RU2758252C1 - Method for obtaining melamine cyanurate - Google Patents
Method for obtaining melamine cyanurate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758252C1 RU2758252C1 RU2021106551A RU2021106551A RU2758252C1 RU 2758252 C1 RU2758252 C1 RU 2758252C1 RU 2021106551 A RU2021106551 A RU 2021106551A RU 2021106551 A RU2021106551 A RU 2021106551A RU 2758252 C1 RU2758252 C1 RU 2758252C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- melamine
- temperature
- cyanuric acid
- melamine cyanurate
- buffer solution
- Prior art date
Links
- ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N melamine cyanurate Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1.O=C1NC(=O)NC(=O)N1 ZQKXQUJXLSSJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 28
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- VBIXEXWLHSRNKB-UHFFFAOYSA-N ammonium oxalate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)C([O-])=O VBIXEXWLHSRNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 7
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 3
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N epsilon-caprolactam Chemical compound O=C1CCCCCN1 JBKVHLHDHHXQEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical group [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N oxalic acid group Chemical group C(C(=O)O)(=O)O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 238000010094 polymer processing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010532 solid phase synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
- C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
- C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D251/26—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
- C07D251/30—Only oxygen atoms
- C07D251/32—Cyanuric acid; Isocyanuric acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D251/00—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings
- C07D251/02—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings
- C07D251/12—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
- C07D251/26—Heterocyclic compounds containing 1,3,5-triazine rings not condensed with other rings having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hetero atoms directly attached to ring carbon atoms
- C07D251/40—Nitrogen atoms
- C07D251/54—Three nitrogen atoms
- C07D251/70—Other substituted melamines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к синтетической органической химии, а именно к способу получения цианурата меламина. Цианурат меламина находит широкое применение в качестве антипирена для наполненных и ненаполненных полиамидов. Его широкое использование в полимерах обусловлено высокой температурой начала разложения (выше 390 °С), отсутствием в составе галогенов, а также наличием большого содержания азота (около 50 % мас.).The invention relates to synthetic organic chemistry, and in particular to a method for producing melamine cyanurate. Melamine cyanurate is widely used as a fire retardant for filled and unfilled polyamides. Its widespread use in polymers is due to the high temperature of the onset of decomposition (above 390 ° C), the absence of halogens in the composition, as well as the presence of a high nitrogen content (about 50 wt%).
Известно несколько способов получения цианурата меламина: 1) взаимодействие циануровой кислоты и меламина непосредственно при переработке полимера (синтез in situ); 2) взаимодействие меламина с циануровой кислотой при высокой температуре без растворителей; 3) взаимодействие меламина и циануровой кислоты в водной среде в присутствии кислотного или щелочного катализатора.There are several methods for producing melamine cyanurate: 1) interaction of cyanuric acid and melamine directly during polymer processing (in situ synthesis); 2) interaction of melamine with cyanuric acid at high temperature without solvents; 3) the interaction of melamine and cyanuric acid in an aqueous medium in the presence of an acidic or alkaline catalyst.
При получении цианурата меламина in situ в полимере в качестве реакционной среды используется мономер, который, может быть, полимеризован варьированием разных параметров реакции (температура, pH, отношение меламина к циануровой кислоте, время реакции, температура полимеризации, и т.д.). Известен способ получения (патент CN 103408751, C08G 69/16, C08G 69/30, C08K 3/22, C08K 3/36, C08K 5/3492, опубл. 27.11.2013 г.) огнестойкого полиамидного композита на основе цианурата меламина in situ, путем добавления к мономеру капролактама, меламина и циануровой кислоты. Изобретение (патент CN 103387665, C08G 69/16, C08G 69/30, C08K 3/22, C08K3/36, C08K 5/3492, опубл. 13.11.2013 г.) также раскрывает способ получения огнестойкого полиамидного материала на основе цианурата меламина путем синтеза цианурата меламина in situ во время полимеризации полиамидного мономера. Изобретение (патент CN 106700527, C08K 5/3492, C08K 5/47, C08L 77/02, C08L 77/06, опубл. 24.05.2017 г.) раскрывает способ получения огнестойкого полиамидного композита путем равномерного смешения и охлаждения полиамидной смолы, меламина и циануровой кислоты. Изобретение (патент CN 1786073, B29C 47/40, C08K 5/3492, C08L 77/00, опубл. 14.06.2006 г.) раскрывает способ синтеза нанокомпозитов из огнестойкого полиамида на основе цианурата меламина в процессе экструзии путем добавления полиамида в качестве матрицы.When producing melamine cyanurate in situ in a polymer, a monomer is used as a reaction medium, which can be polymerized by varying different reaction parameters (temperature, pH, melamine to cyanuric acid ratio, reaction time, polymerization temperature, etc.). A known method of obtaining (patent CN 103408751, C08G 69/16, C08G 69/30, C08K 3/22,
К недостаткам метода получения цианурата меламина in situ, относится большой размер частиц исходных веществ, как следствие низкой прочности межфазного связывания между матрицей меламином и циануровой кислоты. Из-за высокой вязкости расплава полимера и малого времени реакции, реакция между циануровой кислотой и меламином является неполной, а распределение продукта в полимере неравномерно, что влияет на огнестойкость и физико-механические свойства полимера.The disadvantages of the method of obtaining melamine cyanurate in situ is the large particle size of the starting materials, as a consequence of the low strength of interfacial bonding between the melamine and cyanuric acid matrix. Due to the high viscosity of the polymer melt and the short reaction time, the reaction between cyanuric acid and melamine is incomplete, and the distribution of the product in the polymer is uneven, which affects the fire resistance and physical and mechanical properties of the polymer.
