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专利名称：一种异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202410957623.1

专利申请（专利权）人：黄山华惠开云优惠体育网页版入口有限公司
权利人地址：安徽省黄山市徽州区岩寺镇昌盛路15号

专利发明（设计）人：杨志萍,何领,林光伟,项纯

专利摘要：本发明提供了一种异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法，属于TGIC固化剂制备技术领域。主要使用氰脲酸、环氧氯丙烷、氢氧化钠、助结晶溶剂、洗涤溶剂、催化剂等原料，并借助合成、闭环反应及结晶、洗涤纯化等工艺实现。本发明将闭环反应过程中生成的氯化钠、水及时从闭环反应釜中脱除，以减少其对已生成的TGIC产品的破坏作用；而且两次加碱闭环反应完成后，借助助结晶溶剂来调节溶液极性，使已经生成的TGIC产品从溶剂体系中析出并将TGIC移出反应体系，不仅减少了后续反应过程对TGIC的破坏，而且闭环反应更容易向右进行，整体工艺环节的配合不仅节省了原料成本，也减少了TGIC副产品的生成，最终TGIC产品获得了较高收率。

主权利要求：
1.一种异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（a）向反应釜中加入环氧氯丙烷、氰脲酸及催化剂进行开环反应，得到三取代的中间体；
其中环氧氯丙烷摩尔量为氰脲酸摩尔量的10?12倍；催化剂为三苯基甲基溴化鏻或者三苯基乙基溴化鏻，用量为氰脲酸质量的1?1.5%；开环反应温度为85?95℃；
（b）反应结束后降温，加入氢氧化钠总量的1/3至1/2量的氢氧化钠进行闭环反应；加入的氢氧化钠反应完毕后借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至反应釜中再加入氢氧化钠剩余量的1/3至1/2量的氢氧化钠继续进行闭环反应；加入的氢氧化钠反应完毕后再次借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，加入助结晶溶剂充分搅拌后，将结晶釜降温以充分析出体系中的TGIC产品，分离后将滤液重新泵送至反应釜中；然后升温，减压蒸馏出助结晶溶剂，然后加入剩余量的氢氧化钠继续进行闭环反应；
其中氢氧化钠总摩尔量为氰脲酸摩尔量的3.02?3.05倍；闭环反应温度为30?35℃；助结晶溶剂为正己烷或环戊烷，用量为环氧氯丙烷质量的0.4?0.5倍；
（c）闭环反应结束后借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，再次加入步骤（b）蒸馏出的助结晶溶剂充分搅拌后，将结晶釜降温以充分析出体系中的TGIC产品，分离，与步骤（b）得到的TGIC产品合并；
（d）合并后的TGIC产品经洗涤，干燥，得到异氰脲酸三缩水甘油酯。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（b）中，将结晶釜降温至2?6℃并保温冷却30?40min。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（b）的减压蒸馏的真空度为?
0.092Mpa至?0.095Mpa。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（c）中，将结晶釜降温至2?6℃并保温冷却1?1.5h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（d）中，洗涤包括：先升温至30?40℃进行充分搅拌分散洗涤20?40min，然后降温至2?6℃并保温冷却30?40min。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
（1）向反应釜中加入环氧氯丙烷、氰脲酸及催化剂，启动搅拌并升温至85?95℃，进行保温反应；其中环氧氯丙烷摩尔量为氰脲酸摩尔量的10?12倍；催化剂为三苯基甲基溴化鏻或者三苯基乙基溴化鏻，用量为氰脲酸质量的1?1.5%；
（2）取样用色谱检测，待氰脲酸全部发生开环反应生成三取代的中间体后，停止反应，降温至30?35℃并进行保温，然后加入氢氧化钠总量的1/3至1/2量的氢氧化钠进行闭环反应；
（3）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至反应釜中继续在30?
