论文部分内容阅读
三乙烯二胺(TEDA)是聚氨酯行业中用量最大,应用最广泛的一种叔胺类催化剂,其产品应用于多种聚氨酯制品。目前TEDA主要以哌嗪及其衍生物,乙二胺等为原料,但存在成本高,原子利用率低等缺点,而以乙醇胺为原料,虽然大大的降低了成本,原子利用率也高,但是转化率和选择性较低,催化剂的选择是反应的关键因素。本课题对乙醇胺合成三乙烯二胺反应机理进行了详细研究,再结合催化剂的结构特点,得出复合孔径钛硅分子筛适合催化该反应。在钛硅分子筛制备过程中,水解成胶是关键因素,详细讨论了酸,碱水解环境对溶胶质量的影响,同时研究了模板剂,有机添加剂对催化剂晶体结构,比表面积,钛含量,孔径等因素的影响。最后优化工艺参数,研究温度,水胺比对催化反应的影响。通过对乙醇胺合成三乙烯二胺反应机理的研究,中等强度酸有利于反应进行,酸性较强,易导致反应中间体不稳定,副产物较多。在研究Ti-MOR,Ti-Beta,Ti-FER,Ti-MWW分子筛催化乙醇胺合成三乙烯二胺的过程中,主要考虑催化剂的结构特点对反应的影响,再结合对反应机理的研究,认为含有多级孔径的钛硅分子筛较适合于本反应,微孔催化剂不适于大分子物质生成反应。在制备过程中改变TPAOH和钛酯浓度以及有机添加剂种类,得到一系列TS-1,通过XRD,FT-IR,BET,SEM等技术对TS-1的结构和形貌进行分析,并研究其催化乙醇胺反应,考察所合成催化剂的催化性能。TPAOH对催化剂的结晶度,钛含量影响较大,提高TPAOH的浓度,催化剂结晶度和骨架钛含量不同程度增加,催化剂团聚现象明显降低;有机添加剂能够大大改善催化剂的孔径结构,但会抑制钛进入到骨架中;随着钛酯浓度的增加,反应转化率显著提高,当n(Ti)/n(Si)=0.017时乙醇胺转化率达到90%左右,TEDA和PIP的选择性最高达到33.65%和26.24%。