一种异构醇烷氧基聚醚及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种异构醇烷氧基聚醚及其制备方法，该方法包括如下步骤：(1)在无水无氧条件下，将异构醇和催化剂混合均匀，然后进行脱水脱气；其中，异构醇为具有支链的伯醇，催化剂为碱金属化合物和/或碱土金属化合物；(2)升温至100～120℃，加入环氧乙烷和环氧丙烷，进行共聚反应；环氧乙烷与异构醇的摩尔比为1:1～30:1，环氧乙烷与环氧丙烷的摩尔比为1:0.05～1:1；(3)反应结束后，进行熟化，脱气，调节pH至5.5～7.0，即得。本发明专利技术的制备方法操作简便，过程可控，制得的异构醇烷氧基聚醚在常温和高温下具有出色的渗透、润湿和乳化性能，并且倾点低，低温流动性好，极大地方便了现场施工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及非离子表面活性剂，尤其是涉及一种异构醇烷氧基聚醚及其制备方法。
技术介绍
异构醇聚氧乙烯醚分子结构中带有支链，这种独特结构使其既具有烷基酚聚氧乙烯醚的优良性能，又具有脂肪醇聚氧乙烯醚的高降解性，是一种绿色环保的新型表面活性剂品种。异构醇聚氧乙烯醚表面活性剂具有良好的润湿、乳化、去污、增溶、分散和润滑等性能，且配伍性好、无毒、低刺激、生物降解性好，已在日化、洗涤、纺织、皮革、电镀、造纸及化纤等诸多行业获得广泛应用并且发展迅速。然而，异构醇聚氧乙烯醚在低温下易析出晶体，特别是高环氧乙烷(EO)含量的异构醇聚氧乙烯醚在冬天极易呈凝胶状，这给工厂的现场操作带来了极大的不便，增加了低温下工厂的加工成本。目前，有文献提出采用两步法聚合聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段来克服上述缺陷，但是该法操作繁琐，制得的异构醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚的低温流动性和润湿性等还有待进一步提高。因此，如何以一种简单的工艺制备出低温流动性、润湿性和乳化性均优异的异构醇烷氧基聚醚还有待研究。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于克服现有的异构醇聚氧乙烯醚低温容易析晶以及现有的异构醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚制备工艺繁琐、低温流动性、润湿性和乳化力较差的缺陷，提供了一种异构醇烷氧基聚醚及其制备方法。本专利技术的制备方法操作简便，过程可控，制得的异构醇烷氧基聚醚为无规共聚物，且低温流动性好、润湿性强、乳化性优异。本专利技术是通过下述技术方案解决上述技术问题：本专利技术提供了一种异构醇烷氧基聚醚的制备方法，其包括如下步骤：(1)在无水无氧条件下，将异构醇和催化剂混合均匀，然后进行脱水脱气；所述的异构醇为具有支链的伯醇；所述的催化剂为碱金属化合物和/或碱土金属化合物；(2)升温至100～120℃，加入环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)，进行共聚反应；所述环氧乙烷与所述异构醇的摩尔比为1:1～30:1，所述环氧乙烷与所述环氧丙烷的摩尔比为1:0.05～1:1；(3)反应结束后，进行熟化，脱气，调节pH至5.5～7.0，即得异构醇烷氧基聚醚。步骤(1)中，所述的异构醇为本领域常规使用的异构醇，所述的异构醇较佳地为C6～C16的异构醇，更佳地为C8～C13的异构醇。其中，所述的异构醇可以为单一的化合物，也可以为由两种以上化合物组成的混合物。例如，所述的异构醇可以为单一的2-乙基-1-己醇(CAS号为104-76-7)C8异构醇，或者为单一的6-甲基-1-庚醇(CAS号为26952-21-6)C8异构醇，也可以为以C8异构醇为主要组分的C7～C9复合异构醇，如埃克森美孚化工公司生产的(CAS号68526-83-0)。