35℃进行保温，然后再加入氢氧化钠剩余量的1/3至1/2量的氢氧化钠继续进行闭环反应；
（4）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后再次借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后加入助结晶溶剂调节滤液的极性，充分搅拌均匀后，将结晶釜降温至2?6℃并保温冷却
30min以充分析出体系中的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机以分离出TGIC产品，将滤液重新泵送至反应釜中；其中助结晶溶剂为正己烷或环戊烷，用量为环氧氯丙烷质量的0.4?
0.5倍；
（5）继续将反应釜内的滤液升温至30?35℃，然后启动真空系统减压蒸馏出助结晶溶剂并备用，真空度控制在?0.092Mpa至?0.095Mpa；取样检测，待助结晶溶剂的含量低于5%时，停止真空系统，然后加入剩余量的氢氧化钠继续进行闭环反应；其中氢氧化钠总摩尔量为氰脲酸摩尔量的3.02?3.05倍；
（6）取样检测，待pH低于9，同时借助色谱检测，待合成中间体的闭环转化率也达到98%以上时，借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后再次加入步骤（5）蒸馏出的助结晶溶剂，充分搅拌均匀后，将结晶釜再次降温至2?6℃并保温冷却1?
1.5h以充分析出体系内的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机以分离出TGIC产品，将得到的TGIC产品与步骤（4）得到的TGIC产品合并，滤液中的环氧氯丙烷及助结晶溶剂经过蒸馏提纯后循环使用；
（7）将合并后得到的TGIC产品及洗涤溶剂加入洗涤釜中，先升温至30?40℃进行充分搅拌分散洗涤20?40min，然后降温至2?6℃并保温冷却30?40min，再次经过压滤机压滤得到纯化后的TGIC产品，经过粉碎、干燥，得到TGIC成品，滤液经过蒸发回收后循环使用；其中洗涤溶剂为甲醇或乙醇，用量为氰脲酸质量的2.5?3倍。 说明书 : 一种异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法技术领域[0001] 本发明属于TGIC固化剂制备技术领域，具体涉及一种异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法。背景技术[0002] 粉末涂料具有无溶剂排放、100%成膜、涂膜综合性能优等特点，近年来发展较快。户外粉末涂料主要是由聚酯树脂与固化剂进行固化成膜，其中以TGIC固化剂的体系是最常用的户外粉末涂料的固化类型。TGIC全名为异氰脲酸三缩水甘油酯，分子结构为，具有三个环氧基团，活性较高，作为户外粉末涂料最重要的固化剂品种，固化后的涂膜具有抗冲击、耐候性好等优点。然而，正是由于其有三个环氧基团，导致合成过程中容易受到杂质如氯化钠、氢氧化钠、水或者工艺条件的影响，如闭环反应时间长等发生开环反应，导致副产品增加，最终产品的收率较低。[0003] 行业中普遍采用的合成方法基本都是用氰脲酸与过量17?20倍左右的环氧氯丙烷先发生合成反应，得到氯代醇中间体，然后再加入氢氧化钠进行闭环反应得到，其理论上的闭环反应原理为：[0004][0005] 即理论上需要使用氰脲酸摩尔量3倍的氢氧化钠进行闭环反应得到TGIC产品，在加入氢氧化钠的闭环过程中会产生大量的氯化钠和闭环后得到的部分TGIC产品，而要实现闭环彻底，需要闭环反应向右持续进行，由于TGIC产品及副产品氯化钠均无法从体系中移出，从推动反应转化平衡的角度来说，就需要闭环原料氢氧化钠过量较多且延长闭环反应时间，一般需要闭环时间在2?4h。而过量的氢氧化钠带来的强碱性环境及过长的闭环时间导致前期生成的TGIC产品需要长时间与氯化钠、氢氧化钠等物质共存在闭环体系内，因此会发生部分开环反应生成开环的液体副产品。副产品的分子结构一般是一个开环产物，主要为： 或 ，或者两个开环产物，主要为： 或 ，因此导致目前的生产工艺中TGIC的收率普遍都低于80%。[0006] 如何克服这一问题是困扰行业的难点，若能解决这一问题，不仅可以降低TGIC的生产成本，促进行业的发展，同时也降低了TGIC副产品的生成量，较大程度上解决了副产品难处理的问题。