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碳化二亚胺改性二苯基甲烷二异氰酸酯是一种液态的无溶剂型改性MDI。主要应用于高性能微孔聚氨酯弹性体及软质聚氨酯自结皮泡沫,包括鞋底、实芯轮胎、汽车保险杠、挡泥板、减震器、阻流板、方向盘、座椅头枕、扶手和内饰件等,此外它还广泛应用于粘合剂、涂料、织物涂层整饰剂等的制造。
目前国内主要使用间歇性生产工艺,然而此工艺产量低、三废量大,且间歇操作方式劳动强度大、产品质量难于控制,因此该工艺的改革已经势在必行。近年由于需求量的增大,急需建立大规模连续化生产装置和工艺。化工合成的连续化操作具有操作简便、自动化程度高、产量与产品质量稳定等诸多优点,若改性MDI制备过程可实现连续化,则将大幅度提高产品产量和质量、节约劳动力,从而使合成过程极具经济效益和环境效益。
首先通过查阅文献,制定了碳化二亚胺改性MDI连续化生产的流程;而后结合现在生产的实际情况,确定了生产的主要约束条件和操作条件是:系统负荷、原料配比、催化剂配比、系统压力、各反应器的温度和搅拌转速。在此基础上设计出了碳化二亚胺改性MDI的连续化小试生产装置。
在碳化二亚胺改性MDI小试生产装置相应的设备制造、安装和调试之后,进行了不同操作条件下小试试验。根据对反复试验结果的整理和分析,可认定碳化二亚胺改性MDI的连续化生产完全可行;同时找到了碳化二亚胺改性MDI连续化生产的较优操作条件:反应温度200-205℃、催化剂对于MDI质量分数为2.5wt%、助催化剂为0.15wt%、反应停留时间控制在1.5h、反应平衡时间为2h。试验装置运行良好。