Изобретения (патент CN 206396092, C07D 251/32, C07D 251/56, опубл. 11.08.2017 г., патент CN 106749061, C07D 251/32, C07D 251/56, опубл. 31.05.2017 г.) раскрывают способы твердофазного синтеза цианурата меламина путем смешения циануровой кислоты и меламина без использования растворителей (воды). К недостаткам данного метода относятся неполная конверсия исходных веществ и низкий выход продукта реакции, а также использование специального оборудования для взаимодействия твердых веществ посредством деформации-сдвига.The inventions (patent CN 206396092, C07D 251/32, C07D 251/56, published on August 11, 2017, patent CN 106749061, C07D 251/32, C07D 251/56, published on May 31, 2017) disclose methods of solid-phase synthesis melamine cyanurate by mixing cyanuric acid and melamine without the use of solvents (water). The disadvantages of this method include incomplete conversion of the starting materials and low yield of the reaction product, as well as the use of special equipment for the interaction of solids through deformation-shear.
Известны способы получения цианурата меламина в водной среде, в которых меламин и циануровую кислоту диспергируют в воде. В изобретении (патент CN 107141509, C08K 5/3492, C08L 77/02, опубл. 08.09.2017 г.) 110 частей меламина взаимодействует с 115 частями циануровой кислоты в присутствии 450 частей 7 % раствора аммиака при температуре 90 °C, давлении 0,1 МПа в течение 2 часов. Продукт получают сепарацией с помощью циклонной сушилки.Known methods for producing melamine cyanurate in an aqueous medium, in which melamine and cyanuric acid are dispersed in water. In the invention (patent CN 107141509,
В изобретении (патент CN 106588799, C07D 251/32, C07D 251/56, опубл. 26.04.2017 г.) в реакторе смешиваются меламин, циануровая кислота, деионизованная вода с мольным соотношением компонентов меламин/циануровая кислота/вода 0,7-1,2:1:4. К суспензии добавляют от 1 до 5 % от суммы меламина и циануровой кислоты, поверхностно-активное вещество – бромид цетилтриметиламмония. В качестве катализатора используют соляную кислоту, доводя рН суспензии до 3. Смесь нагревают до 100 °C и выдерживают в течение 30-180 минут, охлаждают, фильтруют, промывают, сушат и получают цианурат меламина.In the invention (patent CN 106588799, C07D 251/32, C07D 251/56, published on April 26, 2017), melamine, cyanuric acid, deionized water are mixed in a reactor with a molar ratio of melamine / cyanuric acid / water components of 0.7-1 , 2: 1: 4. To the suspension is added from 1 to 5% of the sum of melamine and cyanuric acid, the surfactant is cetyltrimethylammonium bromide. Hydrochloric acid is used as a catalyst, bringing the pH of the suspension to 3. The mixture is heated to 100 ° C and kept for 30-180 minutes, cooled, filtered, washed, dried, and melamine cyanurate is obtained.