发明内容[0007] 针对上述问题，本发明的目的在于开发了一种异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法，主要使用氰脲酸、环氧氯丙烷、氢氧化钠、助结晶溶剂、洗涤溶剂、催化剂等原料，并借助合成、闭环反应及结晶、洗涤纯化等工艺实现。[0008] 为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：[0009] 本发明提供了一种异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法，包括以下步骤：[0010] （a）向反应釜中加入环氧氯丙烷、氰脲酸及催化剂进行开环反应，得到三取代的中间体；[0011] 其中环氧氯丙烷摩尔量为氰脲酸摩尔量的10?12倍；催化剂为季鏻盐，例如三苯基甲基溴化鏻或者三苯基乙基溴化鏻等，用量为氰脲酸质量的1?1.5%；[0012] （b）反应结束后降温，加入氢氧化钠总量的1/3至1/2量的氢氧化钠进行闭环反应；加入的氢氧化钠反应完毕后借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至反应釜中再加入氢氧化钠剩余量的1/3至1/2量的氢氧化钠继续进行闭环反应；加入的氢氧化钠反应完毕后再次借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，加入助结晶溶剂充分搅拌后，将结晶釜降温以充分析出体系中的TGIC产品，分离后将滤液重新泵送至反应釜中；然后升温，减压蒸馏出助结晶溶剂，然后加入剩余量的氢氧化钠继续进行闭环反应；[0013] 其中氢氧化钠总摩尔量为氰脲酸摩尔量的3.02?3.05倍；[0014] （c）闭环反应结束后借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，再次加入步骤（b）蒸馏出的助结晶溶剂充分搅拌后，将结晶釜降温以充分析出体系中的TGIC产品，分离，与步骤（b）得到的TGIC产品合并；[0015] （d）合并后的TGIC产品经洗涤，干燥，得到异氰脲酸三缩水甘油酯。[0016] 优选地，步骤（a）的开环反应温度为85?95℃。[0017] 优选地，步骤（b）的闭环反应温度为30?35℃；[0018] 优选地，步骤（b）中，将结晶釜降温至2?6℃并保温冷却30?40min；[0019] 优选地，步骤（b）的减压蒸馏的真空度为?0.092Mpa至?0.095Mpa。[0020] 优选地，步骤（b）中助结晶溶剂为非极性溶剂，为正己烷或环戊烷，用量为环氧氯丙烷质量的0.4?0.5倍。[0021] 优选地，步骤（c）中，将结晶釜降温至2?6℃并保温冷却1?1.5h。[0022] 优选地，步骤（d）中，洗涤包括：先升温至30?40℃进行充分搅拌分散洗涤20?40min，然后降温至2?6℃并保温冷却30?40min。[0023] 在一种具体的实施方式中，异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法，包括以下步骤：[0024] （1）向反应釜中加入环氧氯丙烷、氰脲酸及催化剂，启动搅拌并升温至85?95℃，进行保温反应；其中环氧氯丙烷摩尔量为氰脲酸摩尔量的10?12倍；催化剂为季鏻盐，用量为氰脲酸质量的1?1.5%；[0025] （2）取样用色谱检测，待氰脲酸全部发生开环反应生成三取代的中间体后，停止反应，降温至30?35℃并进行保温，然后加入氢氧化钠总量的1/3至1/2量的氢氧化钠进行闭环反应；[0026] （3）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至反应釜中继续在30?35℃进行保温，然后再加入氢氧化钠剩余量的1/3至1/2量的氢氧化钠继续进行闭环反应；[0027] （4）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后再次借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后加入助结晶溶剂调节滤液的极性，充分搅拌均匀后，将结晶釜降温至2?6℃并保温冷却30min以充分析出体系中的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机以分离出TGIC产品，将滤液重新泵送至反应釜中；其中助结晶溶剂为非极性