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[化工知识]：甲苯二异氰酸酯(TDI)的生产工艺和制备方法
阅读： 1838 时间：18月前 来源：化易天下
甲苯二异氰酸酯（TDI）是一种重要的化工原料，主要用于制造聚氨酯泡沫塑料、弹性体和聚氨酯涂料等。本文将介绍TDI的生产工艺和制备方法。
一、TDI的生产工艺
TDI的生产工艺可以分为两步：首先是通过甲苯与空气在催化剂存在下的氧化反应，制备出甲苯二酚，然后将甲苯二酚与异氰酸酯反应，得到TDI。
1.甲苯氧化制备甲苯二酚
甲苯氧化反应是以甲苯作为原料、空气或氧气为氧化剂，在催化剂的作用下进行的一种氧化反应。甲苯氧化反应选择性高，制备出的甲苯二酚是TDI的主要原料之一。
甲苯氧化反应的反应过程如下：
2CH3-C6H5 +O2 ——> 2CH3C6H4OH
甲苯氧化反应的催化剂一般采用钴、锰等金属催化剂或者离子液体催化剂。此外，可以合理调控反应温度、氧气浓度等工艺参数，从而提高反应效率和产率。
2.甲苯二酚与异氰酸酯反应制备TDI
甲苯二酚与异氰酸酯反应是TDI制备的核心步骤。该反应需要在惰性溶剂中进行，反应温度一般在60℃左右。
甲苯二酚与异氰酸酯反应的化学方程式如下：
2CH3C6H4OH + 2NCO ——> (CH3C6H4NCO)2O + H2O
该反应会生成TDI的前驱体甲苯二异氰酸酯（TODI），随后在加热的条件下分解生成TDI。
TDI的制备工艺流程如下：
1）将甲苯和空气送入反应釜中，加入催化剂；
2）将氧气输送到反应釜中，开始甲苯氧化反应，制备出甲苯二酚；
3）将甲苯二酚和异氰酸酯放入惰性溶剂中，加热至60℃左右，并不断搅拌；
4）TODI生成后，继续加热分解，得到TDI。
二、TDI的制备方法
TDI的制备方法有三种：酸气相法、氢气还原法和液相法。其中，酸气相法是最常用的方法。
1.酸气相法
酸气相法是将TDI的原料甲苯和空气在银催化剂或二氧化银催化剂的作用下氧化制备出甲苯二酚，再将甲苯二酚和异氰酸酯在甲醇和乙醇的溶剂中反应，得到TDI。该方法生产的TDI纯度高、产率高。
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