[发明专利]一种用于连续合成聚氨酯用叔胺类催化剂的含SAPO-34分子筛组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及分子筛催化剂技术领域，尤其涉及一种用于连续合成聚氨酯用叔胺类催化剂的含SAPO‑34分子筛组合物及其制备方法。所述组合物包括以下重量份的原料：25～35份SAPO‑34分子筛、38～42份氧化铝粘结剂、10～15份助挤剂、1～3份粘合剂。本发明制备所得的含SAPO‑34分子筛组合物，其中SAPO‑34分子筛经过酸化，随后使用硅烷杂化得到的新型分子筛催化剂，不仅能在180℃以及压力0.8Mpa的环境下催化吗啉与甲醇反应生成N‑甲基吗啉，还能一定程度地降低反应所需的温度及压力，使上述反应能在130℃、0.4Mpa条件下进行。通过加入本发明制备所得的含SAPO‑34分子筛组合物，能降低工业生产N‑甲基吗啉的能源消耗。

技术领域

本发明涉及分子筛催化剂技术领域，尤其涉及一种用于连续合成聚氨酯用叔胺类催化剂的含SAPO-34分子筛组合物及其制备方法。

背景技术

N-甲基吗啉是一种重要的有机化工中间体，为无色至黄色有胺味的液体化合物，化学式为C5H11NO。CAS号为109-02-4，分子量101.15，具有叔胺和醚的双重性质，广泛用作化学中间体、萃取剂、腐蚀抑制剂、表面活性剂等，在聚氨酯行业，N-甲基吗啉用作聚酯型聚氨酯软块泡的催化剂。

N-甲基吗啉合成工艺很多，按照原料分，有吗啉法，N-甲基二乙醇法，二乙醇胺法，二甘醇法和二氯乙基醚法，其中以吗啉为原料进行甲基化的研究是最多的，也是合成N-甲基吗啉的重要方法。吗啉甲基化法，其原料吗啉价格高，同时需要用贵金属催化剂，生成成本高，同时产生大量含甲醛的工业废水，很难处理。其他方法基本采用浓硫酸脱水，三废高，收率低。

基于上述情况，本发明提出了一种用于连续合成聚氨酯用叔胺类催化剂的含SAPO-34 分子筛组合物及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于连续合成聚氨酯用叔胺类催化剂的含SAPO-34分子筛组合物及其制备方法。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于连续合成聚氨酯用叔胺类催化剂的含SAPO-34 分子筛组合物，所述组合物包括以下重量份的原料：25～35份SAPO-34分子筛、38～42份氧化铝粘结剂、10～15份助挤剂、1～3份粘合剂。

优选地，所述氧化铝粘结剂为硝酸铝、硫酸铝、氯化铝、氢氧化铝、偏铝酸钠、拟薄水铝石、异丙醇铝的其中一种。

优选地，所述助挤剂选自淀粉、田菁粉、羟乙基甲基纤维素、甲基纤维素、聚乙二醇中的一种或两种以上的组合。

优选地，所述粘合剂为质量分数为3％的硝酸溶液。

优选地，所述SAPO-34分子筛经过以下方法步骤处理：

(1)取SAPO-34分子筛、有机弱酸溶液，以质量比1g(SAPO-34分子筛):20～25ml(有机弱酸溶液)混合均匀，在30～35℃温度下搅拌2～2.5h，之后过滤、去离子水洗涤、60～70℃下干燥至恒重，得到有机弱酸改性的SAPO-34分子筛；

(2)取有机弱酸改性的SAPO-34分子筛、甲苯，以质量比1g(SAPO-34分子筛):70～75ml (甲苯)混匀形成甲苯悬浮液，然后取有机硅烷以质量比1g(SAPO-34分子筛):40～50ml (有机硅烷)加入甲苯悬浮液中混合均匀，于25～30℃下搅拌24h，过滤，滤渣用无水乙醇洗涤3次，离心分离，真空干燥12h，即得。

优选地，所述步骤(1)中有机弱酸为醋酸，草酸，苯甲酸，山梨酸，柠檬酸，苹果酸的其中一种。

优选地，所述步骤(2)中有机弱酸溶液的浓度为2.0～2.5mol/L。

优选地，所述有机硅烷为C5～C11的乙烯基硅烷。

优选地，所述有机硅烷为C5～C8的乙烯基硅烷。