一种蔗糖聚氧丙烯醚的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种蔗糖聚氧丙烯醚及其合成方法，属于有机化合物技术领域。以蔗糖和环氧丙烷为原料，将蔗糖、催化剂及醚类溶剂加入反应釜，抽真空，在氮气保护下，升温至蔗糖完全溶解于醚类溶剂中；加入增链剂，升温进行蔗糖聚氧丙烯醚的聚合反应后，降温，结晶母液经常压或减压精馏分离出醚类溶剂，即可套用于下次反应过程。将本发明专利技术应用于蔗糖聚氧丙烯醚合成，不仅实现了高收率和高羟值，而且确保了色值在30以下，可同时满足聚合度与色值两方面的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蔗糖聚氧丙烯醚的合成方法，属于有机化合物

技术介绍
聚醚多元醇树脂是生产聚氨酯各种制品的主要原料，虽然国内外生产的不同牌号的聚醚多元醇树脂达数百种，但在聚氨酯硬泡用蔗糖、甘露醇、山梨醇、木糖醇、季戊四醇、葡糖糖苷、乙二胺、脲素、甘油等聚醚品种中，蔗糖聚醚却占据主导地位。其原因是：(1)蔗糖作为起始剂，它的分子量较大(342.3),生产相同分子量聚醚所耗用的环氧化物较少，节省了环氧化物的用量，这是上述其它起始剂所不及的。(2)蔗糖比较稳定，合成聚醚时较容易与环氧化物起反应。(3)从化学结构上看，蔗糖是具有双环结构的高官能度(官能度为8)起始剂，合成的聚醚适用于高、中、低密度聚氨酯硬泡。(4)蔗糖在自然界分布较广，且是一种价格比较便宜，纯度高，可再生的绿色原料、(5)当用共起始剂时，蔗糖聚醚与其他聚醚，多异氰酸酯，发泡剂水和F11等的相溶性较好；同时，蔗糖聚醚具有优异的消除和抑制泡沫作用，是良好的消泡剂。但是，蔗糖的熔点比较高，到达186℃，蔗糖聚氧丙烯醚的传统合成方法是在加压下在KOH催化下高温与环氧丙烷进行反应，这样会造成产品色泽深，而且因为不可以使用外循环装置，造成物料混合不均匀，导致环氧丙烷有残留，已造成环境污染并且浪费资源，且使用KOH催化剂，需要后处理脱水吸附除盐。专利201410159270.7(申请号)虽然解决了蔗糖聚醚合成过程不可以使用外循环装置的难题，但是使用有机胺催化剂，并没有很好的解决产品色泽深的问题。基于此，做出本申请。>
技术实现思路
为了克服现有蔗糖聚氧丙烯醚合成过程中所存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种新的蔗糖聚氧丙烯醚的合成方法，该方法制备工艺简单，易于工业化实施，所得产品色泽浅，含量高的特点。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一种蔗糖聚氧丙烯醚的合成方法，以蔗糖和环氧丙烷为原料，具体步骤如下：(1)化料溶解：将蔗糖、催化剂及醚类溶剂加入反应釜，抽真空，在氮气保护下，升温至蔗糖完全溶解于醚类溶剂中；(2)加增链剂，聚合：当蔗糖完全溶于醚类溶剂中后，加入增链剂，升温进行蔗糖聚氧丙烯醚的聚合反应；(3)脱溶剂：聚合反应结束后，降温，结晶母液经常压或减压精馏分离出醚类溶剂，即可套用于下次反应过程。进一步的，作为优选：步骤(1)中，所述醚类溶剂为二正丙醚、二正丁醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二正丙醚、乙二醇二异丙醚、乙二醇二正丁醚、乙二醇二异丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二正丙醚、二乙二醇二异丙醚、二乙二醇二正丁醚或二乙二醇二异丁醚中的任意一种。步骤(1)中，所述催化剂为三氟化硼乙醚。步骤(1)中，所述的化料温度为100～120℃。步骤(2)中，所述增链剂为环氧丙烷。所述的蔗糖：增链剂：溶剂(摩尔比)为1：9.5～10.5：0.3～1.5，催化剂与蔗糖的质量比为1：140～2000。步骤(2)中，所述的聚合反应温度为110～120℃，反应压力为-0.05-0.4Mpa。步骤(3)中，溶剂分离温度为80～130℃。所述溶剂套用是在聚合反应结束后，采用低压或常压(视溶剂沸点设定)蒸馏的方式，经冷冻盐水降温回收，可达98-99％的回收率。本专利技术的有益效果是：本专利技术的主要改进了蔗糖聚氧丙烯醚的合成工艺，以及适合的催化剂量和反应温度、反应压力，从而使反应比较容易控制在产品要求的组分状态。与现有工艺相比较，本专利技术首先用醚类溶剂将蔗糖进行溶解，再与增链剂环氧丙烷进行反应，大大降低了高温熔融法化料因温度太高造成的色泽加深的可能性，且使蔗糖聚氧丙烯醚的合成过程中可以使用外循环装置。所用醚类溶剂可以选择二正丙醚、二正丁醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二正丙醚、乙二醇二异丙醚、乙二醇二正丁醚、乙二醇二异丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二正丙醚、二乙二醇二异丙醚、二乙二醇二正丁醚或二乙二醇二异丁醚等；而且，本专利技术采用了三氟化硼乙醚作为催化剂，不需要后处理除盐工艺，与现有技术相比，节省了生产时间和生产成本，提高了蔗糖聚氧丙烯醚的收率，也不会像有机胺类催化剂在反应过程中是产品色泽加深。与现有技术相比，本专利技术具有的突出优点是：(1)反应易控制，不会产生反应温度不易控制现象，安全事故发生几率大大降低。(2)制备蔗糖聚氧丙烯醚的色泽浅，低于30(Pt-Co法)(3)工艺简单，易于环保，不必进行后处理工艺，避免后处理时产的生磷酸盐及其聚醚吸附剂硅藻土等固体废弃物。(4)蔗糖聚氧丙烯醚的合成过程中所述醚类溶剂可循环套用，从而使工艺更加环保。(5)一次制备出的蔗糖聚氧丙烯醚的含量高达99％以上，产品质量大大提高。采用本专利技术所提供的合成路线，获得蔗糖聚氧丙烯醚指标为羟值为470-480mgKOH/g，色泽≤30，蔗糖聚氧丙烯醚含量≥99％的产品，可同时满足聚合度与色值两方面的要求。具体实施方式实施前反应釜的准备：先用蒸馏水把2.5L高压反应釜洗几次，直到干净为止，烘干反应釜，冷却到50～70℃后备用。实施例1在反应釜中加入蔗糖513g，三氟化硼乙醚1.5g，二乙二醇二乙醚500g用真空泵抽真空，采用N2置换掉反应釜内的空气，置换三次后，在氮气保护下升温到110℃，保温4h，待釜内化料完全，抽真空15分钟，然后控制反应温度为115℃，反应釜压力在-0.05-0.4Mpa，持续加入环氧丙烷914g，加完后保温继续反应，直到反应压力不再下降为止。反应完毕，降温至70℃，真空脱气除去未反应的环氧丙烷，母液逐渐升温至115℃经减压蒸馏9h得产品，溶剂蒸气冷却后接收可以再次套用。产品经液相色谱分析：蔗糖聚氧丙烯醚含量99.5％；样品色泽15号(Pt-Co)，采用GB/T12008.3-2009测定羟值为475.4mgKOH/g。实施例2在反应釜中加入蔗糖513g，三氟化硼乙醚1.5g，经回收得到的二乙二醇二乙醚492g用真空泵抽真空，采用N2置换掉反应釜内的空气，置换三次后，在氮气保护下升温到110℃，保温4h，待釜内化料完全，抽真空15分钟，然后控制反应温度为115℃，反应釜压力在-0.05-0.4Mpa，持续加入环氧丙烷914g，加完后保温继续反应，直到反应压力不再下降为止。反应完毕，降温至70℃，真空脱气除去未反应的环氧丙烷，母液逐渐升温至115℃经减压蒸馏9h得产品，溶剂蒸气冷却后接收可以再次套用。产品经液相色谱分析：蔗糖聚氧丙烯醚含量99.3％；样品色泽20号(Pt-Co)，采用GB/T12008.3-2009测定羟值为476.1mgKOH/g。实施例3在反应釜中加入蔗糖513g，三氟化硼乙醚1.0g，乙二醇二正丁醚510g用真空泵抽真空，采用N2置换掉反应釜内的空气，置换三次后，在氮气保护下升温到110℃，保温4h，待釜内化料完全，抽真空15分钟，然后控制反应温度为118℃，反应釜压力在-0.05-0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蔗糖聚氧丙烯醚的合成方法，其特征在于，以蔗糖和环氧丙烷为原料，具体步骤如下：（1）化料溶解：将蔗糖、催化剂及醚类溶剂加入反应釜，抽真空，在氮气保护下，升温至蔗糖完全溶解于醚类溶剂中；（2）加增链剂，聚合：当蔗糖完全溶于醚类溶剂中后，加入增链剂，升温进行蔗糖聚氧丙烯醚的聚合反应；（3）脱溶剂：聚合反应结束后，降温，结晶母液经常压或减压精馏分离出醚类溶剂，即可套用于下次反应过程。