溶剂，如正己烷或环戊烷，用量为环氧氯丙烷质量的0.4?0.5倍；[0028] （5）继续将反应釜内的滤液升温至30?35℃，然后启动真空系统减压蒸馏出助结晶溶剂并备用，真空度控制在?0.092Mpa至?0.095Mpa；取样检测，待助结晶溶剂的含量低于5%时，停止真空系统，然后加入剩余量的氢氧化钠继续进行闭环反应；其中氢氧化钠总摩尔量为氰脲酸摩尔量的3.02?3.05倍；[0029] （6）取样检测，待pH低于9，同时借助色谱检测，待合成中间体的闭环转化率也达到98%以上时，借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后再次加入步骤（5）蒸馏出的助结晶溶剂，充分搅拌均匀后，将结晶釜再次降温至2?6℃并保温冷却1?1.5h以充分析出体系内的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机以分离出TGIC产品，将得到的TGIC产品与步骤（4）得到的TGIC产品合并，滤液中的环氧氯丙烷及助结晶溶剂经过蒸馏提纯后循环使用；[0030] （7）将合并后得到的TGIC产品及洗涤溶剂加入洗涤釜中，先升温至30?40℃进行充分搅拌分散洗涤20?40min，然后降温至2?6℃并保温冷却30?40min，再次经过压滤机压滤得到纯化后的TGIC产品，经过粉碎、干燥，得到TGIC成品，滤液经过蒸发回收后循环使用；其中洗涤溶剂为甲醇或乙醇，用量为氰脲酸质量的2.5?3倍。[0031] 得到的TGIC成品技术指标为：白色粉末，环氧当量101?107g/mol，总氯＜0.4%，收率为92?95%。[0032] 有益效果：[0033] （1）本发明的制备方法采用合适比例的氰脲酸及环氧氯丙烷，同时搭配催化剂，实现低环氧氯丙烷用量下的高效合成反应。同时在闭环反应过程中，借助循环滤盐系统实现循环脱盐工序，将闭环反应过程中生成的氯化钠、水及时从闭环反应釜中脱除，以减少其对母液中已生成的TGIC产品的破坏作用；而且当两次加碱闭环反应完成后，借助助结晶溶剂来调节溶液的极性，使已经生成的TGIC产品从溶剂体系中析出并借助压滤实现固液分离，将TGIC移出反应体系，不仅减少了后续反应过程对TGIC的破坏，更重要的是，通过将产品TGIC及副产品氯化钠、水从闭环体系中移出，此时闭环反应更容易向右进行，无需使用过多环氧氯丙烷及氢氧化钠即可实现充分闭环，不仅环氧氯丙烷及氢氧化钠过量少，而且闭环反应时间短。整体工艺环节的配合不仅节省了原料成本，也减少了TGIC副产品的生成，最终TGIC产品经过洗涤溶剂的洗涤、干燥获得了较高收率，TGIC产品的收率达到92?95%，TGIC产品收率提升10%以上。[0034] （2）本发明产品主要从配方及工艺设备、流程环节等方面入手，实现了高收率TGIC的产业化，具有较好的市场前景和技术价值。[0035] 在上文中已经详细地描述了本发明，但是上述实施方式本质上仅是例示性，且并不欲限制本发明。此外，本文并不受前述现有技术或发明内容或以下实施例中所描述的任何理论的限制。具体实施方式[0036] 下面结合实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是，提供以下实施例仅出于说明目的并不构成对本发明要求保护范围的限制。[0037] 除特殊说明外，在实施例中所采用的原料、试剂、方法等均为本领域常规的原料、试剂、方法。[0038] 检测方法：[0039] 环氧当量、氯含量：按照GB/T27807?2011《聚酯粉末涂料用固化剂》中相关测定方法测定。[0040] 收率：以氰尿酸原料的质量为基准来计算理论TGIC的产量，TGIC理论产量为氰尿酸原料等摩尔量，收率为TGIC实际产量/TGIC理论产量*100%。[0041] 实施例1[0042] 