纯化聚醚碳酸酯多元醇的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备高纯度聚醚碳酸酯多元醇的方法。通过本发明专利技术方法制备的高纯度聚醚碳酸酯多元醇含有低含量的催化剂残余物。该方法将硅藻土加入聚醚碳酸酯多元醇中以形成悬浮液，将悬浮液在特定温度下混合特定的时间，并过滤所述悬浮液以形成高纯度的聚醚碳酸酯多元醇。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种制备高纯度多元醇的方法。本专利技术涉及通过降低多元醇中的总金属含量来提高多元醇的纯度。
技术介绍
具有不同纯度的多元醇是市售可得的。市场一贯倾向于更高纯度的产品。多元醇的纯度受多种因素的影响，包括来自用于制备多元醇的催化剂的残余金属含量。除去来自催化剂的多元醇金属含量的能力也提供了再回收和再利用催化剂的可能。双金属氰化物(DMC)催化剂可用于制备多种类型的多元醇，例如聚醚多元醇、聚醚酯多元醇和/或聚醚碳酸酯多元醇。仍保持较高的需求来开发用于除去多种类型的多元醇中的DMC催化剂的方法。在文献中已经提出了许多除去多元醇中催化剂的方法。最常见的方法是使用碱金属、氢化物或氢氧化物对含催化剂的多元醇进行处理，这产生了离子形式的催化剂并促进团聚，接着通过过滤除去催化剂。这种方法记载于例如美国专利5,416,241(对应于EP0665254B1)和美国专利4,877,906中。另一种除去方法是使用氧化物如过氧化氢或含氧气体对多元醇进行处理，随后过滤，如美国专利5,099,075和美国专利5,235,114中所描述的。其他实例包括使用与催化剂形成螯合物的酸或聚合酸进行处理，并进行过滤(参见美国专利5,248,833、美国专利6,806,348和美国专利7,678,944)。从多元醇中除去DMC催化剂的其他方法公开于美国专利5,144,093、5,010,047、4,987,271、4,721,818和4,355,188中。上述处理方法中存在着固有的问题或难题。这些包括需要仔细控制化学添加剂以确保产物本身不会受到不利地影响。还存在由多元醇中钝化和/或除去所添加化学品本身所增加的复杂性。在含有水解基团如具有聚醚碳酸酯的多元醇的情况下，使用化合物如碱金属和盐进行化学处理是不适合的，这是因为碳酸酯键的化学破坏性，这潜在地损坏了多元醇材料并导致不受控地增宽了分子量分布。无机吸附剂也已成功地用于除去多元醇中的DMC催化剂。美国专利6,930,210和美国专利8,354,559(对应于EP2058352B1)均公开了，可通过加入海泡石来纯化聚醚多元醇，以使它们成为具有低含量的催化剂残余物的高纯度聚醚多元醇。与上述化学处理相比，吸附剂具有较温和处理的优点，并且它们可通过过滤除去，因为它们在多元醇中是保持不溶的。美国专利8,354,559公开了使用具有规定粒径(包括>90％吸附剂的粒径小于44μm)的合成硅酸铝、合成氧化铝/氧化镁和合成水滑石将多元醇中的总金属含量降低至小于1ppm。发现具有更大粒径的吸附剂在催化剂移除时是不太有效的。美国专利6,930,210记载了使用海泡石将催化剂减少至小于1ppm。海泡石是天然存在的硅酸镁。使用0.5至1重量％的固体海泡石可成功地除去催化剂。蒙脱石(另一种无机吸附剂)也可有效地除去多元醇中的DMC催化剂。蒙脱石的效果不如海泡石，而且过滤性也同样地差。蒙脱石的化学后处理比海泡石的更复杂，因为其含有硅酸钠、硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁等。在海泡石中也发现了硅酸镁。由双金属氰化物复合物催化剂制备的多元醇的纯化公开于美国专利4,877,906中。这种用于除去DMC催化剂的方法使用了碱金属化合物和磷化合物以使残余催化剂沉淀，然后通过过滤除去残余催化剂。一个实施方案记载了使用金属钠分散体来处理环氧丙烷多元醇，使用环氧乙烷封端，再使用硅酸镁处理，然后通过硅藻土助滤剂的滤饼过滤以除去至少部分催化剂。然后，催化剂移除通过下述过程基本上完成：使用次磷酸或亚磷酸处理多元醇以使剩余的可溶双金属氰化物复合物催化剂残余物沉淀，使用硅酸镁中和过量酸并再次过滤多元醇。本专利技术的优点是选择特定等级范围的硅藻土来吸附催化剂，同时保持独特的改进的流速。据认为，与海泡石中的有效天然粘土和其他天然吸附剂相比，这是由于硅藻土中生物来源的二氧化硅的多孔特性。硅藻土也比粘土具有就硅含量而言的更高的纯度和更好的组分一致性。文献报道海泡石通常具有58至75％、平均为68％的二氧化硅。参见“DevelopmentsinPalygorskite-SepioliteResearch:ANewOutlookontheseNanomaterials”,A.Singer和E.Galan编纂；第3卷；Elsevier:UK,2011；第38页。通过比较，硅藻土的二氧化硅含量范围通常为80至90％。参见“Diatomite:U.S.GeologicalSurveyMineralCommoditySummaries”1998,L.E.Antonides编纂；第56-57页。
