一种脱除MDA中杂质的工艺方法 (一)技术领域:本发明涉及一种脱除MDA(4,4’-二氨基二苯基甲烷)中杂质的工艺方法,具体地讲是通过结晶法脱除MDA(4,4’-二氨基二苯基甲烷)中杂质的工艺方法。
(二)背景技术:MDA为含有99%以上的4,4’-二氨基二苯基甲烷(4,4’-MDA)和少量的2,4’-二氨基二苯基甲烷(2,4’-MDA)的芳香二胺化合物,其分子量为198.26,室温下呈浅黄或桔黄色固体状态,其主要成分的结构式为:
MDA是一种重要的化工中间体,主要用于制备聚酰亚胺绝缘漆、聚酰亚胺树脂、双马树脂以及具有特殊性能要求的环氧粉末涂料等领域,还可用于聚氨酯弹性体的扩链剂,用MDA合成的上述各种产品,具有优良力学性能、绝缘性能、耐高温性能、耐辐射性能及耐磨耗性能。由于MDA在生产的过程中产生了如下含仲胺基的杂质:
等……
当MDA应用于聚合反应时杂质中所含的仲胺起了封端的作用,使聚合反应停止,聚合物的分子量降低,其杂质含量越高,影响越大,从而使制品达不到上述的优良性能,当杂质含量超过0.8%时制品将无法使用,故一般MDA中杂质含量低于0.5%才可以应用于聚合反应中,目前尚没有脱除MDA中杂质地工艺方法。
(三)发明内容:本发明的目的在于提供一种新的脱除MDA(4,4’-二氨基二苯基甲烷)中杂质的工艺方法,使MDA中杂质的含量达到0.5%(wt%)以下,以保证MDA的应用品质。
本发明的目的可以通过如下措施来达到:一种脱除MDA中杂质的工艺方法,其特征在于其包括如下步骤:
a、结晶器中充入惰性气体以置换系统中的空气,结晶器夹套通入热油,将热油温度调整至所需温度1110~120℃;
b、当温度1达到后,将MDA液体的原料加入结晶器中,按照热油温度调整曲线2迅速降温;
c、迅速降温结束后按照热油温度调整曲线3恒温;
d、恒温结束后按照热油温度调整曲线4缓慢降温;
e、缓慢降温结束后按照热油温度调整曲线5恒温;
f、恒温结束后将结晶器内的残液排放容器1中,按照热油温度调整曲线6进行快速升温;
g、快速升温结束后按照热油温度调整曲线7进行缓慢升温,升温过程中熔化的液体排放容器2中;
h、缓慢升温结束后按照热油温度调整曲线8进行快速升温将结晶器内晶体熔化排放容器3中得到脱除杂质的MDA产品。
为了进一步实现本发明的目的,所述的温度调整曲线2降温速率为2~4℃/分钟,降温时间为5~10分钟。
为了进一步实现本发明的目的,所述的温度调整曲线3恒温温度为85~90℃,恒温时间为1~2小时。
为了进一步实现本发明的目的,所述的温度调整曲线4降温速率为2~4℃/小时,降温时间为2~4小时。
为了进一步实现本发明的目的,所述的温度调整曲线5恒温温度为76~80℃,恒温时间为1~2小时。
为了进一步实现本发明的目的,所述的温度调整曲线6升温速率为1~2℃/分钟,升温时间为3~8分钟。
为了进一步实现本发明的目的,所述的温度调整曲线7升温速率为1~4℃/小时,升温时间为2~4小时。
为了进一步实现本发明的目的,所述的温度调整曲线8升温速率1~2℃/分钟,升温时间为10~20分钟
为了进一步实现本发明的目的,所述的惰性气体为氮气。
本发明同已有技术相比可产生如下积极效果:通过本发明的工艺过程,容器1中液体的杂质浓度为原料的1.2倍以上,通过延长温度调整曲线4的降温时间可使容器1中的杂质浓度更高;容器2中液体的杂质浓度为原料的1.3倍以上,通过延长温度调整曲线7的升温时间也可使容器2中的杂质浓度更高,当然结晶周期的加长将使单位时间内的生产量降低,应用者可根据不同的目的选择温度控制曲线,以达到经济上的最优,容器3即产品中杂质的浓度仅为原料中杂质浓度的40~50%,故可使杂质含量高的原料MDA得到精制,满足应用的品质要求,用该工艺方法所制得的MDA的杂质含量低于0.4%。
(四)附图说明:
附图为结晶工艺流程图。
(五)具体实施方式:下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明:
实施例1
将结晶器夹套的油温控制115℃后将液体MDA加入结晶器中,6.75分钟将油温迅速降至88℃,然后在88℃恒温1小时,以保证晶种的缓慢成形,恒温结束后控制4小时将温度下降至78℃,此过程要小心控制,不可降温太快,78℃后恒温1小时,恒温结束后将结晶器内的残液排放容器1中,然后快速升温,7分钟将油温迅速升至85℃,快速升温结束后控制4小时将温度升至93℃,此过程要小心控制,不可升温太快,升温过程中熔化的液体排放容器2中,缓慢升温结束后将油温在11分钟内快速升至115℃,此时结晶器内晶体全部熔化排放容器3中得到MDA产品。原料及各容器中的样品重量和分析结果如下表:原料容器1容器2容器3重量(g)6500965331022254,4’-MDA(%wt)99.1 98.94 98.83 99.572,4’-MDA(%wt)0.1 0.11 0.12 0.066杂质(%wt)0.8 0.95 1.05 0.363
从表中可看出产品中杂质的含量为0.363%。
实施例2
