[发明专利]一种用于脂肪族或环族二氨基甲酸酯热分解的催化剂的用途

说明书

技术领域

本发明属于有机化工领域，涉及一种化学中间体的制备方法，具体来说，涉及一种用于脂肪族或环族二氨基甲酸酯热分解的催化剂及其用途。

背景技术

异氰酸酯作为一类重要的有机反应中间体在工业、农业、医药卫生各方面都有非常广泛的用途。工业上应用较多的异氰酸酯一般含两个及两个以上-N=C=O官能团，其中脂肪（环）族二异氰酸酯属于耐黄变的二异氰酸酯，其主要用于汽车涂料及修补漆、飞机涂料及修补漆、防腐蚀涂料、木制家具漆、漆包线漆、列车修补漆、光稳定性好的聚氨酯胶粘剂和火箭推进剂等。

目前异氰酸酯的生产工艺主要分为光气法和非光气法。由于光气法的生产过程包括光气的合成和工艺处理、光气化反应、光气的脱除、产品分离与精制、尾气的处理等问题，故而非光气路线合成异氰酸酯成为了技术的发展方向。

异氰酸酯非光气合成路线主要有硝基苯与一氧化碳合成法；胺与一氧化碳及醇的合成法；胺、二氧化碳、碱及脱水剂合成法；氨基甲酸酯热分解方法。

随着人们环保意识的加强，在催化剂存在下，氨基甲酸酯热分解方法合成异氰酸酯逐渐成为研究的热点。在US4307029中Koichi等采用氯化锌作催化剂，常压下进行MDC分解反应得到46.1%wt的MDI。在US4294774中，Thomas等用N，N一二甲基苯胺作溶剂和催化剂时，MDI收率为46mol%。在US4349484中，Harder等以填充锌屑的石英管为反应器加压分解MDC，得到76.5mol%的MDI。在US4547322中，Tomonari等采用锌或铝拉西环为填料，不锈钢垂直反应管中进行MDC加压分解反应时，MDI占总异氰酸酯的89.2%wt。以上反应中存在有以下缺点:(1)采用管式反应器加压反应时产率较高，但长期反应后管道容易堵塞;(2)常压下釜式反应器中进行反应的产率不高；（3）催化剂反应活性不佳，选择性差。

因此，亟需要开发一种能大幅提高氨基甲酸酯转化率和二异氰酸酯选择性的催化剂。

发明内容

本发明的目的是解决脂肪族或环族或环族二氨基甲酸酯连续热分解合成脂肪族或环族二异氰酸酯的产品收率低、原料转化率低的问题，提供一种新型催化剂，在该催化剂存在下，反应活性高，反应时间短，条件相对温和，可回收再利用，过程环境友好等优点。

为达到上述目的，本发明提供了一种用于脂肪族或环族二氨基甲酸酯热分解的催化剂的用途，该催化剂的结构通式为MeSAPO-34，其中，Me选择Cu，Ni，Fe，Zn，Co，Mn，Ti，Cr，Mo，Zr中的任意一种，该催化剂用于脂肪族或环族二氨基甲酸酯热分解制备脂肪族或环族二异氰酸酯，所述的脂肪族或环族二氨基甲酸酯选择异佛尔酮二氨基甲酸（甲、乙、丙、丁）酯，1,6-六亚甲基二氨基甲酸（甲、乙、丙、丁）酯，1,4-环己二氨基甲酸（甲、乙、丙、丁）酯，4,4'-二环己基甲烷二氨基甲酸（甲、乙、丙、丁）酯等。

上述的用途，其中，该催化剂是由Me金属元素引入到硅磷酸铝分子筛SAPO-34的骨架中形成。

上述的用途，其中，将Me金属元素引入到硅磷酸铝分子筛SAPO-34的骨架的方法为直接水热晶化法，该直接水热晶化法为将Me金属离子盐溶液、硅源、铝源、磷源、模板剂和去离子水一起加入合成釜制取。所述的水热晶化法是在特制的密闭反应器(高压釜)中,采用水溶液作为反应介质,通过对反应器加热,创造一个高温、高压反应环境,使得通常难溶或不溶的物质溶解并且重结晶以形成分散的纳米晶核的方法。

上述的用途，其中，所述的Me金属离子盐选择Me金属硫酸盐、盐酸盐、乙酸盐中的任意一种。

上述的用途，其中，所述的硅源选择硅溶胶、活性二氧化硅或者正硅酸酯中的任意一种。

上述的用途，其中，所述的铝源选择活性氧化铝、拟薄水铝石或烷氧基铝中的任意一种。

上述的用途，其中，所述的磷源选择正磷酸。

上述的用途，其中，所述的模板剂选择四乙基氢氧化铵、吗啡啉、哌啶、三乙胺或二乙胺中的任意一种。

上述的用途，其中，所述的催化剂的粒径为20nm-10μm。优选地，所述的催化剂的粒径为20-50nm。