Изобретение (патент CN 102757393, C07D 251/32, C07D 251/56, опубл. 31.10.2012 г.) раскрывает способ гидротермального синтеза цианурата меламина, в котором смешивают меламин, циануровую кислоту и воду, в массовом соотношении компонентов (1:1:20). После перемешивания добавляют 1% поверхностно-активное вещество - бромид цетилтриметиламмония. Смесь перемешивают при температуре 150 °C в течение 3 часов. После завершения реакции суспензию охлаждают естественным путем до комнатной температуры. Цианурат меламина центрифугируют, промывают несколько раз деионизованной водой и сушат в течение 48 часов при 80 °C в вакуумном сушильном шкафу. Получают цианурат меламина с размером частиц 92 нм.The invention (patent CN 102757393, C07D 251/32, C07D 251/56, publ. 31.10.2012) discloses a method for the hydrothermal synthesis of melamine cyanurate, in which melamine, cyanuric acid and water are mixed in a mass ratio of components (1: 1: twenty). After stirring, add 1% surfactant - cetyltrimethylammonium bromide. The mixture is stirred at 150 ° C for 3 hours. After completion of the reaction, the suspension is cooled naturally to room temperature. The melamine cyanurate is centrifuged, washed several times with deionized water and dried for 48 hours at 80 ° C. in a vacuum oven. Get melamine cyanurate with a particle size of 92 nm.
Известен способ получения цианурата меламина (патент JP S5632470, C07D 251/54, опубл. 01.04.1981 г.) взаимодействием меламина с циануровой кислотой в водной среде при pH 7,0, в качестве катализатора используют карбонат натрия. После завершения реакции в реакционную массу добавляют соляную кислоту для нейтрализации карбоната натрия. Полученную суспензию фильтруют, затем осадок промывают водой. Выделенный продукт сушат и измельчают.A known method of producing melamine cyanurate (patent JP S5632470, C07D 251/54, publ. 04/01/1981) by the interaction of melamine with cyanuric acid in an aqueous medium at pH 7.0, sodium carbonate is used as a catalyst. After completion of the reaction, hydrochloric acid is added to the reaction mass to neutralize sodium carbonate. The resulting suspension is filtered, then the precipitate is washed with water. The isolated product is dried and ground.
Описан способ получения цианурата меламина (патент CN 1506356, C07D 251/70, опубл. 23.06.2004 г.), в котором, меламин, циануровую кислоту и воду, содержащую аммиак в концентрации от 2 % до 14 % (мас.), при температуре от 100 °C до 200 °C, смешивают, где указанная циануровая кислота присутствует в избытке. Продукт отделяют от жидкой фазы фильтрацией и затем сушат, чтобы получить продукт, имеющий размер частиц примерно от 5 до 55 мкм.Described is a method for producing melamine cyanurate (patent CN 1506356, C07D 251/70, publ. 23.06.2004), in which melamine, cyanuric acid and water containing ammonia in a concentration of 2% to 14% (wt.), At temperature from 100 ° C to 200 ° C, mix, where the specified cyanuric acid is present in excess. The product is separated from the liquid phase by filtration and then dried to obtain a product having a particle size of about 5 to 55 microns.
К недостаткам получения цианурата меламина в водной среде относятся использование большого количества воды, для перемешивания реакционной массы, как следствие образование большого количества сточных вод и проблема их очистки. В качестве катализаторов используют аммиак или соляную кислоту, которые после проведения процесса необходимо нейтрализовать. Стадия фильтрации, и промывки при производстве цианурата меламина очень трудоемкая, так как осадок цианурата меламина мелкодисперсный, необходимо специальное оборудование.The disadvantages of obtaining melamine cyanurate in an aqueous medium include the use of a large amount of water for mixing the reaction mass, as a consequence of the formation of a large amount of wastewater and the problem of their purification. Ammonia or hydrochloric acid are used as catalysts, which must be neutralized after the process. The stage of filtration and washing in the production of melamine cyanurate is very laborious, since the precipitate of melamine cyanurate is finely dispersed, special equipment is required.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ получения цианурата меламина (патент CN 103992287, C07D 251/56, опубл. 20.08.2014 г.), согласно которому 120 л воды загружали в горизонтальный двухспиральный реактор, перемешивали и диспергировали в ней 30 кг меламина и 30,96 кг циануровой кислоты (мольное соотношение компонентов 1:1), далее суспензию нагревали до 95 °C, при рН раствора 9,5. рН среды создавали раствором аммиака. Реакцию проводили в течение 45 минут. После завершения реакции полученный цианурат меламина из реакционной среды отделяли фильтрацией под вакуумом. От катализатора (раствор аммиака) продукт очищали 2-3 кратной промывкой деионизованной водой и сушили с получением 59,31 кг белого твердого порошка при температуре 100-120 °C. К недостаткам этого способа можно отнести использование большого количества воды, многостадийность процесса и как следствие необходимость использования большого числа разнообразного технологического оборудования на стадии фильтрации и сушки продукта.Closest to the claimed invention is a method for producing melamine cyanurate (patent CN 103992287, C07D 251/56, publ. 08/20/2014), according to which 120 liters of water was loaded into a horizontal double-spiral reactor, stirred and dispersed in it 30 kg of melamine and 30 , 96 kg of cyanuric acid (molar ratio of components 1: 1), then the suspension was heated to 95 ° C, at a solution pH of 9.5. The pH of the medium was adjusted with an ammonia solution. The reaction was carried out for 45 minutes. After completion of the reaction, the melamine cyanurate obtained from the reaction medium was separated by vacuum filtration. The product was purified from the catalyst (ammonia solution) by washing it 2-3 times with deionized water and dried to obtain 59.31 kg of a white solid powder at a temperature of 100-120 ° C. The disadvantages of this method include the use of a large amount of water, the multistage process and, as a consequence, the need to use a large number of various technological equipment at the stage of filtration and drying of the product.