一种异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法，包括以下步骤：[0043] （1）向反应釜中加入1500kg环氧氯丙烷、200kg氰脲酸及2kg季鏻盐催化剂三苯基甲基溴化鏻，启动搅拌并升温至85℃，进行保温反应；[0044] （2）取样用色谱检测，待氰脲酸全部发生开环反应生成三取代的中间体后，停止反应，降温至30℃并进行保温，然后加入94kg氢氧化钠（总量188kg的1/2）进行闭环反应；[0045] （3）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后借助滤盐压滤机（经济型普通压滤机，来自浙江隆源装备开云优惠体育网页版入口股份有限公司）除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至反应釜中继续在30℃进行保温，然后再加入40kg氢氧化钠继续进行闭环反应；[0046] （4）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后再次借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后加入600kg正己烷调节滤液的极性，充分搅拌均匀后，将结晶釜降温至2℃并保温冷却30min以充分析出体系中的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机以分离出TGIC产品，将滤液重新泵送至反应釜中；[0047] （5）继续将反应釜内的滤液升温至30℃，然后启动真空系统减压蒸馏出助结晶溶剂并备用，真空度控制在?0.092Mpa；取样检测，待助结晶溶剂的含量低于5%时，停止真空系统，然后加入54kg氢氧化钠继续进行闭环反应；[0048] （6）取样检测，待pH低于9，同时借助色谱检测，待合成中间体的闭环转化率也达到98%以上时，借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后再次加入步骤（5）蒸馏出的助结晶溶剂，充分搅拌均匀后，将结晶釜再次降温至2℃并保温冷却1h以充分析出体系内的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机（自动拉板式压滤机，来自浙江隆源装备开云优惠体育网页版入口股份有限公司），以分离出TGIC产品，将得到的TGIC产品与步骤（4）得到的TGIC产品合并，滤液中的环氧氯丙烷及助结晶溶剂经过蒸馏提纯后循环使用；[0049] （7）将合并后得到的TGIC产品及500kg甲醇加入洗涤釜中，先升温至30℃进行充分搅拌分散洗涤40min，然后降温至2℃并保温冷却30min，再次经过压滤机压滤得到纯化后的TGIC产品，经过粉碎、干燥，得到TGIC成品，收率为93.1%，滤液经过蒸发回收后循环使用。产品经检测，环氧当量为103g/mol，总氯为0.30%。[0050] 实施例2[0051] 一种异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法，包括以下步骤：[0052] （1）向反应釜中加入1600kg环氧氯丙烷、200kg氰脲酸及2.5kg季鏻盐催化剂三苯基乙基溴化鏻，启动搅拌并升温至90℃，进行保温反应；[0053] （2）取样用色谱检测，待氰脲酸全部发生开环反应生成三取代的中间体后，停止反应，降温至35℃并进行保温，然后加入63kg氢氧化钠（总量189kg的1/3）进行闭环反应；[0054] （3）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至反应釜中继续在35℃进行保温，然后再加入63kg氢氧化钠继续进行闭环反应；[0055] （4）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后再次借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后加入800kg环戊烷调节滤液的极性，充分搅拌均匀后，将结晶釜降温至4℃并保温冷却30min以充分析出体系中的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机以分离出TGIC产品，将滤液重新泵送至反应釜中；[0056] （5）继续将反应釜内的滤液升温至35℃，然后启动真空系统减压蒸馏出助结晶溶剂并备用，真空度控制在?0.095Mpa；取样检测，待助结晶溶剂的含量低于5%时，停止真空系统，然后加入63kg氢氧化钠继续进行闭环反应；[0057] （6）取样检测，待pH低于9，同时借助色谱检测，待合成中间体的闭环转化率也达到98%以上时，借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后再次加入步骤（5）蒸馏出的助结晶溶剂，充分搅拌均匀后，将结晶釜再次降温至4℃并保温冷却1h以充分析出体系内的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机以分离出TGIC产品，将得到的TGIC产品与步骤（4）得到的TGIC产品合并，滤液中的环氧氯丙烷及助结晶溶剂经过蒸馏提纯后循环使用；[0058] （7）将合并后得到的TGIC产品及580kg甲醇加入洗涤釜中，先升温至35℃进行充分搅拌分散洗涤30min，然后降温至4℃并保温冷却35min，再次经过压滤机压滤得到纯化后的TGIC产品，经过粉碎、干燥，得到TGIC成品，收率为92.8%，滤液经过蒸发回收后循环使用。