我国建成世界第一条氯代苯酐生产线
据《科学时报》2006年10月9日报道:日前,由中国科学院长春应用化学研究所和大连瑞泽农药股份有限公司合建的“大连瑞泽聚酰亚胺有限公司”,在大连建成了一条由邻二甲苯经过氯气氯代、空气气相氧化和异构体分离步骤合成氯代苯酐的500吨规模生产线,这是世界上第一条氯代苯酐生产线,解决了我国聚酰亚胺生产原料的重大课题,并大大降低了生产成本。
氯代苯酐是聚酰亚胺的重要原料。聚酰亚胺是目前使用温度最高的高分子材料。它以薄膜、塑料、黏合剂等结构材料的形式在航空、航天、交通、船舶制造及机电工业中得到广泛的应用;同时又以分离膜、光刻胶、液晶取向剂和光电材料等功能材料形式在化学工业、微电子、液晶显示等方面得到越来越广泛的应用。我国除了以均苯二酐为原料的薄膜有数百吨产量外,其他种类的聚酰亚胺产量不到10吨,仅为美国的千分之一,且价格高昂。
中科院长春应化所在上世纪70年代初就着手研究氯代苯酐,经大量研究论证,从10多条路线中综合选定了以邻二甲苯为原料,经氯代、空气气相氧化得到氯代苯酐,并首次测定了3-氯代苯酐的沸点,以高纯度分离了3-氯代苯酐和4-氯代苯酐,为该路线的产业化奠定了重要基础。特别是2001年以来,他们在国家自然科学基金委的支持下,研究了由这两个异构体合成一系列异构二酐和异构聚酰亚胺,发现由3,4’-二酐得到聚酰亚胺比传统的4,4’-二酐所得到的聚酰亚胺具有更高的使用温度,而又具有更好的加工性能,从而在很大程度上解决了耐高温聚合物在使用温度和加工性能方面的矛盾。在异构聚酰亚胺方面的进展更突出了本合成路线的优越性,因为目前只有这条路线是得到3-氯代苯酐的唯一有工业价值的路线。此外还突破了由氯代苯酐不经过二酐直接合成聚酰亚胺的技术难题,大幅度降低了聚酰亚胺的成本。
在此基础上,通过企业、研究所和设计单位通力合作,在大连建成了年产500吨规模的世界上第一条氯代苯酐生产线,又着重克服了盐酸的腐蚀和异构体分离中可能出现的多个技术问题,并试车成功。
目前世界上只有美国通用电气公司采用以硝基酞酰亚胺为原料生产聚醚酰亚胺,其规模已经达到万吨级。但是,以硝基酞酰亚胺生产聚醚酰亚胺路线存在有大量废酸,提纯使用有机溶剂,难以用直接法合成聚酰亚胺,副产物是产生对反应不利并污染环境的亚硝酸钠,且不能生产联苯二酐等缺点。而采用氯代苯酐路线,这些缺点全部可以克服,因此可以认为氯代苯酐路线是目前世界上产生聚酰亚胺最先进和最经济的路线。