Задачей данного изобретения является создание способа получения цианурата меламина с использованием одного технологического аппарата, с использованием минимального количества воды, отсутствием стадий фильтрации, нейтрализации катализатора в смеси, промывки продукта и как следствие - отсутствие сточных вод. Заявленный продукт обладает высокой термической стабильностью выше 390 °C и рН 10 %-ой суспензии, равным 7, с содержанием цианурата меламина 98-99 мас. %.The objective of this invention is to create a method for producing melamine cyanurate using a single technological apparatus, using a minimum amount of water, the absence of filtration stages, neutralization of the catalyst in the mixture, washing the product and, as a consequence, the absence of waste water. The claimed product has a high thermal stability above 390 ° C and a pH of a 10% suspension equal to 7, with a melamine cyanurate content of 98-99 wt. %.
Поставленная задача решается тем, что получение цианурата меламина ведут в лопастном смесителе с трубкой для отвода отходящих газов. Вначале смешивают циануровую кислоту и аммиачный буферный раствор, состоящий из раствора аммиака с добавкой хлорида аммония и рН от 9,5-10,9 при температуре от 50 до 80 °С, затем добавляют меламин и при температуре 100-130 °С получают продукт с содержанием цианурата меламина 70-80 мас. %, который отделяют от реакционной массы, повысив температуру реактора до 150-170 °С. Далее добавляют оксалат аммония и выдерживают полученный продукт при температуре 200-250 °С в токе реакционных газов (оксид углерода, аммиак), образующихся в результате разложения соли щавелевой кислоты, при этом получают продукт с содержанием цианурата меламина 98-99 мас. %. Отходящие газы собирают в емкость с водой для использования данного раствора в последующие синтезы. Мольное соотношение меламин/циануровая кислота/буферный раствор/оксалат аммония (1:1-1,5:2,2-5:0,5-2).The problem is solved by the fact that melamine cyanurate is obtained in a paddle mixer with a tube for removing exhaust gases. First, cyanuric acid and an ammonia buffer solution are mixed, consisting of an ammonia solution with the addition of ammonium chloride and a pH of 9.5-10.9 at a temperature of 50 to 80 ° C, then melamine is added and at a temperature of 100-130 ° C a product with the content of melamine cyanurate 70-80 wt. %, which is separated from the reaction mass by increasing the reactor temperature to 150-170 ° C. Next, ammonium oxalate is added and the resulting product is kept at a temperature of 200-250 ° C in a stream of reaction gases (carbon monoxide, ammonia) resulting from the decomposition of the oxalic acid salt, while obtaining a product with a melamine cyanurate content of 98-99 wt. %. Waste gases are collected in a container with water for use of this solution in subsequent syntheses. The molar ratio of melamine / cyanuric acid / buffer solution / ammonium oxalate (1: 1-1.5: 2.2-5: 0.5-2).
