專利名稱：偶氮二甲酰胺的高效制備法的制作方法
本技術(shù)是關(guān)于用氯酸鹽(如氯酸鈉)氧化聯(lián)二脲制取AC發(fā)泡劑的高效制備方法，由于使用氧化劑不同，有鉻酸鹽法、硝酸法、電解法、過氧化氫法、氯氣法、氯酸鹽等，早期的方法，已基本淘汰。又由于
醌化學(xué)法生產(chǎn)過氧化氫在我國(guó)尚未普及，過氧化氫價(jià)格依然十分昂貴，故過氧化氫法生產(chǎn)AC發(fā)泡劑目前還無(wú)法普遍實(shí)施。更由于氯酸鹽法生產(chǎn)AC發(fā)泡劑在質(zhì)量和收得率等方面均比《通氯法》來(lái)得好，所以，《氯酸鹽法》加以改革和完善仍是十分有意義的。
《氯酸鹽法》國(guó)際上已有的J7898926;J7118735;Ger(East)13.370;Fril，344.799;U.S.3227706等，其中J7898926和Ger(East)13.370水平比較高。但是，在生產(chǎn)適用上，其反應(yīng)酸度要求仍較高，在工業(yè)生產(chǎn)中，其產(chǎn)品收得率依然易出現(xiàn)忽高忽低的現(xiàn)象，甚至存在生產(chǎn)安全性差等問題;再者，其氯酸鹽消耗量也偏高，氯酸鹽的工業(yè)利用率低;更重要的是，以上這些工作，均沒有采用儀器數(shù)字顯示來(lái)監(jiān)視整個(gè)反應(yīng)過程。
基于上述技術(shù)背景，為了克服以上的缺點(diǎn)，我們采用低酸度高活性的復(fù)合催化劑。以上文獻(xiàn)均采用五價(jià)釩為催化劑，而我們是采用具有一定構(gòu)型的四價(jià)釩的絡(luò)合物，同時(shí)，還由促進(jìn)氧化，有利于電子傳遞等絡(luò)合物組成復(fù)合催化劑。其次，我們運(yùn)用了《反應(yīng)監(jiān)視儀》，用數(shù)字顯示監(jiān)控整個(gè)反應(yīng)過程，不僅使氯酸鹽的消耗量達(dá)到理想化，幾乎接近理論計(jì)算的用量，而且，使生產(chǎn)過程得到穩(wěn)定安全地進(jìn)行。在生產(chǎn)中放料時(shí)，也無(wú)臭味。再次，由于在低酸度高活性下進(jìn)行反應(yīng)，其收得率和產(chǎn)品質(zhì)量均比《氯氣法》來(lái)得好。再者，由于其產(chǎn)品質(zhì)量好，故易于制造高質(zhì)量的系列產(chǎn)品。所以，本技術(shù)工藝比“通氯法”等，經(jīng)濟(jì)效益來(lái)得大。若從“質(zhì)量”和“易于制造高質(zhì)量的系列產(chǎn)品”的角度來(lái)看，其經(jīng)濟(jì)效益更大。這些正是本技術(shù)工藝的突出優(yōu)點(diǎn)。
本技術(shù)用聯(lián)二脲，料、水比為1∶5，催化劑濃度為0.001-1%反應(yīng)總酸度為0.001N-2N，溫度在60-75℃，在攪拌下，慢慢加入氯酸鈉溶液，其用量幾乎接近于理論計(jì)算的用量。在“反應(yīng)監(jiān)視儀”(可向我們單位成套購(gòu)置)，數(shù)字顯示，監(jiān)視反應(yīng)過程的情況下，進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)“反應(yīng)監(jiān)視儀”的數(shù)字顯示在“1.50-1.80”時(shí)，表示起始反應(yīng)狀態(tài)，當(dāng)數(shù)字顯示在“1.80-2.30”時(shí)，表示處于反應(yīng)過程之中，當(dāng)數(shù)字顯示達(dá)“2.50”以上，表示反應(yīng)宣告結(jié)束。反應(yīng)時(shí)間約2小時(shí)，所得的產(chǎn)品AC發(fā)泡劑，經(jīng)過濾、洗滌、烘干、稱重，其收得率在95%以上(AC發(fā)泡劑對(duì)聯(lián)二脲而言)，其純度不小于99%，其質(zhì)量勝于國(guó)家部頒一級(jí)品標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)于“反應(yīng)監(jiān)視儀”是由兩部份構(gòu)成的。其一，為“探頭”，可插入反應(yīng)鍋的反應(yīng)液之中，約浸入10cm即可。其二、為“電子線路的檢測(cè)部份的儀器”，由探頭的輸出端插入“電子儀器”的輸入端，即可出現(xiàn)數(shù)字顯示，監(jiān)視反應(yīng)過程。
關(guān)于復(fù)合催化劑其配方如下在400克聯(lián)二脲，2000毫升水中，加入濃硫酸0-50毫升，濃鹽酸0-80毫升，五氧化二釩0.01克-5克，硫酸錳少量，加或不加少量硝酸銀;
再加少量添加劑，經(jīng)化學(xué)處理(煮沸)，制成復(fù)合催化劑。
關(guān)于反應(yīng)溫度問題，經(jīng)我們實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在30-100℃均可反應(yīng)，溫度愈高，反應(yīng)時(shí)間愈短。在60-75℃為最佳反應(yīng)溫度區(qū)域。其反應(yīng)母液可循環(huán)使用，至第13次循環(huán)時(shí)，才析出氯化鈉晶體。每次循環(huán)催化劑消耗量在0-10%。在反應(yīng)監(jiān)視儀監(jiān)控下，氯酸鈉的消耗量幾乎接近或等于理論計(jì)算的用量。
其質(zhì)量檢測(cè)和《反應(yīng)監(jiān)視儀》的測(cè)試數(shù)據(jù)如下由TZC-2自動(dòng)記錄粒度測(cè)定儀，測(cè)出AC發(fā)泡劑粒度分布
反應(yīng)監(jiān)視儀測(cè)試如下
實(shí)施例1.
