ZnAlPO4催化分解氨基甲酸酯制备六亚甲基-1,6-二异氰酸酯

摘要：

【摘要】采用静态水热合成法制备了Zn负载量不同的ZnAlPO4多相催化剂,并通过XRD和XPS分别对其结构和组成进行了表征。通过对氨基甲酸酯热分解反应系统的分析和六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)回收率的考察,自行设计并组装了六亚甲基二氨基二甲酸甲酯(HDC)液相热分解制HDI的反应装置,并利用此装置考察了在邻苯二甲酸二辛酯(DOP)作热载体,邻苯二甲酸二甲酯(DMP)作溶剂,反应温度523K,真空度0.09MPa,氮气流速100mL/min,进料速率10.00g/(g.h),ZnAlPO4/HDC(摩尔比)为1.0%的反应条件下,不同Zn负载量的ZnAlPO4催化HDC液相热分解制HDI的反应活性。实验结果表明:相对ZnO催化剂,ZnAlPO4具有更高的催化活性和更好的热稳定性,在Zn/AlPO4(摩尔比)为0.4时,HDI收率可达64.78%。
【关键词】六亚甲基-1,6-二异氰酸酯；六亚甲基二氨基二甲酸甲酯；分解；多相催化；

引言：

【引言】六亚甲基－１，６－二异氰酸酯（ＨＤＩ）系脂肪族二异氰酸酯（ＡＤＩ）中最重要的单体。由于其特殊的直链饱和化学结构，赋予了相应制品具有优良的耐黄性和高装饰性，以及耐化学、保光、快干、抗粉化等一系列优异的性能，因此，ＨＤＩ已成为高档涂料必加的一个重要组分，是继甲苯二异氰酸酯（ＴＤＩ）、二苯甲烷二异氰酸酯（ＭＤＩ）之后需求量较大的异氰酸酯品种［１］。目前ＨＤＩ工业生产主要采用光气法路线，该路线存在环境污染严重、反应原料光气剧毒、产品中残余氯难以除去而影响产品性能等诸多缺点［２］。因此世界各国的化工科研工作者都致力于研究开发无毒、无污染的ＨＤＩ非光气清洁生产工艺，其中氨基甲酸酯热分解法，因具有环境友好、工业化应用前景良好等优势而成为目前ＨＤＩ清洁生产工艺的研究热点。该工艺的研究重点与难点在于开发催化活性高、价格便宜、工业应用前景良好的催化体系，尤其是多相催化体系来实现氨基甲酸酯的高效分解，以及采用合适的反应装置和工艺流程以实现目标产物ＨＤＩ的有效分离与回收［３］。

作者：

孙大雷；黄振荣；黄宇嘉

作者单位：

广东工业大学轻工化工学院；湖南大学化学化工学院化学计量学与化学生物传感技术国家重点实验室；