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六亚甲基-1,6-二异氰酸酯(HDI)是合成高档聚氨酯(PU)的重要原料。目前工业合成HDI主要采用光气法,但由于光气剧毒、应用受到限制,对非光气法的研究成为热点。已报道的非光气法中,六亚甲基-1,6-二氨基甲酸甲酯(HDC)热解法具有简便、经济、环保等优点,被认为是最具工业化应用前景的非光气路线。文献报道以HDC为原料的研究较多,其缺点是热解副产物甲醇沸点较低难以回收,工艺流程较复杂。若以六亚甲基-1,6-二氨基甲酸丁酯(HDU-B)为热解原料,副产物丁醇沸点较高容易回收,工艺流程简单。本文主要研究了Al2O3和ZnO-ZnAl2O4复合物的制备方法及其催化HDU-B热解制备HDI的性能,对工艺条件进行了优化,也对热解产物的HPLC分析方法进行了研究。 首先,对HPLC分析法柱前衍生剂进行了筛选,以N-甲基苯胺为衍生剂取得良好效果。然后,建立了氨基甲酸酯热解产物的高效液相色谱分析法,该法线性关系良好,精密度、准确度、重现性都在允许的范围内,能快速、简便、准确测定热解产物中未反应原料HDU-B和产物HDI、HDUI的含量。 其次,用不同方法制备了Al2O3催化剂,并考察其催化性能。通过XRD表征发现η-Al2O3对HDU-B热解制备HDI具有较好的选择性,而ρ-Al2O3和薄水铝石(AlOOH)对HDI的选择性较差。以沉淀法制备的Al2O3-4(η-Al2O3),500℃下焙烧催化性能较好,在HDU-B浓度6wt.%、热解温度270℃、反应时间80min、压力14kPa、催化剂用量2wt.%的反应条件下,HDI选择性为53.12%。 最后,用共沉淀法制备的不同锌铝比的ZnO-ZnAl2O4复合氧化物为催化剂,催化HDU-B热解制备HDI。通过XRD和FT-IR表征发现Zn/Al摩尔比为2时ZnO与ZnAl2O4发生相互作用,提高了对HDI的选择性。以900℃焙烧4h的Zn2Al为催化剂,在反应压力14kPa、温度280℃、时间30min、HDU-B浓度7wt.%、催化剂用量2wt.%条件下,HDI选择性达到94.08%。