在3000毫升燒杯中(帶有玻璃攪拌器，溫度計(jì)、反應(yīng)監(jiān)視儀等裝置)，加入水2000毫升，聯(lián)二脲400克，再加入釩復(fù)合催化劑水溶液60毫升，其濃度釩為0.3%(以釩計(jì)，其中還有錳、銀等絡(luò)合物以及其他添加劑)，反應(yīng)液總硫酸濃度為0.36N，加熱使溫度升至60℃時(shí)，在攪拌下，慢慢加入氯酸鈉水溶液(其濃度為393克/升)，此后，溫度徐徐上升，應(yīng)保持在60-75℃。加入氯酸鈉319毫升，約2小時(shí)，通過《反應(yīng)監(jiān)視儀》數(shù)字顯示，監(jiān)視整個(gè)反應(yīng)過程，其數(shù)字顯示為“2.50”以上，反應(yīng)可結(jié)束。過濾，其濾液為1730毫升，再用水約300毫升洗滌，其濾液和洗滌液合并，作為母液，供下一輪反應(yīng)使用。其濾餅黃色結(jié)晶，經(jīng)80-100℃烘干，得AC發(fā)泡劑為376克，其收得率為95.7%，其純度不小于99%，濾液中氯酸鈉殘量量為2.89克/升。
實(shí)施例2在上述裝置中，于例1的母液中(約2030毫升)，其釩濃度為0.28%，酸度為0.23N，氯酸鈉殘留量為2.56克/升。再加入400克聯(lián)二脲，10毫升釩復(fù)合催化劑溶液。約4毫升硫酸，使反應(yīng)液總酸度為0.36N。與上述(例1)相同操作。進(jìn)行反應(yīng)，加入氯酸鈉溶液(其濃度393克/升)，308毫升，得AC發(fā)泡劑380克，其收得率為96.7%，其純度不小于99%，其濾液中氯酸鈉殘留量為2.90克/升。
實(shí)施例3在上述裝置中，于例2母液中(其釩濃度為0.29%，酸度為0.25N，氯酸鈉殘留量為2.60克/升)再加入聯(lián)二脲400克，釩復(fù)合催化劑溶液10毫升，硫酸約4毫升。與上述(例1)。相同操作，進(jìn)行反應(yīng)，加入氯酸鈉溶液(其濃度為393克/升)310毫升，得AC發(fā)泡劑381克，其收得率為97%，其純度不小于99%。
權(quán)利要求
1.用氯酸鹽(如氯酸鈉)氧化聯(lián)二脲制AC發(fā)泡劑的高效制備法，以釩化合物為催化劑，反應(yīng)溫度在30-90℃，進(jìn)行反應(yīng)，母液循環(huán)使用，本發(fā)明特征在于以具有一定構(gòu)型的四價(jià)釩絡(luò)合物組成復(fù)合催化劑，并在低酸度和反應(yīng)監(jiān)視儀監(jiān)視下，制取AC發(fā)泡劑。
2.如權(quán)利要求1所述的制備法，其復(fù)合催化劑特征在于，在400克聯(lián)二脲，2000毫升水中加入五氧化二釩0.01-5克;濃硫酸0-50毫升;硫酸錳少量;加或不加硝酸銀少量;再加少量其他添加劑，經(jīng)化學(xué)處理(如煮沸)制成的。(其中還加濃鹽酸0-80毫升)
3.如權(quán)利要求1所述的制備法，其反應(yīng)溫度特征在于最佳在60-70℃。
4.如權(quán)利要求1所述的制備法，特征在于在反應(yīng)中首次運(yùn)用“反應(yīng)監(jiān)視儀”數(shù)字顯示，監(jiān)視整個(gè)反應(yīng)過程。
5.如權(quán)利要求4所述的制備法，其中“反應(yīng)監(jiān)視儀”，特征在于在反應(yīng)中，提高了氯酸鈉的工業(yè)利用率，其用量幾乎接近或等于理論計(jì)算值。
6.如權(quán)利要求1所述的制備法，其特征在于母液循環(huán)使用至第十三次才析出氯化鈉晶體。每次循環(huán)，催化劑消耗量，0-10%。
全文摘要
AC發(fā)泡劑的高效制備法。用氯酸鹽(如氯酸鈉)氧化聯(lián)二脲制AC發(fā)泡劑。以釩等絡(luò)合物作為復(fù)合催化劑，在低酸度下，如在0.01-1N硫酸或鹽酸溶液中，加入聯(lián)二脲，采用反應(yīng)監(jiān)視儀，數(shù)字顯示，監(jiān)控反應(yīng)過程，在攪拌下，慢慢加入氯酸鈉溶液，約兩小時(shí)反應(yīng)完畢。反應(yīng)溫度控制在60-75度，反應(yīng)母液可循環(huán)使用。既可穩(wěn)定地得到高質(zhì)量高收得率的產(chǎn)品，收得率達(dá)95％以上，又可節(jié)約氯酸鈉的用量，幾乎接近理論計(jì)算值。
文檔編號(hào)C07C291/00GK1045775SQ8910172
公開日1990年10月3日 申請(qǐng)日期1989年3月22日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月22日
發(fā)明者陳長(zhǎng)章, 李定 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所