Аммиачный буферный раствор загружают в лопастной смеситель, добавляют циануровую кислоту, температуру повышают от 50 до 80 °С и перемешивают в течение 10-30 минут, на этой стадии происходит ионизация циануровой кислоты. Далее добавляют меламин, температуру повышают до 100-130 °С и выдерживают в течение 30-60 минут для образования цианурата меламина с содержанием основного вещества от 70-80 мас. %. Для выделения цианурата меламина из реакционной массы повышаю температуру смесителя до 150-170 °С, смесь выдерживают до полного удаления буферного раствора из смеси, что составляет от 60 до 180 минут. К полученному продукту добавляют оксалат аммония и выдерживают полученный продукт при температуре 200-250 °С в токе реакционных газов, от 30-90 минут, для образования цианурата меламина с чистотой 98-99 мас. % и как следствие высокой термической стабильностью. Воду в виде пара и газы собирают в металлическую емкость для использования в последующих синтезах. Полученный продукт охлаждают и получают белый порошок цианурата меламина.Ammonia buffer solution is loaded into a paddle mixer, cyanuric acid is added, the temperature is increased from 50 to 80 ° C and stirred for 10-30 minutes, at this stage cyanuric acid is ionized. Then melamine is added, the temperature is raised to 100-130 ° C and kept for 30-60 minutes to form melamine cyanurate with a basic substance content of 70-80 wt. %. To isolate melamine cyanurate from the reaction mass, I increase the mixer temperature to 150-170 ° C, the mixture is kept until the buffer solution is completely removed from the mixture, which is from 60 to 180 minutes. Ammonium oxalate is added to the resulting product and the resulting product is kept at a temperature of 200-250 ° C in a stream of reaction gases for 30-90 minutes to form melamine cyanurate with a purity of 98-99 wt. % and, as a consequence, high thermal stability. Water in the form of steam and gases are collected in a metal container for use in subsequent syntheses. The resulting product is cooled to give a white melamine cyanurate powder.
Использование буферного раствора позволяет проводить ионизацию циануровой кислоты при постоянном рН, без добавления очередной порции и контроля рН. Добавление оксалат аммония на стадии термической выдержки продукта при температуре 200-250 °С приводит к увеличению конверсии исходных веществ и как следствие к получению продукта с температурой разложения выше 390 °С.The use of a buffer solution allows ionization of cyanuric acid at a constant pH, without adding another portion and controlling the pH. The addition of ammonium oxalate at the stage of thermal holding of the product at a temperature of 200-250 ° C leads to an increase in the conversion of the starting materials and, as a consequence, to the production of a product with a decomposition temperature above 390 ° C.
Пример: 250 г аммиачного буферного раствора, состоящего из 33,5 г хлорида аммония, и 42 г 35 %-го аммиака и 208 г воды, загружают в лопастной смеситель далее добавляют 126 г циануровой кислоты, повышают температуру до 60 °С и перемешивают 30 мин. Далее добавляют 123,5 г меламина, повышают температуру до 100 °С и смесь перемешивают в течение 30 минут, температуру смесителя повышают до 150 °С для сушки полученного продукта и перемешивают еще 30 минут. Далее добавляют 60,5 г оксалата аммония и повышают температуру до 200 °С и выдерживают смесь в течение 60 мин. Воду в виде пара, аммиак и хлорид аммония собирают в металлическую емкость. Получают 244 г порошкообразного цианурата меламина, с содержанием основного вещества 99 мас. % с температурой начала разложения 390 °С и рН 10 %-ой суспензии, равным 7 (фиг. 1). Отсутствует стадия нейтрализации, фильтрации и промывки, а аммиак и вода, собранные в металлическую емкость, используются в последующих синтезах.Example: 250 g of an ammonia buffer solution, consisting of 33.5 g of ammonium chloride, and 42 g of 35% ammonia and 208 g of water, are loaded into a paddle mixer, then 126 g of cyanuric acid is added, the temperature is raised to 60 ° C and 30 min. Then 123.5 g of melamine is added, the temperature is raised to 100 ° C and the mixture is stirred for 30 minutes, the temperature of the mixer is increased to 150 ° C to dry the resulting product and the mixture is stirred for another 30 minutes. Next, 60.5 g of ammonium oxalate is added and the temperature is raised to 200 ° C and the mixture is kept for 60 minutes. Water in the form of steam, ammonia and ammonium chloride are collected in a metal container. Get 244 g of powdered melamine cyanurate, with a basic substance content of 99 wt. % with the temperature of the beginning of decomposition of 390 ° C and the pH of the 10% suspension equal to 7 (Fig. 1). There is no stage of neutralization, filtration and washing, and ammonia and water collected in a metal container are used in subsequent syntheses.
