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六亚甲基二异氰酸酯(HDI)是一类重要的脂肪族多异氰酸酯,由于单体挥发性和毒性较大,一般需要将其制备成HDI类衍生物(如:HDI缩二脲、HDI三聚体等)。HDI类固化剂涂料最显著的特点是优异的耐候性、保光保色性好,被广泛应用于国民经济的各个部门。近年来,HDI已成为聚氨酯工业重要的高档原材料之一,并迅速向航空、纺织、泡沫塑料、涂料、橡胶工业、高防护性涂料等领域发展应用,故HDI类衍生物是未来聚氨酯涂料的发展的重要方向。本研究以HDI为原料合成HDI缩二脲固化剂和HDI三聚体固化剂,通过研究加料方式、反应温度及升温控温方式、反应时间等因素确定对HDI缩二脲固化剂合成反应的影响,得到最佳反应条件;通过考察多种催化剂及用量、反应时间、反应温度、终止剂、后处理条件等对HDI三聚体结构及收率的影响,得到优化的HDI三聚体固化剂合成配方及工艺。通过多次重复HDI缩二脲固化剂合成试验,确定了HDI和水化合物的摩尔比为5:1;反应温度为140℃;反应时间为5.0h的条件下合成固化剂的工艺最稳定。同时确认了用分子蒸馏器处理HDI缩二脲中游离单体,与加料速度、转速、蒸馏温度、蒸馏绝对压力、蒸馏次数等因素影响。最终确定能够满足使用要求的处理工艺为:加料速度5ml/s、转速300rad/min、蒸馏温度130℃、蒸馏绝对压力0.85mbar,分离一次后,HDI缩二脲的游离HDI含量为1.41%。去游离后的HDI缩二脲固化剂配漆形成的漆膜性能优异,满足下游客户的使用要求。通过HDI三聚体固化剂合成实验发现,辛酸四甲基铵盐的催化活性强,反应时间较短。在选取的三种终止剂中,苯甲酰氯对产品透明度影响最小。HDI三聚体去除游离HDI单体以分子薄膜蒸发法为最佳。最终确定三聚体合成最佳工艺条件:反应温度65℃,反应时间6h,转化率控制在25%以内。HDI单体分离过程中,确定了两步分离的最佳条件,即初步分离温度160℃,绝压0.2mbar-0.1mbar,二次分离温度185℃,绝压0.1-0.05mbar,从而得到符合国标要求的HDI三聚体产品。