途 中图分 类 号 ：ＴＱ ３２３．８ 文献 标识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１００５—１９０２（２０１０）０５—０００１—０４
１ 异佛尔 酮 二异氰 酸 酯的 生产 工艺及 特 点
１８８４年 Ｈｅｎｔｓｃｈｅｌ用伯 胺 与 光 气 成 功合 成 出 了 异 氰 酸酯 Ｊ，从 而为 各种 异 氰 酸 酯 的 工 业 化生 产 奠 定 了基 础 。１９６０年 德 国 的赫 斯 公 司 开 发 出一 种 新 型异 氰 酸 酯 ，取 名 为 异 佛 尔 酮 二 异 氰 酸 酯 。 目 前 ，异 佛尔酮 二 异氰 酸 酯 的生 产 方 法 主要 有 光 气 化 法 和氨 基 甲酸酯 热 裂 解 法 ，而 氨 基 甲酸酯 热 裂 解 法 又 分 为尿素 法 与碳酸 二 甲酯法 。 １．１ 光 气化 法
传统的 ＩＰＤＩ生产工艺采用的是 液相光气化工
Ｈ３ｃ ，兰 ＞
＞Ｏ＜
图 １ 光气 法 生产 ＩＰＤＩ合 成 路 线
通 讯 联 系 人
· ２·
聚 氨 酯 工 业
第 ２５卷
其 中 ＩＰＤＡ与光气 反应生 成 ＩＰＤＩ的具体工 艺是
体 冷却后 ，产 品 ＩＰＤＩ溶 解 在 冷 凝 的惰 性 溶 剂 中 ，与 过量光气 和氯化 氢及 惰 性气 体 分 开之 后 ，ＩＰＤＩ与 溶 剂 进行精馏 分 离 。尾气 中光 气经活性 碳 吸附或通 过 冷 凝后被惰 性溶 剂 吸 收 ，氯 化 氢 经过 光 气分 离 后 可 循 环 回收氯 气 以制 备 光 气 。该 方 法具 有 反 应 收 率 高 、反应设 备投 资小 、生 产效率 大 、安 全可靠 等优 点 ， 也 是今后低 沸点 、高 反应 活 性胺 类 化 合 物光 气 化 反
２０１０年第 ２５卷 第 ５期
２０１０．Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．５
型 ，
ｉ．１ 专题 综述 ·
聚 氨 酯 工 业
Ｐ０ＬＹＵＲＥＴＨＡＮＥ ＩＮＤＵＳＴＲＹ
异 佛 尔 酮 二 异 氰 酸 酯 的 生 产 技 术 及 展 望
Leabharlann Baidu
张 兴 亮 李 贵 贤 马 建军 董 宇航 王 广 （１．兰州Ｘ －Ｔ－－大 学石 油化 工学 院 ７３００５０）（２．甘 肃银 光聚银 化 工有 限公 司 白银 ７３０９００）
光气化法是 合成 ＩＰＤＩ的传统 工 业生 产 方法 ，也 是 目前被广 泛采用 的工 业化 生产 方法 。但 该 生产 过 程 主要存在 以下 问题 ：（１）由于光气是剧 毒的气 体 ，生 产过程 中存在安 全 、环保 等一系列工程技术 问题 ；（２） 光气化法生产 中有 大量 的副产物氯化氢 ，如果 吸收处 理不完善 ，会泄漏造成环境 污染 ；（３）由于 副产物 氯化 氢对生产过程 的设备腐蚀严 重 ，因此对设 备材质 的要 求 比较高 ，相应 的设备投 资较大 ；（４）光气化法生 产得
近 年来 我 国经 济发 展 增 长 速度 很 快 ，国 内市场 对 聚氨酯 材料 需求 量很 大 ，从 而 带 动 ＩＰＤＩ需 求 呈现 快速 增长 态势 ，预计 未 来 几 年 仍 将 持续 增 长 。世 界 上 主要 的异氰 酸酯 生产 巨头 已经 将 目光转 向了 中国 的 巨大市 场 ，国 内的相关 公 司也 正在 积极 参与竞 争 ， 引进 国外 的先 进生 产 技 术 ，消化 吸收 后 实 现 自己 的 知识 产权
异 佛 尔 酮 二 异 氰 酸 酯 （简 称 ＩＰＤＩ）化 学 名 为 ３一异氰 酸酯 基 亚 甲基一３，５，５一三 甲基 环 己基 异 氰 酸 酯 ，它 的工业 产 品 是 顺 、反 式 异 构 体 （３：１）的混 合 物 。ＩＰＤＩ是 最具 通用 性 的 脂肪 族 二 异 氰 酸 酯 ，几 乎 与所 有树 脂 以及所 有溶 剂都 相 溶 。其相 对分 子质 量 大 、毒性 小 、耐 侯 性 好 、不 易 泛黄 、价格 适 宜 、使 用 年 限较 长 ，与其 它异 氰酸 酯相 比 ，耐热性 能更 好 。
艺 Ｊ，此 工艺 又 分 为成 盐 光 气 化 法 和 直 接 光 气 化 法 。成 盐光 气化 法反 应 时间长 ，所需 的溶 剂量 大 ，反 应 器 的空时 收率 低 ，副产 物多 ，相对 落后 。直接 光气 化法 需 要较 高 的压力 ，对设 备要 求 比较高 ；而且 异佛 尔 酮二 胺 （ＩＰＤＡ）与光 气 反 应 速 度 比较 快 ，副 反 应 多 ，对胺 与光 气 的混合 要求 较高 ，所 以被更 先进 的气 相光 气 化工 艺 所 取 代 。 目前 世 界 上 生 产 ＩＰＤＩ的光 气化 法 主要采 用 的是气 相光 气化 工 艺 Ｊ。该法 分 为 以下几 个 工 序 ：（１）一 氧 化 碳 与 氯 气 反 应 生 成 光 气 ；（２）丙 酮缩合 反应 生 成 异 佛 尔 酮 （ＩＰ）；（３）异 佛 尔酮 与氰 化氢 反应 生成 异佛 尔酮 腈 （ＩＰＮ）；（４）异 佛 尔酮 腈 与氢气 和 氨气 反 应 生成 ＩＰＤＡ；（５）异 佛 尔 酮 二胺 与光 气反 应生 成 ＩＰＤＩ。合成 路线 见 图 １。