再如，所述的异构醇可以为单一的3,5,5-三甲基-1-己醇(CAS号3452-97-9)C9异构醇，或者为单一的7-甲基-1-辛醇(CAS号2430-22-0)C9异构醇，也可以为以C9异构醇为主要组分的复合异构醇，如埃克森美孚化工公司生产的(CAS号68526-84-1)。又如，所述的异构醇可以为单一的C10异构醇，也可以为以C10异构醇为主要组分的复合异构醇，如埃克森美孚化工公司生产的EXXALTM10(CAS号68526-85-2)；或者可以为单一的C13异构醇，也可以为以C13异构醇为主要组分的复合异构醇，如埃克森美孚化工公司生产的(CAS号68526-86-3)。步骤(1)中，所述的碱金属化合物和/或碱土金属化合物为本领域常规使用的催化剂。所述的碱金属化合物较佳地为氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钾(KOH)、甲醇钠(NaOCH3)和甲醇钾(KOCH3)中的一种或多种。所述的碱土金属化合物较佳地为氢氧化镁[Mg(OH)2]、氢氧化钙[Ca(OH)2]、氧化钙(CaO)、硫酸钙(CaSO4)、氢氧化钡[Ba(OH)2]、氧化钡(BaO)、硫酸钡(BaSO4)、氢氧化锶[Sr(OH)2]、氧化锶(SrO)和碳酸锶(SrCO3)中的一种或多种。所述碱性催化剂的用量较佳地为所述异构醇与所述环氧乙烷和所述环氧丙烷总质量的0.05％～1％，更佳地为0.1％～0.5％，最佳地为0.2％～0.5％。步骤(1)中，所述的无水无氧可按照本领域常规操作进行，一般是在一密封环境中进行，例如反应釜中。其中，所述的无氧一般通过在一密封环境中通入惰性气氛置换空气实现；所述的惰性气氛一般为氮气和/或氩气，所述置换的次数可按照本领域常识进行选择，只要保证密封环境中不含有氧气即可，一般在3次以上。其中，所述的无水可按照本领域常识采用负压脱水手段实现，所述负压脱水的负压较佳地为-0.08～-0.1MPa，更佳地为-0.09MPa；所述负压脱水的时间较佳地为30～120min，更佳地为30～60min；所述负压脱水的温度较佳地为80～110℃，更佳地为80℃；其中，所述的脱水为脱除体系中反应原料物质带入的水分。步骤(1)中，所述的脱水脱气可按照本领域常规操作进行，一般采用负压脱水脱气，所述脱水脱气的负压较佳地为-0.08～-0.1MPa，更佳地为-0.09MPa；所述脱水脱气的时间较佳地为20～60min。所述的脱水脱气是指脱除异构醇与催化剂反应生成的水和/或小分子醇。步骤(2)中，所述的反应根据本领域常识，一般在搅拌下进行。步骤(2)中，所述的反应的温度较佳地为80～180℃，更佳地为100～160℃，最佳地为110～160℃。所述的反应的压力较佳地为0～0.5MPa，更佳地为0.1～0.4MPa，最佳地为0.2～0.4MPa。所述的反应的时间较佳地为1～11h。其中，所述反应的温度和反应的压力的保持可通过控制和调节环氧乙烷和环氧丙烷的加入速度来实现。本专利技术中，所述的反应的时间即为环氧烷烃的加入时间。步骤(2)中，所述环氧乙烷与所述异构醇的摩尔比较佳地为3:1～20:1；所述环氧乙烷与所述环氧丙烷的摩尔比较佳地为1:0.1～1:0.5。步骤(2)中，所述加入环氧乙烷和环氧丙烷较佳地可按照下述步骤进行：先加入3％～12％的所述环氧乙烷进行预反应，预反应15～30min后，加入剩余部分的所述环氧乙烷和所述环氧丙烷。其中，体系内反应温度和反应压力的保持可通过控制和调节剩余部分的环氧乙烷和环氧丙烷的加入速度来实现。步骤(3)中，所述的熟化为本领域常规操作，所述的熟化的温度较佳地为110～160℃，所述的熟化的时间较佳地为30min。步骤(3)中，所述的脱气为本领域常规操作，一般采用负压脱气，所述脱气的负压较佳地为-0.08～-0.1MPa，更佳地为-0.09MPa；所述脱气的时间较佳地为30min。步骤(3)中，所述的调节pH较佳地为调节pH至7.0。步骤(3)中，所述的调节pH至5.5～7.0前较佳地还进行冷却，所述的冷却为本领域常规操作，所述的冷却较佳地为冷却至80～100℃，更佳地为冷却至90℃。