Kaedah penyediaan Isophorone diamine

Diamine Isophorone (IPDA) adalah bahan mentah kimia penting yang biasa digunakan dalam industri poliuretana, resin epoksi dan pelapis. Struktur kimianya menjadikannya prestasi yang sangat baik dari segi ketahanan suhu tinggi, ketahanan kimia dan kekuatan mekanikal, sehingga digunakan secara meluas dalam pembuatan bahan berprestasi tinggi. Untuk memenuhi keperluan aplikasi yang berbeza, sangat penting untuk memahami "kaedah penyediaan Isophorone diamine". Beberapa kaedah penyediaan biasa akan dijelaskan secara terperinci di bawah.

1. Kaedah pengurangan hidrogenasi

Kaedah pengurangan hidrogenasi adalah salah satu kaedah utama untuk menyediakan diamine Isophorone. Langkah teras kaedah ini adalah melakukan reaksi pengurangan hidrogenasi isoforketon sianol untuk menghasilkan IPDA. Proses khusus adalah seperti berikut:

• Penyediaan bahan mentah: Pertama sekali, menggunakan isophorone sebagai bahan mentah, isophorone sianol dihasilkan melalui tindak balas sianol.
• Reaksi pengurangan hidrogenasi: Ioffordone sianianol bertindak balas dengan hidrogen dalam keadaan suhu tinggi dan tekanan tinggi, biasanya menggunakan pemangkin seperti nikel, kobalt atau platinum untuk mempromosikan tindak balas pengurangan.
• Pemurnian halus: Akhirnya, produk pengurangan disempurnakan untuk menghilangkan produk sampingan dan sisa pemangkin untuk mendapatkan diamine Isophorone dengan kemurnian tinggi.

Kaedah pengurangan hidrogenasi banyak digunakan dalam pengeluaran industri kerana hasil yang tinggi dan kemurnian produk. Kaedah ini memerlukan peralatan yang lebih tinggi, terutamanya peranti hidrogenasi tekanan tinggi memerlukan penyelenggaraan kos tinggi.

2. Pengurangan Aminasi

Kaedah pengurangan amida adalah satu lagi "kaedah preparation of Isophorone diamine" yang penting. Kaedah ini menghasilkan produk sasaran dengan bertindak balas aldehid atau sebatian keton dengan sebatian ammonia atau amina di bawah tindakan pemangkin dan mengurangkan lagi.

• Tindak balas bahan mentah: Menggunakan isophorone sebagai bahan mentah, pertama bertindak balas dengan ammonia untuk membentuk perantaraan imida.
• Reaksi pengurangan: Pengantara imida bertindak balas dengan hidrogen untuk menghasilkan diamine Isophorone. Reaksi ini juga memerlukan penggunaan pemangkin logam (seperti pemangkin nikel).
• Pemisahan dan pemurnian: Setelah pemurnian dan pemisahan, bahan mentah dan sisa pemangkin yang tidak bereaksi dikeluarkan, dan IPDA dengan kemurnian tinggi akhirnya diperoleh.

Kelebihan kaedah pengurangan amina adalah bahawa keadaan operasi agak ringan dan langkah tindak balas dipermudahkan. Kaedah ini perlu dioptimumkan lagi dalam aplikasi perindustrian untuk mengurangkan pengeluaran produk sampingan dan meningkatkan kecekapan tindak balas.

3. Hidrogen amonia

Hidrogenasi amonia adalah kaedah penyediaan yang menggabungkan amonia dan pengurangan hidrogenasi. Kaedah ini pertama kali menghasilkan perantaraan imine dengan isophorone sebagai tindak balas amonolisis, dan kemudian menghasilkan diamine Isophorone diamine melalui pengurangan hidrogenasi.

• Reaksi amonia: Ioffordone bertindak balas dengan ammonia di bawah suhu dan tekanan yang sesuai untuk membentuk perantaraan imida.
• Pengurangan hidrogenasi: Pengantara imida diubah menjadi diamine Isophorone di bawah tindakan hidrogen tekanan tinggi dan pemangkin (seperti pemangkin nikel atau kobalt).
• Pemisahan produk: Keluarkan produk sampingan melalui penyulingan atau kaedah pemisahan lain untuk akhirnya mendapatkan diamine Isophorone tulen.

Kelebihan kaedah ini adalah bahawa terdapat lebih sedikit langkah dan sesuai untuk pengeluaran berterusan. Walau bagaimanapun, pilihan pemangkin dan kawalan keadaan tindak balas memerlukan yang lebih tinggi untuk memastikan hasil dan kemurnian yang lebih tinggi.

4. Kaedah inovatif lain

Dengan perkembangan teknologi kimia, beberapa teknologi penyediaan yang muncul juga muncul, seperti penggunaan biokatalis atau penggunaan proses kimia hijau. Kaedah-kaedah ini dapat menggantikan "kaedah penempatan" tradisional di masa depan, dan mempunyai kelebihan mengurangkan penjanaan produk sampingan, mengurangkan penggunaan tenaga dan keramahan alam sekitar. Sebagai contoh, penggunaan biokatalis dapat mensintesis IPDA dengan cekap dalam keadaan ringan, sementara penggunaan bahan mentah yang boleh diperbaharui untuk menyediakan isoforthone dapat mengurangkan jejak karbon.

Kesimpulan

Memahami dan menguasai pelbagai "kaedah penambahbaikan" bukan sahaja dapat membantu meningkatkan kecekapan pengeluaran, tetapi juga mengoptimumkan kualiti produk untuk memenuhi keperluan aplikasi industri yang berbeza. Kaedah pengurangan hidrogenasi, kaedah pengurangan amina dan hidrogenasi amonia pada masa ini adalah kaedah penyediaan yang paling biasa digunakan. Dengan perkembangan teknologi, kaedah kimia hijau yang inovatif secara beransur-ansur akan memasuki pengeluaran industri. Syarikat harus memilih proses penyediaan yang paling sesuai mengikut keadaan peralatan dan keperluan pasaran mereka sendiri untuk mencapai pengeluaran yang lebih cekap dan lestari.

Melalui analisis kaedah penyediaan ini, dapat dilihat bahawa kaedah penyediaan diamine Isophorone mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Memilih kaedah yang sesuai memerlukan pertimbangan menyeluruh mengenai keadaan tindak balas, input peralatan dan kualiti produk.