專(zhuān)利名稱(chēng)：一種C_21-36脂環(huán)族二異氰酸酯的制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一類(lèi)脂環(huán)族二異氰酸酯，具體涉及一種c21_36脂環(huán)族二異氰酸酯的制備方法和用途。
背景技術(shù)：
異氰酸酯是一種反應(yīng)活性很高的物質(zhì)，特別是二異氰酸酯是材料工業(yè)領(lǐng)域使用量非常巨大的一類(lèi)物質(zhì)，目前用量最大的是甲苯二異氰酸酯(TDI)，但是由于芳香族二異氰酸酯毒性較大，即使降解產(chǎn)物毒性也比較大，有致癌作用，而且其生產(chǎn)過(guò)程污染比較大，用它做成的材料易泛黃，于是人們又把注意力轉(zhuǎn)移到脂環(huán)族二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯(Iroi)就是其中之一，但是由于IPDI分子量小，揮發(fā)性比較大，導(dǎo)致其吸入毒性比較大，因此，人們一直在探尋毒性較小，甚至無(wú)毒的脂肪族二異氰酸酯。目前主要有由低分子量的脂肪酸或胺制備相應(yīng)的異氰酸酯或2-庚基-3，4-二(9-異氰酸酯壬基)-1_戊基環(huán)己烷(DDI1410)的制法，但一般都采用光氣法，用疊氮化鈉法也僅見(jiàn)到低分子量脂肪族異氰酸酯。光氣法的缺點(diǎn)是工藝條件苛刻、毒性大、不易工業(yè)化、收率低、易發(fā)生副反應(yīng)、給后處理帶來(lái)不便，如易發(fā)生生成的異氰酸酯與原料胺之間的反應(yīng)。目前制備脂環(huán)族二異氰酸酯中間產(chǎn)物二元酸酯的制備方法所選用的基礎(chǔ)原料為桐油酸或酯，桐油酸或酯含有三個(gè)雙鍵，在反應(yīng)制備過(guò)程中容易產(chǎn)生副產(chǎn)物，而副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)相似，不易分離。桐籽樹(shù)過(guò)去在我國(guó)種植面積比較大，后由于用途痿縮，出口減少，生產(chǎn)量減少，再加上其采集勞動(dòng)強(qiáng)度大，農(nóng)村勞動(dòng)力越來(lái)越少致使桐油的產(chǎn)量越來(lái)越少。脫水篦麻油酸含有兩個(gè)雙鍵，也可用于生產(chǎn)二元酸酯。蓖麻油經(jīng)過(guò)適當(dāng)化學(xué)方法處理可制得含量達(dá)85%以上的十八碳二烯酸，相對(duì)穩(wěn)定，易儲(chǔ)存。篦麻比桐籽樹(shù)好種植，在我國(guó)三北地區(qū)均可大面積種植，而且是固沙防止水土流失的好品種，這幾年國(guó)家在內(nèi)蒙、陜北等地大力提倡，種植面積比較大，篦麻油的產(chǎn)量比較大，因此，開(kāi)展篦麻油的深加工是目前的當(dāng)務(wù)之急，這一方面可提高農(nóng)民種植的極積性，更重要的是可發(fā)展低碳環(huán)保的新材料。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，本發(fā)明的目的是提供一類(lèi)新的具有廣泛工業(yè)用途的c21_36脂環(huán)族二異氰酸酯的制備方法和用途。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種C21_36脂環(huán)族二異氰酸酯的制備方法，所述的C21_36脂環(huán)族二異氰酸酯的結(jié)構(gòu)通式如式I和式II所示:
權(quán)利要求
1.一種c21_36脂環(huán)族二異氰酸酯的制備方法，所述的c21_36脂環(huán)族二異氰酸酯的結(jié)構(gòu)通式如式I和式II所示:
2.如權(quán)利要求1所述的一種C21_36脂環(huán)族二異氰酸酯的制備方法，其特征在于，步驟二中所述的不飽和脂環(huán)族二元酸或酯溶液的溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、甲苯和二甲苯中的一種或多種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種C21_36脂環(huán)族二異氰酸酯的制備方法，其特征在于，步驟二中所述的鎳或鉬族金屬催化劑為鎳、鈀/活性炭催化劑，催化劑的用量為反應(yīng)物重量的I 2wt % ο
4.如權(quán)利要求1所述的一種C21_36脂環(huán)族二異氰酸酯的制備方法，其特征在于，步驟三中所述的酰氯化劑為氯化亞砜，Imol步驟一或步驟二制備得到的產(chǎn)物對(duì)應(yīng)氯化亞砜的用量為 2.05 2.2mol ο
5.如權(quán)利要求1所述的一種C21_36脂環(huán)族二異氰酸酯的制備方法，其特征在于，步驟三至步驟五所述的惰性有機(jī)溶劑相同，均為甲苯、二甲苯或三甲苯。
6.如權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的C21_36脂環(huán)族二異氰酸酯，其特征在于，該C21_36脂環(huán)族二異氰酸酯用作生產(chǎn)制備聚氨酯清漆，涂料，彈性體，膠粘劑，紡織整理劑和火箭推進(jìn)劑 的重要組分。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種C21-36脂環(huán)族二異氰酸酯的制備方法和用途，以脫水蓖麻油酸或酯與一種含雙鍵的脂肪酸或酯為原料制備不飽和脂環(huán)族二元酸，催化加氫反應(yīng)制備飽和脂環(huán)族二元酸，酰氯化反應(yīng)制備脂環(huán)族二元酸酰氯，疊氮化反應(yīng)制備脂環(huán)族二元酸疊氮化物，最后經(jīng)過(guò)異構(gòu)化分解反應(yīng)制備脂環(huán)族二異氰酸酯。本發(fā)明采用從蓖麻油中提煉出來(lái)的酸或酯為基礎(chǔ)原料，生產(chǎn)原料易得,成本低廉,制備的脂環(huán)族二異氰酸酯的構(gòu)型單一，副反應(yīng)少，分子量在300～500之間,生產(chǎn)難度小,并且該制備方法后面三個(gè)步驟中均使用同一溶劑，對(duì)工業(yè)化非常有利，整個(gè)過(guò)程操作簡(jiǎn)單，條件溫和，環(huán)境友好，生產(chǎn)安全，非常利于工業(yè)推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C07C263/12GK103113262SQ20131003020
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者劉林學(xué), 張明英, 趙彬俠, 李建民 申請(qǐng)人:西北大學(xué), 青島雪潔助劑有限公司