产品经检测，环氧当量为102g/mol，总氯为0.28%。[0059] 实施例3[0060] 一种异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法，包括以下步骤：[0061] （1）向反应釜中加入1700kg环氧氯丙烷、200kg氰脲酸及2.5kg季鏻盐催化剂三苯基甲基溴化鏻，启动搅拌并升温至90℃，进行保温反应；[0062] （2）取样用色谱检测，待氰脲酸全部发生开环反应生成三取代的中间体后，停止反应，降温至35℃并进行保温，然后加入81kg氢氧化钠（总量189kg的1/3）进行闭环反应；[0063] （3）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至反应釜中继续在35℃进行保温，然后再加入50kg氢氧化钠继续进行闭环反应；[0064] （4）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后再次借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后加入765kg正己烷调节滤液的极性，充分搅拌均匀后，将结晶釜降温至5℃并保温冷却30min以充分析出体系中的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机以分离出TGIC产品，将滤液重新泵送至反应釜中；[0065] （5）继续将反应釜内的滤液升温至35℃，然后启动真空系统减压蒸馏出助结晶溶剂并备用，真空度控制在?0.093Mpa；取样检测，待助结晶溶剂的含量低于5%时，停止真空系统，然后加入58kg氢氧化钠继续进行闭环反应；[0066] （6）取样检测，待pH低于9，同时借助色谱检测，待合成中间体的闭环转化率也达到98%以上时，借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后再次加入步骤（5）蒸馏出的助结晶溶剂，充分搅拌均匀后，将结晶釜再次降温至5℃并保温冷却1h以充分析出体系内的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机以分离出TGIC产品，将得到的TGIC产品与步骤（4）得到的TGIC产品合并，滤液中的环氧氯丙烷及助结晶溶剂经过蒸馏提纯后循环使用；[0067] （7）将合并后得到的TGIC产品及600kg乙醇加入洗涤釜中，先升温至30℃进行充分搅拌分散洗涤40min，然后降温至5℃并保温冷却30min，再次经过压滤机压滤得到纯化后的TGIC产品，经过粉碎、干燥，得到TGIC成品，收率为93.7%，滤液经过蒸发回收后循环使用。经检测，环氧当量为104g/mol，总氯为0.33%。[0068] 实施例4[0069] 一种异氰脲酸三缩水甘油酯的制备方法，包括以下步骤：[0070] （1）向反应釜中加入1650kg环氧氯丙烷、200kg氰脲酸及3kg催化剂季鏻盐，启动搅拌并升温至90℃，进行保温反应；[0071] （2）取样用色谱检测，待氰脲酸全部发生开环反应生成三取代的中间体后，停止反应，降温至30℃并进行保温，然后加入90kg氢氧化钠（总量188kg的1/2）进行闭环反应；[0072] （3）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至反应釜中继续在30℃进行保温，然后再加入47kg氢氧化钠继续进行闭环反应；[0073] （4）取样检测闭环溶液体系的pH，待pH达到8.5以下时，说明加入的氢氧化钠闭环反应基本完毕，然后再次借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后加入600kg正己烷调节滤液的极性，充分搅拌均匀后，将