所述的调节pH至5.5～7.0一般用酸进行调节。所述的酸为本领域常规使用的酸，只要能调节反应产物的pH至5.5～7.0即可，较佳地为醋酸、磷酸和乳酸中的一种或两种。在本专利技术一较佳地实施例中，所述的异构醇为C10～C13的异构醇，所述的环氧乙烷与所述环氧丙烷的摩尔比为1:0.15～1:0.4。本专利技术还提供了由上述制备方法制得的异构醇烷氧基聚醚。在符合本领域常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异构醇烷氧基聚醚的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)在无水无氧条件下，将异构醇和催化剂混合均匀，然后进行脱水脱气；所述的异构醇为具有支链的伯醇；所述的催化剂为碱金属化合物和/或碱土金属化合物；(2)升温至100～120℃，加入环氧乙烷和环氧丙烷，进行共聚反应；所述环氧乙烷与所述异构醇的摩尔比为1:1～30:1，所述环氧乙烷与所述环氧丙烷的摩尔比为1:0.05～1:1；(3)反应结束后，进行熟化，脱气，调节pH至5.5～7.0，即得异构醇烷氧基聚醚。

【技术特征摘要】
1.一种异构醇烷氧基聚醚的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：(1)在无水无氧条件下，将异构醇和催化剂混合均匀，然后进行脱水脱气；所述的异构醇为具有支链的伯醇；所述的催化剂为碱金属化合物和/或碱土金属化合物；(2)升温至100～120℃，加入环氧乙烷和环氧丙烷，进行共聚反应；所述环氧乙烷与所述异构醇的摩尔比为1:1～30:1，所述环氧乙烷与所述环氧丙烷的摩尔比为1:0.05～1:1；(3)反应结束后，进行熟化，脱气，调节pH至5.5～7.0，即得异构醇烷氧基聚醚。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的异构醇为C6～C16的异构醇；和/或，步骤(1)中，所述催化剂的用量为所述异构醇与所述环氧乙烷和所述环氧丙烷总质量的0.05％～1％；和/或，步骤(1)中，所述的碱金属化合物为氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠和甲醇钾中的一种或多种；所述的碱土金属化合物为氢氧化镁、氢氧化钙、氧化钙、硫酸钙、氢氧化钡、氧化钡、硫酸钡、氢氧化锶、氧化锶和碳酸锶中的一种或多种；和/或，步骤(1)中，所述的无水无氧为在一密封环境中通过通入惰性气氛和负压脱水实现。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的异构醇为C8～C13的异构醇；和/或，步骤(1)中，所述催化剂的用量为所述异构醇与所述环氧乙烷和所述环氧丙烷总质量的0.1％～0.5％；和/或，步骤(1)中，所述的惰性气氛为氮气和/或氩气；所述负压脱水的负压为-0.08～-0.1MPa；所述负压脱水的时间为30～120min；所述负压脱水的温度为80～110℃。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述催
\t化剂的用量为所述异构醇与所述环氧乙烷和所述环氧丙烷总质量的0.2％～0.5％；和/或，步骤(1)中，所述负压脱水的负压为-0.09MPa；所述负压脱水的时间为30～60min；所述负压脱水的温度为80℃。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述环氧乙烷与所述异构醇的摩尔比为3:1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：何志强，董建国，方洇，杨学园，时巍平，周林，
申请(专利权)人：上海东大化学有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31