На фиг.1 приведена зависимость изменения массы навески цианурата меламина от температуры.Figure 1 shows the dependence of the change in the weight of the sample of melamine cyanurate on temperature.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021106551A RU2758252C1 (en) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | Method for obtaining melamine cyanurate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021106551A RU2758252C1 (en) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | Method for obtaining melamine cyanurate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2758252C1 true RU2758252C1 (en) | 2021-10-27 |
Family
ID=78289760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021106551A RU2758252C1 (en) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | Method for obtaining melamine cyanurate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2758252C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1506356A (en) * | 2002-12-12 | 2004-06-23 | 川化股份有限公司 | Prepn of high-purity melamine cyanuric acid |
| EP1856064A4 (en) * | 2005-03-07 | 2010-08-04 | Bromine Compounds Ltd | PROCESS FOR THE PREPARATION OF MELAMINE CYANURATE |
| RU2471788C1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Лев Давидович Раснецов | Method of producing melamine cyanurate |
| CN103992287A (en) * | 2013-10-18 | 2014-08-20 | 上海美莱珀化工材料科技有限公司 | Preparation method of melamine cyanurate |
| CN107141509B (en) * | 2017-06-21 | 2019-10-18 | 什邡市长丰化工有限公司 | A kind of high-performance melamine cyanurate and preparation method thereof |
-
2021
- 2021-03-15 RU RU2021106551A patent/RU2758252C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1506356A (en) * | 2002-12-12 | 2004-06-23 | 川化股份有限公司 | Prepn of high-purity melamine cyanuric acid |
| EP1856064A4 (en) * | 2005-03-07 | 2010-08-04 | Bromine Compounds Ltd | PROCESS FOR THE PREPARATION OF MELAMINE CYANURATE |
| RU2471788C1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-01-10 | Лев Давидович Раснецов | Method of producing melamine cyanurate |
| CN103992287A (en) * | 2013-10-18 | 2014-08-20 | 上海美莱珀化工材料科技有限公司 | Preparation method of melamine cyanurate |
| CN107141509B (en) * | 2017-06-21 | 2019-10-18 | 什邡市长丰化工有限公司 | A kind of high-performance melamine cyanurate and preparation method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4504640A (en) | Process for producing monoallylamine polymer | |
| RU2758252C1 (en) | Method for obtaining melamine cyanurate | |
| JP2013508249A (en) | Process for stabilizing hypophosphite | |
| US5959072A (en) | Wastewater-recyclable process for producing a polyaniline resin powder | |
| US5310712A (en) | Process for the preparation of a supported catalyst for the polymerization of α-olefins | |
| CN112940255A (en) | Purification treatment process of polyphenylene sulfide resin | |
| US4187370A (en) | Polymerization and recovery of 2-pyrrolidone with acid treatment | |
| US6765047B2 (en) | Microencapsulation of red phosphorus | |
| Podkoscielny et al. | Linear polythioesters. VII. Products of interfacial polycondensation of 1, 4‐di (mercaptomethyl)‐2, 3, 5, 6‐tetramethylbenzene with some aliphatic acid dichlorides | |
| US5696227A (en) | Process for the batchwise preparation of polylaurolactam | |
| CN1149203C (en) | Crystalline melamine | |
| CN1696120A (en) | Synthesis of melamine cyanuric acid with polyamide resin solution as reaction medium and its preparation method | |
| US3705871A (en) | Process for obtaining polylactam powders | |
| JPS6134429B2 (en) | ||
| JPH0472329A (en) | Production of polyamide resin powder | |
| CN1206222C (en) | Process for preparing N-hydroxyalkyl compound and isocynauric acid tri (2-ethoyl) ester composition | |
| RU2192434C2 (en) | Method of synthesis of water-soluble polymers of (co)acrylic order | |
| CN116162110B (en) | Polymerizable phosphorus-containing flame retardant, and preparation method and application thereof | |
| JP2004503617A (en) | Continuous solvent-free process for producing copolymers of maleic anhydride and C1-4 alkyl vinyl ether | |
| CN115386027B (en) | Method for preparing chlorinated polyvinyl chloride | |
| RU2823289C1 (en) | Method of producing polyetherketoneketone | |
| CN116655551B (en) | Preparation method and application of flame retardant MCA | |
| JPH01104618A (en) | Titanium dioxide-containing polycaprolactam and its production | |
| US4426507A (en) | Process for producing (co)-polymers from α,β unsaturated acid derivatives | |
| CN109438379B (en) | Preparation method of melamine cyanurate |