生产聚酯-共聚-碳酸酯多元醇的一锅法制造技术

提供了聚酯-共聚-碳酸酯多元醇及其制备方法。该方法包括使OH官能度为2或更大的一种或多种醇与一种或多种有机二酸反应以形成反应混合物，通过向所述反应混合物中添加第一量的碳酸二烷基酯，从而通过共沸干燥移除反应混合物中剩余的水，向所述包含碳酸二烷基酯的反应混合物中添加酯交换催化剂，和向包含催化剂的反应混合物中添加第二量的碳酸二烷基酯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】提供了聚酯-共聚-碳酸酯多元醇及其制备方法。该方法包括使0H官能度为2或更大的一种或多种醇与一种或多种有机二酸反应以形成反应混合物，通过向所述反应混合物中添加第一量的碳酸二烷基酯，从而通过共沸干燥移除反应混合物中剩余的水，向所述包含碳酸二烷基酯的反应混合物中添加酯交换催化剂，和向包含催化剂的反应混合物中添加第二量的碳酸二烷基酯。【专利说明】
本专利技术的实施方式总地涉及聚酯-共聚-碳酸酯多元醇及其制备方法。
技术介绍
多种涂料、粘合剂、密封剂和弹性体（C. A. S. E.)需要具有优越的UV、水解稳定性、 氧化稳定性和化学稳定性的液体多元醇。聚酯_共聚-碳酸酯多元醇在室温为无定形的或 液体并且具有优越的水解稳定性。 存在两种现有的制备聚酯-共聚-碳酸酯多元醇的途径。最有效的途径如下在单 个反应容器中制备所需产物：将多元醇（烷基二醇，烷基醚二醇低聚物等）、碳酸二烷基酯、 内酯、和催化剂在反应容器中在酯交换条件下混合。但是，该过程要求通过昂贵的内酯单体 的开环反应衍生出酯官能度并且排除使用易得的二酸，因为生成的水将会使传统的酯交换 催化剂减活。在另一种途径中，引入较便宜的二酯官能度需要使预先形成的聚酯和聚碳酸 酯进行酯交换。在工业规模生成聚酯的典型周期时间为约24至36小时。在工业规模由碳 酸二烷基酯生成聚碳酸酯需要约24至48小时。产物的酯交换需要另外6至10小时。因 此，总周期时间为54至94小时，而且没有计算运输成本，如果两个过程不能适应相同设备 的话。 因此需要更有效和便宜地制备聚酯-共聚-碳酸酯多元醇的方法。
技术实现思路
本专利技术的实施方式总地涉及聚酯-共聚-碳酸酯多元醇及其制备方法。在一种实 施方式中，提供制备聚酯-共聚-碳酸酯多元醇的方法。该方法包括使OH官能度为2或更 大的一种或多种醇与一种或多种有机二酸反应以形成反应混合物，向所述反应混合物中添 加第一量的碳酸二烷基酯，从而通过共沸干燥移除反应混合物中剩余的水，向所述包含碳 酸二烷基酯的反应混合物中添加酯交换催化剂，和向包含催化剂的反应混合物中添加第二 量的碳酸二烷基酯。 【具体实施方式】 本专利技术的实施方式总地涉及聚酯-共聚-碳酸酯多元醇及其制备方法。聚酯-共 聚-碳酸酯多元醇通常通过利用在碳酸二烷基酯和多元醇（二醇）存在下内酯的开环聚合 的一锅法或通过预先形成的聚酯和聚碳酸酯的酯交换制备。本专利技术的实施方式总地提供在 单个反应容器中由二酸制备聚酯-共聚-碳酸酯共聚物的方法，其无需分离聚酯组分或聚 碳酸酯组分。该'一锅'法的特征在于以下：（i)使用有机二酸（0H/酸> 2)的酯化步骤， (ii)使用含碳酸酯的化合物（例如，碳酸二烷基酯例如碳酸二甲酯（DMC))作为溶剂/反 应物两者以降低剩余水含量（例如，〈2, OOOppm)，和（iii)添加催化剂和含碳酸酯的化合物 以达到目标羟基当量（HEW)。该方法可适用于传统酯交换催化剂并且有潜力将"两锅"法的 总周期时间从54至94小时减少到20至40小时范围，这相当于将生产成本降低约25%至 35%，基于批量。 在本申请描述的某些实施方式中，将OH官能度为2或更大的一种或多种醇与有机 二酸反应混合并加热约1至3小时，从而将存在的大百分比的酸基团酯化。然后历时30至 60分钟添加形成聚碳酸酯所需分率的含碳酸酯的化合物（?20%)以共沸出水并驱使反 应完成。也就是说，含碳酸酯的化合物将与由酯化反应产生的水形成共沸物，并且由于反应 混合物的温度，将闪蒸出所得共沸物。这防止酯交换催化剂的减活并允许在2至4小时的 时间段后开始形成聚碳酸酯。