Способ получения блокированного толуилендиизоцианата Советский патент 1983 года по МПК C07C125/06 

(П CZ

о

4 :о 4 :о Изобретение относится к сгюсобу получения толуилендиизоцианата i бло кированного фенолом, который примен ется в производстве полиуретаноеых. полимеров. Известен способ получения этого продукта из толуилендиизоцианата . и фенола в плаве в качестве промежуточного соединения при синтезе блокированного фенолом полиизоцианурат.а. Реакция проводится при мольном соотношении 1:1, температуре 1бО-170с в течение 2 ч. Продукт реакции не охарактеризован Щ . Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту яаляется способ получения толуилендиизо цианата, блокированного фенолом. Процесс проводят при мольном соотно шении толуилендиизоцианат:фенол, равном 1:1,05 и температуре tOO120 С. В качестве катализатора прим няют нафтенат кобальта, -который дважды загружают в виде 1,5 -ного раствора в толуоле - в начале синте в количестве 5-10 от массы загру женных реагентов и спустя 2 ч в кол честве Э, % от массы реакционн продуктов. Общее время реакции ч. Получаемый продукт .характеризует следующими показателями качества: внешний вид - твердая масса от желт ватого до зеленоватого цвета содер |Жание общих изоцианатных групп не м нее 28, содержание блокированных изоцианатных групп в пределах 1б содержание свободного толуилен диизоцианата в пересчете на изоциан ные группы не более 2, . Недостатком этого способа являет большая продолжительность процесса. Кроме того использование толуилендиизоцианата с содержанием 2, 6-изо мера больше 10-20% для получения блокированного фенолом толуилендиизоцианата по указанному методу невозможно, поскольку это приводит к резкому увеличению содержания свободного изоцианата в продукте. Целью изобретения является интен«ификация процесса. Поставленная цель достигается согласно способу получения блокирова ного толуилендиизоцианата, включающему взаимодействие толуилендиизоциамата с фенолом в мольном соотношении 1: (1-1,1) при,100-150°С в присутствии катализатора триэтил7Э2амина, взятого в количестве 0,0010,01 от массы исходных веществ. Предлагаемый способ позволяет существенно интенсифицировать процесс и получить продукт, соответствующий техническим условиям, хотя известка способность триэтиламина интенсивно катализировать тримеризацию толуилендиизоцианата в присутствии фенола з Указанная возможность обеспечивается найденным интервалом концентраций катализатора и временем пребывания, в котором достаточно быстро протекает реакция блокирования толуилендиизоцианата и практически не происходит его тримеризация . При концентрации триэтиламина менее 0,0011 его каталитическое действие- становится неустойчивым и подвержено влиянию случайных факторов. При концентрации триэтиламина более 0,01 качество продукта не во всех случаях соответствует техническим требованиям,. Время реакции в указанных выше пределах варьируется в зависимости от температуры, концентрации катализатора, соотношения между толуилендиизоцианатом и фенолом, изомерного состава толуилендиизоцианата. Пример . К 21,0 г-фенола при добавляют при интенсивном перемешивании 37,2 г 2, -толуилендиизоцианата и 0,2 г 0,6|-ного раствора тризтиламина в феноле (со™:отношение фенол; 2, -толуилендиизоцианат равно 1,05 концентрация триэтиламина в реакционной массе составляет 0,002). Происходит саморазогрев смеси. Реакционную массу выдерживают 25 мин при ,, Охлажденный твердый продукт анализируют на соответствие ТУ 6-03 396-75 с извеш.ением ff 1 . П р и м е р 2 . Опыт проводят аналогично примеру 1 , но нагревание ведут при 150С в течение 15 мин. ПримерЗ .К21,0г фенола при добавляют при интенсив-ном перемешивании 37,2 г 2, -толуилендиизоцианата и О,А г 0,6 -ного раствора триэтиламина в феноле (соотношение фенол:2, -толуилендизоцианат равно 1,05, концентрация триэтиламина в реакционной-массе составляет 0,008. Происходит самоазогрев смеси. Реакционную массу выдерживают 15 мин при . Пример . Опыт проводят аналогично примеру 3i но раствора триэтиламина берут 0,1 г (концентрация триэтиламина в реакционной массе составляет 0,001). П р и м е р 5 . Опыт проводят аналогично примеру 3 но в качестве исходного изоцианата используют сме 2, 4 и 2, 6-изомеров толуилендиизоцианата в весовом отношении 65: :35. П р и м е р 6 . Опыт проводят аналогично примеру 5 но реакцию проводят при в течение 15 мин Пример7.К19.9г фенола при добавляют при интенсивном перемешивании г 2, -толуилендиизоЦианата и 0,2 г 0,6%-лого раствора триэтиламина в феноле (мол ное соотношение фенол: 2, -толуилен g диизоцианат равно 1,0, концентрация триэтиламина в реакционной массе составляет 0,002%). Происходит саморазогрёв смеси. Реакционную массу выдерживают 30 мин при 150С. Примере . К 21,9 г фенола при добавляют при интенсивном перемешивании 37 2 г 2, 4-толуилендиизоцианата и 0,2 г 0,6%-ного раствора триэтиламина в феноле (мольное соотношение фенол: :2, t-толуилендиизоцианата paiBHO 1,1, концентрация триэтиламина в peакционной массе составляет 0,002 . Происходит саморазогрев смеси- Реакционную, массу выдерживают 15 мин при . Результаты анализа продуктов, полученных по примерам 1-8, приведены в таблице.

ts)

0)

u о

Ю U)

з:

)

I 0)

g i .

nj

§(- та s ь I

1та

(DOS 36 I- Э

a о о

4) I n

5 5 I ei

30 Ю

П р и м е р 9 (сравнительный). Опыт проводят аналогично примеру 3, но 0,6%-ный раствор триэтиламинав феноле берут в количестве 0,082 г (концентрация триэтиламина в реакционной массе составляет 0,00082%).

Полученный продукт имеет следующую характеристику: внешний вид твердая желтоватого цвета; содержание общий NCO-групп 29,3%, содержание блокированных N СО-групп 17, содержание свободного толуилендиизоцианата , в пересчете на СО-группы 2,5.

Таким образом, продукт не соответствует ТУ 6-03-396-75 по содержанию в нем свободного толуилендиизоцианата.

При мер 10 (сравнительный). К 20,0 г фенола при tO-SO c добавляют при интенсивном перемешивании 37, 2 г 2, -толуилендиизоцианата и 1,2 г 0,6%-ного раствора.триэтиламина в феноле (соотношение фенол:2, t-Toлуилендиизоцианат равно 1,05, концентрация триэтиламина в Реакционной массе составляет 0,012%). Происходит

разогрев смеси. Реакционную массу выдерживают 15 мин при . Охлажденный продукт имеет следующую характеристику: внешний вид - твердая масса желтоватого цвета, содержание общих СО-групп - 27,8 содержание блокированных изоцианатных групп - 18,3%, содержание свободного толуилендиизоцианата, а пересчете на NCO-группы - 1,0 %,

Таким образом, продукт не соответствует ТУ 6-03-396-75 по содержанию в нем общих МСО-групп.

Предлагаемый способ по сравнению с известным, который одновременно является базовым объектом, позволяет сократить время реакции и увеличить производительность реакторного оборудования в 8-16 раз, что приводит к сокращению амортизацион ых отчислений. Этот эффект достигается без увеличения других статей затрат, так как катализатор, используемый в предлагаемом способе (триэтиламин) дешевле катализатора, используемого в базовом объекте (нафтенат кобальта).