二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)是生产聚氨酯的重要原料,目前工业上主要采用光气法生产。随着环保要求的日益提高,发展非光气法制备MDI正在成为绿色化学化工的前沿和行业绿色化升级的迫切需求。在光气与非光气路线中,二氨基二苯甲烷(MDA)均为生产MDI的重要原料,但现有生产方法仍存在选择性低、原料配比高、副产物体系复杂等问题。因此,木文以苯胺与甲醛缩合反应制备MDA为背景,系统开展了反应副产物分析、工艺条件优化、过程动力学及热力学研究。研究结果将为反应产物调控、最佳反应条件确定、反应器优化设计提供理论依据。主要研究内容与进展如下:　　 (1)采用氯仿体系为洗脱剂,利用层析梓结合薄层层析对反应过程副产物进行分离和定性,在优化条件下得到3种副产物,采用质谱分析方法确定3种副产物分别为N,N’-亚甲基二苯胺,MDA三聚体以及MDA四聚体;进一步使用同位素示踪方法揭示了副产物生成机理为SN2取代反应。　　 (2)开展了苯胺与甲醛缩合反应制备MDA工艺条件优化研究,考察了转位时间、转位温度、苯胺和甲醛配比、以及催化剂盐酸用量对反应的影响规律,在优化工艺工艺条什下:n(苯胺)/n(甲醛)=3,反应温度90℃,反应时间1h,n(HCI)/n(苯胺)=1.5,得到MDA最高收率73.4%。　　 (3)开展了苯胺与甲醛反应动力学研究,通过等转化率法对两步反应进行模型简化,通过积分法确定反应级数为1,指前因子为-4.69,反府活化能为39.00kJ/mol;建立了苯胺与甲醛反应动力学模型,MDA生成符合(1-(1-α)1/3)2=kt机理模型,其中k=10075.08×exp(-39.00/RT)。　　 (4)对苯胺和甲醛反应体系进行热力学分析研究。结果表明生成中间产物、目标产物MDA以及生成三环和四环低聚物的过程均为强放热反应;并且该过程也是一个自发反应过程,根据各反应的吉布斯自由能比较发现,生成MDA的主反应进行程度最大,随着温度的升高,生成副产物p-MDA和tetra-M19A反应的自发程度减小。