生产聚醚醇的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过使用碱金属氢氧化物和／或碱土金属氢氧化物作为催化剂将氧化烯催化加成到起始物质上而制备聚醚醇的方法，其中起始物质包含在室温下为固体的水溶性Ｈ－官能起始物质，以及在反应温度下为液体的醇和水。该方法的特征在于，水的量基于起始物质混合物的重量为１．０－６．０重量％，且起始物质混合物不包含胺组分。

【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通过将氧化烯催化加成到固体起始剂(starter)物质，主 要是蔗糖上而制备聚醚醇的方法，以及这些聚醚醇在生产聚氨酯(PUR), 尤其是PUR泡沫中的用途。通过阴离子聚合氧化烯而制备聚醚醇已经已知很长时间。关于该主题的其它细节例如可在如下文献中找到由Dr.R. Vieweg 和Dr. A. H6chtlen编辑的Kunststoffhandbuch，第VII巻，Polyurethane(聚 氨酯)，Carl-Hanser画Verlag， Munich,第1版，1966以及由Dr. G. Oertel 编辑的第2版，1983和第3版，1993。例如使用单糖、二糖或多糖和其它高官能度化合物作为起始剂物质用 于合成高官能度聚醚醇，尤其是用于制备意欲用于硬质PUR泡沫的聚醚醇 是已知的且已经被多次描述。通常使与液体辅助起始剂如二醇、三醇或胺 混合的这些化合物烷氧基化。取决于这些辅助起始剂的比例，得到的聚醚 醇的高官能度或高或低。为了在硬质聚氨酯泡沫中实现高网络密度，可使用具有高官能度的聚 醚醇。这需要每分子具有大量羟基的起始剂物质。泡沫中的网络密度增加 可使泡沫的机械性能受到影响并使其最优。高度交联结构的形成导致更快 地建立稳定的泡沫，因此导致体系中的固化行为加速并改进。可易于得到 的蔗糖尤其为可构成高官能度聚醚醇基础的物质。将固体起始剂物质烷氧基化的方法描迷于US-A-3346557中。此处， 将包含3-8羟基/mol的起始剂物质与胺催化剂混合并在包含于反应条件下 为固体且含3-8羟基/moI的化合物的加合物中与0.5-1.5mol临近(vicinal) 氧化烯反应。例如将蔗糖、三丁胺和蒸馏水混合并与氧化丙烯反应。将该 加合物汽提，与三丁胺混合并进一步丙氧基化。蔗糖与氧化丙烯的加成产 物用作摄取其它蔗糖以与氧化燁反应的反应介质。在该方法中，由于中间 体上的增加的热应力，而存在产物颜色深的风险，这对某些应用是不希望的。同时，该方法要求重新使用碱性产物或最终多元醇。这损害了该方法 的有效性。DD 211797描述了一种使用与具有作为催化剂和辅助起始剂的组合功 能的材料如氨和/或其丙氧基化产物组合的固体或高粘度起始剂物质而逐 步制备聚醚醇的方法。因此，例如将氨水溶液、氢氧化钾水溶液和蔗糖混 合并在第一反应步骤中丙氧基化。将所得产物汽提并与其它氧化丙烯反应。 掺入含氮化合物导致聚醚醇的粘度较低，并且由于本质反应性增加，而导 致在许多应用中的固化性能降低。描述于DE-A-4209358中的制备基于固体和高粘度羟基-、亚胺-或胺官 能起始剂物质的聚醚醇的方法包括向起始剂物质或起始剂物质混合物中加 入基于多元醇的重量为0.5-5重量％的脂族胺，(SL^使其与氧化烯反应。这 些多元醇具有低的钾含量和浅的颜色。在该方法中，多元醇的胺含量也导 致对异氰酸酯的本质反应性增加。如果蔗糖在起始剂混合物中的比例超过75重量％且蔗糖在辅助起始 剂中的溶解度低的话，则制备基于蔗糖和其它通常为液体的辅助起始剂的 高官能度聚醚醇在4支术上是有困难的。