108-80-5/三聚氰酸的應(yīng)用

背景及概述^[1][2]

三聚氰酸(也稱氰尿酸)是一種重要的化工原料，主要用于合成新型漂白劑、抗氧劑、油漆涂料、農(nóng)業(yè)除草劑和金屬氰化緩蝕劑?？捎糜谟斡境芈确€(wěn)定劑、也可用于殺菌、去污；還可直接用于尼龍、賽克，阻燃劑及化妝品添加劑等。

回收方法^[1]

目前，在異戊二烯法合成維生素A的關(guān)鍵中間體五碳醛過程中，使用三氯異氰尿酸作為氯醇化試劑，三氯異氰尿酸在反應(yīng)過程中產(chǎn)生了大量的副產(chǎn)物三聚氰酸廢渣，其主要成分為三聚氰酸、氯代異腈尿酸(三氯異腈尿酸、二氯異腈尿酸、一氯異腈尿酸)、其它雜質(zhì)等。如果不加以回收，不僅會(huì)污染環(huán)境，且使產(chǎn)品成本提高。

專利CN1844077A是通過將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的三聚氰酸廢渣直接用水或甲醇或丙酮清洗，得到粉末狀固體三聚氰酸。但是，采用該方法回收得到的三聚氰酸顏色不夠白、純度不高，難以直接重復(fù)利用。CN201510970701.2提供一種從三聚氰酸廢渣中回收三聚氰酸的方法，以期獲得顏色白、純度高、可直接重復(fù)利用的三聚氰酸。

包括如下操作步驟：將水和三聚氰酸廢渣以2～5:1的液固質(zhì)量比混合，在105～155℃下加熱水解10～25min；以0.01～0.05:1的固液質(zhì)量比在料液中加入脫色劑，攪拌15～45min后過濾；取濾液，在10～30℃下冷卻3～6h后，再次過濾得到三聚氰酸粗品。將得到的三聚氰酸粗品在80～110℃下干燥4～7h后，得到高純度三聚氰酸；本發(fā)明通過將三聚氰酸廢渣水解，加入脫色劑脫色，過濾后經(jīng)過冷卻、結(jié)晶，得到高純度三聚氰酸產(chǎn)品。

采用三聚氰酸廢渣水解的方式，可以使氯代異腈尿酸全部轉(zhuǎn)化為三聚氰酸，得到的三聚氰酸產(chǎn)品顏色純白，三聚氰酸的純度和收率分別可達(dá)99.33％和94.12％。三聚氰酸廢渣中的氯代異腈尿酸水解原理如下式所示。

應(yīng)用^[2]

一、合成三聚氰酸樹脂

三聚氰胺甲醛樹脂具有較高的膠接強(qiáng)度、固化速度快、耐水能力高、熱穩(wěn)定性好的優(yōu) 點(diǎn)，但是，樹脂固化后膠層容易破裂不宜單獨(dú)使用，儲(chǔ)存期短，易變質(zhì)。另外，三聚氰胺 甲醛樹脂的生產(chǎn)成本偏高，價(jià)格較貴。CN201410114207.1提出一種合成三聚氰酸樹脂的方法，該方法工藝簡單，不需要進(jìn)一步的純化，通過改性可直接應(yīng)用于新型膠黏劑等產(chǎn)品的開發(fā)，可廣泛應(yīng)用于多種工業(yè)領(lǐng)域。

包括步驟如下：（1）向反應(yīng)器中加入甲醛或多聚甲醛、水，攪拌并升溫至35-55℃，調(diào)節(jié)pH值為8.0-10； 升溫至70-80℃，加入三聚氰酸，加入反應(yīng)助劑，保溫反應(yīng)1-3h；所述的三聚氰酸與甲醛的 摩爾比為（0.1-1.8）：1；（2）調(diào)節(jié)溫度至80～95℃，繼續(xù)向反應(yīng)器中加入三聚氰酸，保溫反應(yīng)0.5-2h；所述的三 聚氰酸的加入量控制在步驟（1）中三聚氰酸加入質(zhì)量的10-40%；（3）加入固化劑調(diào)節(jié)pH至4.0-6.0，于85-95℃保溫反應(yīng)；（4）當(dāng)反應(yīng)至所需粘度時(shí)，調(diào)節(jié)pH值至8.0-9.0，降溫至50℃以下，即得。

二、用于合成三聚氰酸高分子預(yù)聚體

三聚氰胺多支鏈聚合物得到廣泛應(yīng)用，可以用作聚氨酯合成的催化劑、環(huán)氧樹脂的固化劑、以環(huán)氧乙烷或環(huán)氧丙烷的烷氧基化作用而制備多元醇的原料。

本CN201610563307.1提供三聚氰酸高分子預(yù)聚體的合成方法，反應(yīng)過程是以三聚氰酸為原料在加入或不加入催化劑的條件下和一種或多種具有至少兩個(gè)伯氨基的脂肪胺和芳香胺或多胺、多元醇或含有兩個(gè)羥基的醇胺、醇胺、氯代多元醇在一定反應(yīng)溫度和反應(yīng)摩爾比的條件下，直接制備成三聚氰酸高分子預(yù)聚體，然后再通過一定條件生成三聚氰酸高分子材料。包括如下步驟：

(1)將三聚氰酸和二胺或多胺混合，加入或不加入酸性催化劑，攪拌并升溫至160-220℃，保溫反應(yīng)；(2)物料反應(yīng)至所需粘度，停止反應(yīng)，即得三聚氰酸高分子預(yù)聚體。

本發(fā)明的有益效果：1、本發(fā)明不以三聚氰胺作為反應(yīng)原料，而是以三聚氰酸作為主要原料，不僅大大降低了生產(chǎn)成本，而且制備過程簡單，而且結(jié)合三聚氰酸生產(chǎn)過程，整個(gè)過程幾乎不放出二氧化碳，具有重要的環(huán)保和經(jīng)濟(jì)意義。2、本發(fā)明制得的三聚氰酸高分子預(yù)聚體不僅性能穩(wěn)定，而且該預(yù)聚體中含有三嗪環(huán)結(jié)構(gòu)具有阻燃性，無需再加阻燃劑，無游離甲醛，應(yīng)用前景廣闊。例如，可以作為板材膠黏劑、阻燃劑、涂料及新型預(yù)聚體，還可用于聚氨酯的合成過程；三聚氰酸和多元醇反應(yīng)合成的高分子預(yù)聚體還可以代替對苯二甲酸乙二醇酯應(yīng)用于電子電氣、汽車行業(yè)、機(jī)械設(shè)備等。

主要參考資料

[1]CN201510970701.2 一種從三聚氰酸廢渣中回收三聚氰酸的方法

[2]CN201410114207.1 一種合成三聚氰酸樹脂的方法

[3]CN201610563307.1 三聚氰酸高分子預(yù)聚體的合成方法