【技术特征摘要】
1.一种蔗糖聚氧丙烯醚的合成方法，其特征在于，以蔗糖和环氧丙烷为原料，具体步骤如下：
（1）化料溶解：将蔗糖、催化剂及醚类溶剂加入反应釜，抽真空，在氮气保护下，升温至蔗糖完全溶解于醚类溶剂中；
（2）加增链剂，聚合：当蔗糖完全溶于醚类溶剂中后，加入增链剂，升温进行蔗糖聚氧丙烯醚的聚合反应；
（3）脱溶剂：聚合反应结束后，降温，结晶母液经常压或减压精馏分离出醚类溶剂，即可套用于下次反应过程。
2.如权利要求1所述的一种蔗糖聚氧丙烯醚的合成方法，其特征在于：步骤（1）中，所述的醚类溶剂为二正丙醚、二正丁醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二正丙醚、乙二醇二异丙醚、乙二醇二正丁醚、乙二醇二异丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二正丙醚、二乙二醇二异丙醚、二乙二醇二正丁醚或二乙二醇二异丁醚中的任意一种。
3.如权利要求1所述的一种蔗糖聚氧丙烯醚的合成方法，其特征在于：步...

【专利技术属性】
技术研发人员：金洪财，金一丰，马定连，颜吉校，沈天维，
申请(专利权)人：浙江皇马科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33