專利名稱：偶氮二甲酰胺的高效制備法的制作方法
本技術是關于用氯酸鹽(如氯酸鈉)氧化聯二脲制取AC發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
醌化學法生產過氧化氫在我國尚未普及，過氧化氫價格依然十分昂貴，故過氧化氫法生產AC發泡劑目前還無法普遍實施。更由于氯酸鹽法生產AC發泡劑在質量和收得率等方面均比《通氯法》來得好，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，在生產適用上，其反應酸度要求仍較高，在工業生產中，其產品收得率依然易出現忽高忽低的現象，甚至存在生產安全性差等問題;再者，其氯酸鹽消耗量也偏高，氯酸鹽的工業利用率低;更重要的是，以上這些工作，均沒有采用儀器數字顯示來監視整個反應過程。
基于上述技術背景，為了克服以上的缺點，我們采用低酸度高活性的復合催化劑。以上文獻均采用五價釩為催化劑，而我們是采用具有一定構型的四價釩的絡合物，同時，還由促進氧化，有利于電子傳遞等絡合物組成復合催化劑。其次，我們運用了《反應監視儀》，用數字顯示監控整個反應過程，不僅使氯酸鹽的消耗量達到理想化，幾乎接近理論計算的用量，而且，使生產過程得到穩定安全地進行。在生產中放料時，也無臭味。再次，由于在低酸度高活性下進行反應，其收得率和產品質量均比《氯氣法》來得好。再者，由于其產品質量好，故易于制造高質量的系列產品。所以，本技術工藝比“通氯法”等，經濟效益來得大。若從“質量”和“易于制造高質量的系列產品”的角度來看，其經濟效益更大。這些正是本技術工藝的突出優點。
本技術用聯二脲，料、水比為1∶5，催化劑濃度為0.001-1%反應總酸度為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算的用量。在“反應監視儀”(可向我們單位成套購置)，數字顯示，監視反應過程的情況下，進行反應，當“反應監視儀”的數字顯示在“1.50-1.80”時，表示起始反應狀態，當數字顯示在“1.80-2.30”時，表示處于反應過程之中，當數字顯示達“2.50”以上，表示反應宣告結束。反應時間約2小時，所得的產品AC發泡劑，經過濾、洗滌、烘干、稱重，其收得率在95%以上(AC發泡劑對聯二脲而言)，其純度不小于99%，其質量勝于國家部頒一級品標準。
關于“反應監視儀”是由兩部份構成的。其一，為“探頭”，可插入反應鍋的反應液之中，約浸入10cm即可。其二、為“電子線路的檢測部份的儀器”，由探頭的輸出端插入“電子儀器”的輸入端，即可出現數字顯示，監視反應過程。
關于復合催化劑其配方如下在400克聯二脲，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，經化學處理(煮沸)，制成復合催化劑。
關于反應溫度問題，經我們實驗發現，在30-100℃均可反應，溫度愈高，反應時間愈短。在60-75℃為最佳反應溫度區域。其反應母液可循環使用，至第13次循環時，才析出氯化鈉晶體。每次循環催化劑消耗量在0-10%。在反應監視儀監控下，氯酸鈉的消耗量幾乎接近或等于理論計算的用量。
其質量檢測和《反應監視儀》的測試數據如下由TZC-2自動記錄粒度測定儀，測出AC發泡劑粒度分布
反應監視儀測試如下
實施例1.
在3000毫升燒杯中(帶有玻璃攪拌器，溫度計、反應監視儀等裝置)，加入水2000毫升，聯二脲400克，再加入釩復合催化劑水溶液60毫升，其濃度釩為0.3%(以釩計，其中還有錳、銀等絡合物以及其他添加劑)，反應液總硫酸濃度為0.36N，加熱使溫度升至60℃時，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，應保持在60-75℃。加入氯酸鈉319毫升，約2小時，通過《反應監視儀》數字顯示，監視整個反應過程，其數字顯示為“2.50”以上，反應可結束。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，供下一輪反應使用。其濾餅黃色結晶，經80-100℃烘干，得AC發泡劑為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克聯二脲，10毫升釩復合催化劑溶液。約4毫升硫酸，使反應液總酸度為0.36N。與上述(例1)相同操作。進行反應，加入氯酸鈉溶液(其濃度393克/升)，308毫升，得AC發泡劑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)再加入聯二脲400克，釩復合催化劑溶液10毫升，硫酸約4毫升。與上述(例1)。相同操作，進行反應，加入氯酸鈉溶液(其濃度為393克/升)310毫升，得AC發泡劑381克，其收得率為97%，其純度不小于99%。
權利要求
1.用氯酸鹽(如氯酸鈉)氧化聯二脲制AC發泡劑的高效制備法，以釩化合物為催化劑，反應溫度在30-90℃，進行反應，母液循環使用，本發明特征在于以具有一定構型的四價釩絡合物組成復合催化劑，并在低酸度和反應監視儀監視下，制取AC發泡劑。
2.如權利要求1所述的制備法，其復合催化劑特征在于，在400克聯二脲，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，經化學處理(如煮沸)制成的。(其中還加濃鹽酸0-80毫升)
3.如權利要求1所述的制備法，其反應溫度特征在于最佳在60-70℃。
4.如權利要求1所述的制備法，特征在于在反應中首次運用“反應監視儀”數字顯示，監視整個反應過程。
5.如權利要求4所述的制備法，其中“反應監視儀”，特征在于在反應中，提高了氯酸鈉的工業利用率，其用量幾乎接近或等于理論計算值。
6.如權利要求1所述的制備法，其特征在于母液循環使用至第十三次才析出氯化鈉晶體。每次循環，催化劑消耗量，0-10%。
全文摘要
AC發泡劑的高效制備法。用氯酸鹽(如氯酸鈉)氧化聯二脲制AC發泡劑。以釩等絡合物作為復合催化劑，在低酸度下，如在0.01-1N硫酸或鹽酸溶液中，加入聯二脲，采用反應監視儀，數字顯示，監控反應過程，在攪拌下，慢慢加入氯酸鈉溶液，約兩小時反應完畢。反應溫度控制在60-75度，反應母液可循環使用。既可穩定地得到高質量高收得率的產品，收得率達95％以上，又可節約氯酸鈉的用量，幾乎接近理論計算值。
文檔編號C07C291/00GK1045775SQ8910172
公開日1990年10月3日 申請日期1989年3月22日 優先權日1989年3月22日
發明者陳長章, 李定 申請人:中國科學院福建物質結構研究所