结晶釜降温至3℃并保温冷却30min以充分析出体系中的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机以分离出TGIC产品，将滤液重新泵送至反应釜中；[0074] （5）继续将反应釜内的滤液升温至30℃，然后启动真空系统减压蒸馏出助结晶溶剂并备用，真空度控制在?0.092Mpa；取样检测，待助结晶溶剂的含量低于5%时，停止真空系统，然后加入51kg氢氧化钠继续进行闭环反应；[0075] （6）取样检测，待pH低于9，同时借助色谱检测，待合成中间体的闭环转化率也达到98%以上时，借助滤盐压滤机除去闭环体系内的氯化钠，滤液泵送至结晶釜中，然后再次加入步骤（5）蒸馏出的助结晶溶剂，充分搅拌均匀后，将结晶釜再次降温至3℃并保温冷却1.5h以充分析出体系内的TGIC产品，然后借助TGIC产品压滤机以分离出TGIC产品，将得到的TGIC产品与步骤（4）得到的TGIC产品合并，滤液中的环氧氯丙烷及助结晶溶剂经过蒸馏提纯后循环使用；[0076] （7）将合并后得到的TGIC产品及550kg乙醇加入洗涤釜中，先升温至30℃进行充分搅拌分散洗涤40min，然后降温至3℃并保温冷却40min，再次经过压滤机压滤得到纯化后的TGIC产品，经过粉碎、干燥，得到TGIC成品，收率为94.2%，滤液经过蒸发回收后循环使用。产品经检测，环氧当量为106g/mol，总氯为0.36%。[0077] 对比例1[0078] 采用传统工艺制备普通粉末涂料级TGIC，具体包括：[0079] 将氰脲酸200kg、环氧氯丙烷2581kg(氰脲酸与环氧氯丙烷的摩尔比为1:18)、苄基三乙基氯化铵16kg加入反应釜内，该混合物加热至100℃，搅拌条件下反应6h，至混合液逐渐变为澄清、透明状。第一步反应结束后，将合成液转至环化釜内，并加入混匀，随后分2批次加完氢氧化钠204.6kg(氰脲酸与氢氧化钠的摩尔比为1:3.3)，控制反应温度在30℃，反应时间90min。环化结束后，通过过滤、洗涤除去固体盐，再经过蒸馏回收ECH得到粗品，将粗品中加入甲醇900kg，升温至60℃使其溶解完全后，再冷却至2?5℃并保温4?6h进行冷却结晶，然后离心和干燥得到TGIC产品，产品收率83%，产品经检测，环氧当量105g/mol，总氯为0.35%。[0080] 对比例2[0081] 与对比例1的区别在于，降低环氧氯丙烷的用量为1720kg（环氧氯丙烷为氰脲酸摩尔量的12倍），产品收率65%，产品经检测，环氧当量107g/mol，总氯为0.38%。[0082] 性能测试：[0083] 采用TGIC体系粉末涂料配方进行制板对比，粉末涂料配方为：聚酯树脂558g；实施例或对比例TGIC42g；钛白粉200g；硫酸钡180g；流平剂10g；增光剂5g；安息香3g。其中聚酯树脂为安徽神剑新材料股份有限公司的产品，型号SJ4E。流平剂型号为HL988，增光剂型号为HL701，均来自黄山华惠开云优惠体育网页版入口有限公司，其它原料均为市售普通原料。[0084] 涂料涂层制备：按照TGIC粉末涂料配方将上述各个物料在混合机中混合均匀，再借助双螺杆挤出机进行加热熔融挤出，然后冷却压片、破碎，磨粉并过筛（160?180目）制成粉末涂料。再将粉末涂料通过静电喷涂在铝板基材上，膜厚70?80μm，经200℃/10min固化得到涂膜。[0085] 依据GB/T21776?2008对涂膜指标进行测试，结果如下表1。[0086] 表1TGIC粉末涂料涂膜的性能[0087][0088] 通过表1可以看出，本发明得到产品所制备的粉末涂料无论是外观、抗冲击性、光泽、硬度及水煮性能均与采用传统工艺所制备的TGIC产品差别不大，完全可以代替现有传统工艺的产品。同时本发明产品由于采用特殊的原料配方及工艺组合，不仅明显降低了环氧氯丙烷及氢氧化钠的用量，而且较大程度地提高了产品的收率，具有显著的经济和环保效益。[0089] 以上各实施例仅用以举例说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在没有脱离本发明权利要求所限定的精神和实质的范围内，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换仍然在本发明权利要求所限定的范围内。

专利地区：安徽

专利申请日期：2024-07-17

专利公开日期：2024-11-01

专利公告号：CN118496214B