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4,4’-二氨基二環己基甲烷(簡稱PACM)存在反反、順反、順順三種熱力學性質不同的立體異構體。二氨基二環己基甲烷是一種重要的脂環族二胺,主要用于制備脂環族的二環己基甲烷二異氰酸酯(H12MDI)或直接用作環氧樹脂固化劑。二氨基二環己基甲烷可以用來加工透明性好、耐黃變的各類環保型聚氨酯涂料和膠粘劑等表面材料。由二氨基二環己基甲烷固化的環氧樹脂具有優異的耐熱性、介電性、耐溶劑性、機械性能,以及優異的光學性能、耐候性能,可用于阻尼材料、光學材料、涂料、工程塑料、粘合劑等領域。
將1g二氧化鈦粉末分散于40mL水與甲醇的混合液(水與甲醇體積比為9:1)中,攪拌均勻后加入60μmol/ml的RuCl3·xH2O深棕色水溶液,控制加入量使得釕在二氧化鈦上的負載量為5wt%。室溫封口攪拌3小時后滴加1M的氫氧化鈉溶液至pH10.5后繼續封口攪拌20小時,離心并用水和乙醇的混合液洗滌3-5次后60℃真空干燥過夜得淺綠色粉末,獲得催化劑。
新鮮制備的催化劑置于反應釜中,加入一定體積的溶劑,并加入適量4,4’-二氨基二苯基甲烷(MDA),控制MDA和催化劑4中釕的摩爾比為10000。密閉反應釜并用氫氣沖洗反應釜10次后升溫至150℃開始反應,控制氫氣和MDA的摩爾比不低于80,氫氣壓力為1~5MPa,并實時取樣檢測反應產物和轉化率。MDA中的苯環可以被快速加氫生成單個苯環加氫產物(+6H)和雙苯環加氫產物4,4’-二氨基二環己烷基甲烷(+12H)而無脫氨基產物生成,值得一提的是4,4’-二氨基二環己烷基甲烷是一種特種尼龍的原料化合物。
在體積為2L的帶有內置過濾器高壓釜中,加入5gRh/Al2O3催化劑,同時加入500gMDA原料和500g四氫呋喃以及15gMDA低聚體,用1MPa(絕對壓力)的N2置換三次后,再用1MPa(絕對壓力)的H2置換三次,隨即H2補壓至4.5-5.0MPa(絕對壓力)。所采用的H2鋼瓶中CO濃度為10ppm。升高溫度至190℃,反應過程中通過氫氣流量控制器持續往反應釜中通入H2,保證反應壓力維持在6MPa(絕對壓力),通過氫氣流量控制器的氫氣流量示數低于100sccm時,停止通入H2,當反應釜壓力降小于0.01MPa/min時,停止反應,對反應釜進行降溫泄壓。當反應釜溫度降至50℃時,采用不超過0.6MPa(絕對壓力)的N2通過內置過濾器將產品液與催化劑過濾分離,并對產品液進行氣相色譜分析。當產品液過濾干凈后,繼續加入500gMDA原料和500g四氫呋喃以及15gMDA低聚體,重復以上步驟,進行催化劑的循環套用。
在容積為200L的高壓釜中加入15kgMDA和45kg二氧六環,然后加入450g5%Ru/Al2O3催化劑和300g偏鋁酸鉀,密閉后用氫氣置換高壓釜內空氣,然后通入8MPa氫氣,高壓釜升溫至160℃,調整氫氣閥使高壓釜內壓力維持在10MPa并強烈攪拌反應4小時。冷卻后取樣,通過氣相色譜-質譜聯用儀檢測,檢測結果為MDA的轉化率為100%,PACM收率為98.8%,副產物4-氨基-二環己基甲烷和二環己基甲烷含量和為0.26%。
CN201610464311.2公開一種高導熱環氧樹脂基氮化硼微納米復合絕緣材料,其制備方法如下:1)干燥4-4’二氨基二環己基甲烷(PACM)、二縮水甘油醚、無機納米顆粒和環氧樹脂;2)混合環氧樹脂和二縮水甘油醚,再加入4-4’二氨基二環己基甲烷,充分攪拌后脫泡;3)無機納米顆粒加入到步驟2)的混合物中,充分攪拌后進行脫泡處理;4)超聲震蕩步驟3)的混合物;5)將步驟4)的混合物脫泡;6)將步驟5)的混合物倒入模具,于干燥箱中加熱固化。該復合絕緣材料導熱性能優良,能夠滿足功率元器件散熱所需,同時具有電氣絕緣性能穩定的特點,能夠保障電氣電子設備持久安全運行。該方法加工工藝簡單,普適性好,可方便制出高導熱環氧樹脂復合絕緣材料。
[1][中國發明,中國發明授權]CN202010150177.5一種原子級分散釕催化劑在催化加氫上的應用方法
[2]CN201810269433.5一種加氫制備二氨基二苯基甲烷的方法
[3][中國發明,中國發明授權]CN201711269665.2N,N-二甲基-4-環己胺基環己基甲烷及其制備方法和應用
[4][中國發明]CN201610464311.2一種高導熱環氧樹脂基氮化硼微納米復合絕緣材料