聚合级高纯DAR单体合成技术
成果描述:聚合级高纯DAR单体,即二氨基间苯二酚类物质,是指一类用于合成高强高模新型功能聚合物材料PBZ如聚对苯基苯并二噁唑PBO、聚对苯撑苯并噻唑、聚对苯撑吡啶并咪唑等合成的功能性单体原料。 聚对苯撑苯并唑类聚合物,是一种高性能的热塑性液晶聚合物材料,因其高强度、高模量、高热稳定性、以及高耐化学腐蚀性、高耐溶剂性能等在航空航天、电子信息、汽车零配件、精密机械、消防等诸多领域具有非常广阔的应用前景。但此类聚合物技术难度大,尤其是高纯度的单体原料DAR的合成技术难度较大,直接影响了功能材料的产业化。DAR是有机酚胺,具有极强的还原性,容易被氧化变质,因此对于合成反应、分离纯化、以及储存和运输均提出了非常高的要求。 聚合级高纯DAR的合成,主要是从TCB(连三氯苯-1,2,3)出发,经过硝化、水解、加氢还原、重结晶过程得到高纯度DAR。该技术成果经过长期的开发研究,主要是运用循环套用法减少了硝化步骤的废液排放量,改变水解与加氢步骤中的传统合成体系,提高了第二步中间产物和产品的收率与纯度,并实现了加氢催化剂的循环使用,降低了最终产物的合成成本。同时还开发出一种新型的光催化剂,催化氧化水解步骤产生的废水,得到一个绿色环保的合成工艺。市场前景分析:聚合级高纯DAR单体,是指一类用于合成高强高模新型功能聚合物材料PBZ如聚对苯基苯并二噁唑PBO、聚对苯撑苯并噻唑、聚对苯撑吡啶并咪唑等的功能性单体原料。 聚对苯撑苯并唑类聚合物,是一种高性能的热塑性液晶聚合物材料,因其高强度、高模量、高热稳定性、以及高耐化学腐蚀性、高耐溶剂性能等在航空航天、电子信息、汽车零配件、精密机械、消防等诸多领域具有非常广阔的应用前景。 在聚苯并唑类聚合物材料中最引人关注的是聚对苯基苯并噁唑功能聚合物材料,简称PBO聚合物。PBO功能聚合物具有非常高的强度,达到5.2GPa,模量高达180GPa,是化学纤维中最高的;其耐热温度高达600℃;具有非常好的阻燃能力,极限氧指数高达68,在火焰中不燃烧、不收缩;耐热性和耐燃性高于其他一切有机纤维。PBO被誉为二十一世纪新型功能材料。 目前DAR单体原料,国内无产业化装置,国内PBO实验装置、放大装置以及正在建设的产业化装置,均主要从国外进口少批量的原料,满足实验所需。DAR外购的价格大约1450~1600元/kg。由于DAR单体原料本身的性质,不适合大批量购买和存储,因此在国内建设DAR单体原料的生产装置,是PBZ类功能聚合物产业化的必然要求。与同类成果相比的优势分析:以1000吨/年高纯单体原料DAR盐项目进行粗略估算,总投资约为7000万元(不包括土建费用),产品的吨综合成本为142万元。按照DAR盐的平均市价160万元/吨计算,年企业利税可达到1亿元。国际先进。
四川大学
2021-04-10