3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷的制备和应用

背景及概述^[1]

3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷又叫MACM，主要应用于环氧树脂固化剂，例如高档打磨饰品胶、船舶漆、重防腐等工业漆，以及风力叶片固化剂、风力模具料固化剂等。还应用于聚天门冬氨酸酯、聚酰胺等的合成。MACM合成的聚氨酯既有橡胶的弹性，又有塑料的强度和优异的加工性能，尤其在隔音、隔热、耐磨、耐油、弹性等方面有替他材料无法比拟的优点；其合成的聚酰胺具有无毒、质轻的特点，同时具有优良的机械强度、较好的耐磨性和耐腐蚀性。近年来，MACM在国内外的应用迅速扩大，生产性能良好的MACM显然具有重大的工业及商业价值。

制备^[1-3]

报道一、

在容积为6000L的高压釜中加入2000kg 3,3'-二甲基-4,4'-二氨基二苯基甲烷和2000kg四氢呋喃，然后加入100Kg 5％Ru/Al2O3催化剂和100Kg硫酸铝铵，密闭后用氢气置换高压釜内空气，然后通入6MPa氢气，高压釜升温至160℃，调整氢气阀使高压釜内压力维持在8MPa并强烈搅拌反应4小时。冷却后取样，通过气相色谱-质谱联用仪检测，检测结果为3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷的转化率为100％，MACM收率为99.4％。

报道二、

一种合成3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷(MACM)的方法，包括以3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二苯基甲烷(MDT)为原料，在温度为55～110℃，压力为5～10MPa，在加氢催化剂和助催化剂存在下反应生成所述MACM；所述加氢催化剂为负载在复合载体TiO-SiO上的钌催化剂，且所述复合载体在浸渍钌元素之前先在含氨混合气中焙烧处理，所述助催化剂包括碱土金属化合物。

报道三、

3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷简称MDT，3,3’二甲基-4,4’-二氨基二环己基甲烷简称MACM。

在氢化釜内投入226g MDT、226g MACM、11.3g Ru/SiO2，并添加0.11gCaO，投料完毕用氮气、氢气置换。开搅拌，将温度升至120℃，并控制温度在120-140℃之间，压力2.0-4.0MPa之间，反应32小时吸氢结束，继续保温2h，冷却至40℃，出料，过滤，然后在10mmHg真空下蒸馏产品，得到产品219g，含量99.6%，收率92%。

应用^[4]

3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷可用于制备一种高透明尼龙。聚酰胺，又被称为尼龙(PA)，是重复单元中具有极性酰胺基团(-NHCO-)的高分子聚合物。与其他聚合物材料相比，尼龙表现出较高的力学性能、良好的耐热性以及优异的耐磨性和耐溶剂性等优点，因此在机械工业、汽车工业、电子设备等领域中有着广泛的应用，是五大工程塑料中生产量、产品种类最多、使用范围最广的高分子材料。但对于普通尼龙，由于分子链排列规整以及由极性与氢键产生的分子间作用力，结晶度高且晶体尺寸远大于可见波长，使得尼龙制品不透明，从而限制了它在某些特殊领域的应用。因此，高透明尼龙是尼龙制品领域的重要研究方向。

(1)尼龙盐的制备

将3,3'-二甲基-4,4-二氨基二环己基甲烷与间苯二甲酸按摩尔比为1.01:1，并控制盐溶液浓度为50wt％的质量比添加去离子水于聚合釜内，在70℃下搅拌反应4h得到盐溶液，经冷却、结晶、过滤、干燥得到尼龙盐A。

(2)高透明尼龙材料的制备

将30wt％尼龙盐A、55wt％PA6I尼龙盐、0.3wt％催化剂磷酸二丁酯与15wt％去离子水置于压力为15bar，温度为270℃的反应釜内持续反应3h。在进行反应后，注入氮气排出反应生成的水分，然后再加压排出透明尼龙熔体，熔体通过模头铸带成型，经冷却切粒而得高透明尼龙。

参考文献

[1] [中国发明,中国发明授权] CN201711480919.5 一种还原芳香胺化合物制备脂肪胺的方法

[2] CN201710247291.8 一种合成3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷的方法

[3] [中国发明] CN201010558412.9 一种3,3′-二甲基-4,4′-二氨基二环己基甲烷的合成方法

[4] [中国发明] CN202110112376.1 一种高透明度尼龙材料的制备方法