制备聚醚多元醇的方法技术

技术编号:10364041 阅读:106 留言:0更新日期:2014-08-27 20:00
本发明专利技术涉及通过碱催化的环氧烷(环氧化物)加成到在室温下是固体并具有Zerevitinov-活性氢原子的引物化合物上来制备聚醚多元醇的方法,其特定的特征在于甚至在省略溶剂时也能获得视觉清澈和/或均匀的产物。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通过碱催化的环氧烷(环氧化物)加成到在室温下是固体并具有Zerevitinov-活性氢原子的引物(starter)化合物上来。基于在室温下是固体的高官能度引物化合物,例如糖、寡糖和多糖、糖醇(例如甘露醇或山梨糖醇)和季戊四醇的聚醚多元醇通常与多官能异氰酸酯反应产生聚氨酯,在这种情况下获得发泡或固体聚氨酯材料的可能性相等。通常通过聚醚多元醇的结构和在此,又通过引物化合物和加成上的环氧烷组合物的选择满足对材料的机械性质、易燃性、反应组分的充分固化特性或材料的亲水性或疏水性的具体要求。环氧烷可以在混合物中计量加入或单独地接连,即逐嵌段(blockwise)计量加入。在此应特别强调使用环氧乙烷作为纯嵌段,或使用具有高环氧乙烷含量的嵌段以及由更高级的环氧烷,例如环氧丙烷形成的那些,因为由此不仅可以获得具有提高的亲水性的聚氨酯材料,如果环氧乙烷作为末端嵌段计量加入,还可以获得具有提高的伯端基比例的聚醚多元醇,这赋予该聚醚多元醇提高的对异氰酸酯的反应性。通过如例如US 4,332,936中所述在对环氧烷无反应性的溶剂存在下进行环氧烷加成,容易使在室温下是固体的引物化合物发生环氧烷加成反应。但是,一般而言,出于可持续性和产品卫生的原因,有机溶剂的使用是不合意的。此外,在这种情况下必须为溶剂提供有价值的反应器体积。还可以使用在室温下是液体的引物化合物(助-引物)和/或其环氧烷加成产物作为固体引物化合物的悬浮助剂。如果在这种情况中使用在室温下是固体的引物化合物的环氧烷加成产物,原则上也可以获得完全基于无溶剂形式的高熔点引物化合物的聚醚多元醇。例如在FR-A 1285 708和US 3,190,927中描述了这样的方法。但是,最终产物通常表现出不足的对在室温下是固体的引物化合物的溶解能力,在这种情况中,也如使用溶剂的情况中那样,需要为悬浮介质提供相应的反应器体积。如果使用水作为在反应条件下是固体的引物化合物的悬浮介质/溶剂,可以在合适的点停止环氧烷加成反应并可以通过蒸馏除去过量水。例如在DE-A 1443022和US4,430,490中描述了这样的程序。但是,这些产生由于用作环氧烷加成中的悬浮介质和溶剂的水的部分反应而具有较低官能度的最终产物。此外,这些所谓的含水法(water method)中的反应的可控制性不如使用其它助-引物的情况中好。必须清除形成的含二醇的废水,或在再循环至该方法时将其二醇含量调节至恒定值。同样地,未反应的水的中间蒸馏脱除意味着时间和能量的额外支出。因此希望在70至180°C的常用于碱催化的环氧烷加成反应的反应温度下,在极少存在对环氧烷无反应性的溶剂和其它悬浮助剂的情况下,进行环氧烷加成反应。但是,在制备具有纯环氧乙烷嵌段的嵌段聚醚多元醇或具有大于或等于75重量%的氧乙烯单元比例的那些的情况中,发现在不存在溶剂的情况下难以由固体引物化合物获得清澈均匀的最终产物。关于对在室温下是固体的引物略述的问题,尤其是在具有占所有氧化烯单元质量的5至85重量%的氧乙烯单元总含量的嵌段聚醚多元醇的情况中,现有技术中公开的方法未提供令人满意的解决方案。因此本专利技术的一个目的是找出制备基于在室温下是固体的引物化合物的聚醚多元醇的方法,所得聚醚多元醇由具有大于或等于75重量%的氧乙烯单元含量的嵌段形成。在此应避免使用溶剂和任何大量的在室温下是液体的助-引物,结果在于在最终产物中不存在浑浊或不均匀性。令人惊讶地,通过制备具有η个各自包含至少75重量%氧乙烯单元的En嵌段和m个不同于En嵌段的Am嵌段的聚醚多元醇的方法实现该目的,其中η和m各自是I至10的自然数,其中至少一种具有至少一个Zerevitinov-活性氢原子的引物化合物在所述方法中在添加催化剂的情况下与环氧乙烷和至少一种其它环氧烷化合物反应,且所述至少一种引物化合物具有> 40°C的熔点,其中在En嵌段的计量添加过程中在下列不等式的条件下实施与环氧乙烷的反应:本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备聚醚多元醇的方法,该聚醚多元醇具有n个各自包含至少75重量%氧乙烯单元的En嵌段和m个不同于En嵌段的Am嵌段,其中n和m各自是1至10的自然数,其中至少一种具有至少一个Zerevitinov‑活性氢原子的引物化合物在所述方法中在添加催化剂的情况下与环氧乙烷和至少一种其它环氧烷化合物反应,且所述至少一种引物化合物具有≥ 40℃的熔点,其特征在于在En嵌段的计量添加过程中在下列不等式的条件下实施与环氧乙烷的反应:                            in [℃ * h]          (1)其中Tn是指在用于En嵌段的环氧乙烷的计量添加过程中以℃计的平均反应温度,x(cat)是指以摩尔计的所用催化剂的量,tn是指以小时计的En嵌段中的环氧乙烷的计量添加时间,xn(EO)是指以摩尔计的用于En嵌段的计量加入的环氧乙烷量,且n如上定义,且其中基于计量加入的所有环氧烷的总质量,所述聚醚多元醇中的氧乙烯单元总含量为5至85重量%。

【技术特征摘要】
2013.02.22 EP 13156343.91.制备聚醚多元醇的方法,该聚醚多元醇具有η个各自包含至少75重量%氧乙烯单元的En嵌段和m个不同于En嵌段的Am嵌段,其中η和m各自是I至10的自然数,其中至少一种具有至少一个Zerevitinov-活性氢原子的引物化合物在所述方法中在添加催化剂的情况下与环氧乙烷和至少一种其它环氧烷化合物反应,且所述至少一种引物化合物具有>40°C的熔点, 其特征在于 在En嵌段的计量添加过程中在下列不等式的条件下实施与环氧乙烷的反应: 2.根据权利要求1的方法,其特征在于所述至少一种引物化合物与环氧乙烷和至少一种其它环氧烷化合物的反应过程中的OH值降低并适用下列不等式(3): 3.根据权利要求2的方法,其特征在于不等式(3)适用于最多215mg KOH/g的OH值,其中ma是指达到215 mg KOH/g的OH值时以kg计的混合物质量。4.根据前述权利要求任一项的方法,其特征在于所述聚醚多元醇的OH值为28mgK0H/g 至 500 mg K0H/gο5.根据前述权利要求任一项的方法,其特征在于所述聚醚多元醇除源自引物的结构单元外完全由En和Am嵌段构成。6.根据前述权利要求任一项的方法,其特征在于至少一个Am嵌段,优选所有Am嵌段含有不多于25重量...

【专利技术属性】
技术研发人员:K洛伦茨M艾希曼
申请(专利权)人:拜耳材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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