技术实现思路
本专利技术涉及一种制备含有低含量的催化剂残余物的高纯度聚醚碳酸酯多元醇的方法。所述方法包括：(1)基于100重量％的聚醚碳酸酯多元醇计，将0.5重量％至5重量％的渗透率小于0.300达西(D)的硅藻土加入聚醚碳酸酯多元醇中，形成悬浮液；(2)在约20℃至约150℃的温度范围内，将在(1)中形成的悬浮液混合约30分钟至约5小时；和(3)过滤来自(2)的悬浮液，从而形成高纯度的聚醚碳酸酯多元醇。具体实施方式现在，为了说明而非限制的目的来描述本专利技术。除了在操作实施例中或者另有说明之处，所有数值参数应理解为在所有情况下由术语“约”来引述和修饰，其中数值参数具有用于测量参数数值的基础测量技术的固有差异性。这种数值参数的实例包括但不限于OH值、当量和/或分子量、官能度、量、百分数等。至少，并非旨在限制等同原则对权利要求书的范围的应用，本说明书中记载的各数值参数都应至少按照所记录的有效数字的数值并应用常规的四舍五入法来解释。另外，本文列出的任何数值范围旨在包括所有包含在所述范围内的子范围。例如，“1至10”的范围旨在包括所述最小值1和所述最大值10之间(包括端值)的所有子范围，即，具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值之间的所有子范围。除非另有说明，包括任何范围的所有端点。在本说明书中所述的任何上限值旨在包括所有其中包含的下限值，且在本说明书中所述的任何下限值旨在包括所有其中包含的上限值。因此，申请人保留修改该说明书、包括权利要求书的权利，以明确引述包含在本文明确引用的范围内的任何子范围。所有这些范围固有地记载在本说明书中，以使对明确述及的任何这些子范围的修改将符合35U.S.C.§112和35U.S.C.§132(a)的要求。尽管在某些实例中使用“至少一种”或“一种或多种”，除非另有说明，在本文中所用的语法冠词“一种(“a”、“an”)”和“所述(the)”旨在包括“至少一种”或“一种或多种”。例如且非限制地，“组分”意指一种或多种组分，因此可理解为多于一种组分并且可在所记载的实施方案的实施中利用或使用。此外，使用的单数名词包括复数，且使用的复数名词包括单数，除非上下文另有说明。除非另有说明，在文中给出的以道尔顿(Da)为单位的当量和分子量分别为数均当量和数均分子量。在文中给出的渗透率以达西(D)表示。在文中给出的流速以kg/m2·h表示。如本文所使用的，术语钴金属是指钴复合物，总催化剂残余物的一部分。如本文所公开的聚醚碳酸酯多元醇的催化剂残余物的ppm是基于实际测量的聚醚碳酸酯多元醇中存在的钴残余物(以ppm为单位)来计算的。也测量了聚醚碳酸酯多元醇中存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备含有低含量的催化剂残余物的高纯度聚醚碳酸酯多元醇的方法，所述方法包括：(1)基于100重量％的聚醚碳酸酯多元醇计，将0.5重量％至5重量％的渗透率小于0.300达西的硅藻土加入聚醚碳酸酯多元醇中，以形成悬浮液；(2)在20℃至150℃的温度范围内，将在(1)中形成的悬浮液混合30分钟至5小时；和(3)过滤来自(2)的悬浮液，从而形成高纯度聚醚碳酸酯多元醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.02 US 14/268,3071.一种制备含有低含量的催化剂残余物的高纯度聚醚碳酸酯多元醇的方法，所述方法包括：(1)基于100重量％的聚醚碳酸酯多元醇计，将0.5重量％至5重量％的渗透率小于0.300达西的硅藻土加入聚醚碳酸酯多元醇中，以形成悬浮液；(2)在20℃至150℃的温度范围内，将在(1)中形成的悬浮液混合30分钟至5小时；和(3)过滤来自(2)的悬浮液，从而形成高纯度聚醚碳酸酯多元醇。2.权利要求1的方法，其包括(1)基于100重量％的聚醚碳酸酯多元醇计，将0.75重量％至2.0重量％的硅藻土加入聚醚碳酸酯多元醇中。3.权利要求1的方法，其包含括(1)基于100重量％的聚醚碳酸酯多元醇计，将1.00重量％至1.75重量％的硅藻土加入聚醚碳酸酯多元醇中。4.权利要求1的方法，其中所述硅藻土的渗透率为0.01至0...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·尤思，S·贝利，R·盖斯汀格，
申请(专利权)人：科思创有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US