将结晶器夹套的油温控制110℃后将液体MDA加入结晶器中,7分钟将油温迅速降至89℃,然后在89℃恒温1小时,以保证晶种的缓慢成形,恒温结束后控制3小时将温度下降至77℃,此过程要小心控制,不可降温太快,77℃后恒温1.5小时,恒温结束后将结晶器内的残液排放容器1中,然后快速升温,6分钟将油温迅速升至86℃,快速升温结束后控制2小时将温度升至94℃,此过程要小心控制,不可升温太快,升温过程中熔化的液体排放容器2中,缓慢升温结束后将油温在20分钟内快速升至120℃,此时结晶器内晶体全部熔化排放容器3中得到MDA产品。原料及各容器中的样品重量和分析结果如下表:原料 容器1 容器2 容器3 重量(g)6330 1005 3122 2203 4,4’-MDA(%wt)99.1 98.93 98.845 99.54 2,4’-MDA(%wt)0.1 0.11 0.115 0.074 杂质(%wt)0.8 0.96 1.04 0.387
从表中可看出产品中杂质的含量为0.387%。
实施例3
将结晶器夹套的油温控制115℃后将液体MDA加入结晶器中,8分钟将油温迅速降至87.5℃,然后在87.5℃恒温1.5小时,以保证晶种的缓慢成形,恒温结束后控制3.5小时将温度下降至76℃,此过程要小心控制,不可降温太快,76℃后恒温1小时,恒温结束后将结晶器内的残液排放容器1中,然后快速升温,7分钟将油温迅速升至88℃,快速升温结束后控制3.5小时将温度升至95℃,此过程要小心控制,不可升温太快,升温过程中熔化的液体排放容器2中,缓慢升温结束后将油温在20分钟内快速升至115℃,此时结晶器内晶体全部熔化排放容器3中得到MDA产品。原料及各容器中的样品重量和分析结果如下表:原料 容器1 容器2 容器3 重量(g)6765 932 3405 2428 4,4’-MDA(%wt)99.1 98.928 98.827 99.549 2,4’-MDA(%wt)0.1 0.112 0.113 0.077 杂质(%wt)0.8 0.96 1.06 0.374
从表中可看出产品中杂质的含量为0.374%。
实施例4
将结晶器夹套的油温控制120℃后将液体MDA加入结晶器中,10分钟将油温迅速降至87℃,然后在87℃恒温1.5小时,以保证晶种的缓慢成形,恒温结束后控制4小时将温度下降至76℃,此过程要小心控制,不可降温太快,76℃后恒温1小时,恒温结束后将结晶器内的残液排放容器1中,然后快速升温,5分钟将油温迅速升至86℃,快速升温结束后控制4小时将温度升至96℃,此过程要小心控制,不可升温太快,升温过程中熔化的液体排放容器2中,缓慢升温结束后将油温在10分钟内快速升至110℃,此时结晶器内晶体全部熔化排放容器3中得到MDA产品。原料及各容器中的样品重量和分析结果如下表:原料 容器1 容器2 容器3 重量(g)6455 958 3643 1854 4,4’-MDA(%wt)99.05 98.94 98.745 99.71 2,4’-MDA(%wt)0.11 0.12 0.115 0.095 杂质(%wt)0.84 0.94 1.14 0.199
从表中可看出产品中杂质的含量为0.199%。
实施例5
将结晶器夹套的油温控制110℃后将液体MDA加入结晶器中,10分钟将油温迅速降至85℃,然后在85℃恒温1.5小时,以保证晶种的缓慢成形,恒温结束后控制2小时将温度下降至80℃,此过程要小心控制,不可降温太快,80℃后恒温2小时,恒温结束后将结晶器内的残液排放容器1中,然后快速升温,4分钟将油温迅速降至84℃,快速升温结束后控制2.5小时将温度升至93℃,此过程要小心控制,不可升温太快,升温过程中熔化的液体排放容器2中,缓慢升温结束后将油温在15分钟内快速升至110℃,此时结晶器内晶体全部熔化排放容器3中得到MDA产品。原料及各容器中的样品重量和分析结果如下表:原料 容器1 容器2 容器3 重量(g)6330 1105 3422 1803 4,4’-MDA(%wt)99.05 98.945 98.78 99.627 2,4’-MDA(%wt)0.11 0.11 0.12 0.091 杂质(%wt)0.84 0.945 1.1 0.282
从表中可看出产品中杂质的含量为0.282%。
实施例6
将结晶器夹套的油温控制120℃后将液体MDA加入结晶器中,10分钟将油温迅速降至86.5℃,然后在86.5℃恒温2小时,以保证晶种的缓慢成形,恒温结束后控制4小时将温度下降至80℃,此过程要小心控制,不可降温太快,80℃后恒温1.5小时,恒温结束后将结晶器内的残液排放容器1中,然后快速升温,8分钟将油温迅速升至89℃,快速升温结束后控制2小时将温度升至94℃,此过程要小心控制,不可升温太快,升温过程中熔化的液体排放容器2中,缓慢升温结束后将油温在10分钟内快速升至113℃,此时结晶器内晶体全部熔化排放容器3中得到MDA产品。原料及各容器中的样品重量和分析结果如下表:原料 容器1 容器2 容器3 重量(g)6642 1115 3212 2315 4,4’-MDA(%wt)99.05 98.917 98.765 99.51 2,4’-MDA(%wt)0.11 0.113 0.115 0.10 杂质(%wt)0.84 0.97 1.12 0.389
从表中可看出产品中杂质的含量为0.389%。