通过使用共沸干燥步骤，酯化时间显著降低，聚酯-共聚-碳 酸酯多元醇可以在单一反应器中由便宜的有机二酸制备。 本申请描述的某些实施方式用于制备数均分子量（Mn)为500-5, OOOg/mol和标称 OH官能度为2. 0至5的聚酯-共聚-碳酸酯多元醇。示例性的二醇包括直链或脂环族二 醇，低聚醚，二聚醇，和芳族二醇。示例性的有机二酸是脂族二酸，包括但不限于己二酸，琥 珀酸，庚二酸，马来酸，和丙二酸。示例性的包含碳酸烷基酯的化合物可以选自碳酸二烷基 酯（例如，二甲基，二乙基，二烯丙基），或环状碳酸酯（例如，碳酸丙酯）。 在一种实施方式中，提供制备聚酯-共聚-碳酸酯多元醇的方法。该方法包括使 OH官能度为2或更大的一种或多种醇与有机二酸反应以将存在的大百分比的酸基团酯化， 向反应混合物中添加第一量的至少一种碳酸二烷基酯化合物，通过共沸干燥移除反应混合 物中剩余的水，向包含碳酸酯的反应混合物中添加酯交换催化剂，将第二量的至少一种碳 酸二烷基酯化合物添加到包含催化剂的反应混合物中。 该方法包括使OH官能度为2或更大的一种或多种醇与一种或多种有机二酸反应， 从而将存在的大百分比的酸基团酯化，以形成反应混合物。 初始酯交换反应的温度可以为120°c至240°C。酯交换反应通常在大气压力进行， 但是可以使用较低或较高的压力。可以施加真空以除去任何挥发物。反应时间取决于变量， 例如温度，压力，催化剂类型和催化剂浓度。 反应混合物包括OH官能度为2或更大的一种或多种醇。二官能醇和多官能醇的 实例包括二甘醇，丙二醇，1，2- 丁二醇，2, 3- 丁二醇，1，3-丙二醇，1，3- 丁二醇，1，4- 丁二 醇，1,6-己二醇，新戊二醇，1,2-乙基己二醇，1，5_戊二醇，1，10-癸二醇，1，3_环己烷二甲 醇，1，4-环己烷二甲醇（CHDM)，甘油，三羟甲基丙烷及其组合。 OH官能度为2或更大的一种或多种醇可以占反应混合物的至少5wt%、10wt%、 15wt %、20wt %、25wt %、30wt %、35wt %、40wt %、或 45wt %。一种或多种醇可以占反应 混合物的至多 IOwt %、15wt %、20wt %、25wt %、30wt %、35wt %、40wt %、45wt %、50wt %、 55wt %、或 60wt %。 反应混合物包括一种或多种有机二酸。一种或多种有机二酸可以包括脂族酸和 芳族酸的至少一种。一种或多种有机二酸（ii)可以选自，例如，邻苯二甲酸，间苯二甲酸， 对苯二甲酸，偏苯三甲酸，四氢邻苯二甲酸，六氢邻苯二甲酸，四氯邻苯二甲酸，草酸，己二 酸，壬二酸，癸二酸，琥拍酸，苹果酸，戊二酸，丙二醇，庚二酸，辛二酸，2, 2-二甲基琥珀酸， 3, 3-二甲基戊二酸，2, 2二甲基戊二酸，马来酸，富马酸，衣康酸，脂肪酸（亚油酸，油酸等） 及其组合。当以上酸存在时，也可以使用以上酸的酐。而且，可以使用羟基酸例如酒石酸和 二羟甲基丙酸。如果使用三元醇或高级醇，一元羧酸例如乙酸可以用于制备聚酯多元醇低 聚物，并且针对一些目的，例如聚酯多元醇低聚物也是所需的。优选地，一种或多种有机二 酸是己二酸。 -种或多种有机二酸（ii)可以占反应混合物的至少5wt %、10wt %、15wt %、 20wt %、25wt %、30wt %、35wt %、40wt %、45wt %、50wt %、或 55wt %。一 种或多种有机 二酸可以占反应混合物的至多 IOwt 本文档来自技高网...

【技术保护点】
制备聚酯‑共聚‑碳酸酯多元醇的方法，包括：使OH官能度为2或更大的一种或多种醇与一种或多种有机二酸反应，形成反应混合物；通过向所述反应混合物中添加第一量的碳酸二烷基酯而将所述反应混合物共沸干燥，从而形成含碳酸二烷基酯的反应混合物；向所述包含碳酸二烷基酯的反应混合物中添加酯交换催化剂；和向包含催化剂的反应混合物中添加第二量的碳酸二烷基酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·H·希思，H·辛格，A·辛格，J·吉门尼斯，Q·许，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US