已经发现基于水溶性固体H-官能起始剂，优选山梨糖醇和/或蔗糖， 特别优选蔗糖，尤其是在起始剂物质中具有高比例蔗糖的那些的聚醚醇经 常具有高比例的未反应蔗糖。其可从聚醚醇中沉淀出并导致沉降物。此外， 蔗糖还可在聚氨酯的生产中计量加入多元醇组分时产生问题。此外，结果 是聚醚醇的实际官能度低于计算的官能度。由于多元醇的官能度增加，蔗糖相对于起始剂混合物中的液体或熔融 的辅助起始剂的比例增加。起始剂混合物中的固体组分比例因此变得太高 以至于导致技术和产物质量方面的一 系列缺点。未反应蔗糖改变了多元醇 中量的平衡并且使得在多元醇生产中确保质量变得更困难。因此，在反应的起始阶段中混合变得更困难。因为蔗糖在二醇或三醇 中溶解小并且其在他们的烷氧基化物中的溶解度仍然较低，在给定的如 >400的羟基数下，存在这样的风险游离结晶的蔗糖贯穿反应并且未反应 蔗糖在烷氧基化结束时作为沉降物存在。为避免聚醚醇的加工和硬质泡沫性能中的问题，基于固体起始剂，尤 其是蔗糖的聚醚醇需要不具有残留含量的未反应固体起始剂。本专利技术的目的是提供一种制备基于固体起始剂物质，尤其^^、糖的聚 醚醇的方法，该方法在没有额外工艺步骤的情况下得到不具有残留未反应 固体起始剂物质的聚醚醇，并且其中使用常规的起始化合物。在起始剂物 质混合物中应不使用胺以避免聚醚醇的本质反应性。令人惊讶地发现，在山梨糖醇或蔗糖的水溶液与氧化烯，如氧化丙烯 的反应中，水的反应的启动具有很大困难，因此显著慢于与山梨糖醇、蔗 糖或二醇和/或三醇的反应。为此，令人惊讶的是，与获得目标官能度而不 导致聚醚醇中二醇含量显著增加及因此官能度不希望地降低的水相比，可 在起始剂物质混合物中引入更大量的水。此外，还发现蔗糖与氧化烯的反 应产物在水中的溶解度显著低于蔗糖在水中的溶解度，因此存在于反应混 合物中的水可进一步溶解存在于反应混合物中的蔗糖直至存在于反应混合 物中的蔗糖完全反应。然后，可从反应混合物中除去水。在其它水溶性固 体起始剂物质的情况下也可观察到这些效果。因此，本专利技术提供了 一种通过使用碱金属氢氧化物和/或碱土金属氢氧 化物作为催化剂将氧化烯催化加成到起始剂物质混合物上而制备聚醚醇的方法，其中起始剂物质混合物包含在室温下为固体的水溶性H-官能起始剂 物质，尤其是山梨糖醇和/或蔗糖，特别优选蔗糖，以及在反应温度下为液 体的醇和水，在该方法中，水的量基于起始剂物质混合物的重量为1.0-6.0 重量％，且起始剂物质混合物不包含胺组分。本专利技术还提供了通过本专利技术方法制备的聚醚醇。水在起始剂物质混合物中的量基于起始剂物质混合物的重量优选为 1.0-3.5重量％。起始剂物质混合物的不考虑水的官能度优选为至少4.5，特别优选5， 尤其是6.5。在本专利技术方法特别优选的实施方案中，在2-6mo1,尤其是4-6mo1氧 化烯加成到起始剂物质混合物上之后，将反应混合物中的水含量降低至基 于起始剂物质混合物的重量小于1重量％。在该操作模式中，可以得到具有特别高的官能度，优选大于4.5，特别优选5.0，尤其是6.5且游离起始 剂物质，尤其是蔗糖的含量非常低的聚醚醇。所用固体起始剂物质如所描述的那样尤其为糖，优选山梨糖醇和/或蔗 糖，特别优选蔗糖。作为在反应温度下为液体的醇，也称为辅助起始剂，优选使用双官能 至三官能醇。实例为甘油、双甘油、三羟曱基丙烷和二醇如乙二醇、二甘 醇、三甘醇、丙二醇、双丙二醇、三丙二醇或丁二醇，它们可单独使用或 以至少两种所述多元醇的任何混合物使用。特别优选使用甘油和/或三羟甲 基丙烷。可从经济角度，也可根据聚醚醇的所需本质反应性或根据所用发泡剂 在聚醚醇中的溶解度而选择蔗糖的辅助起始剂。因此，当将甘油和/或三羟甲基丙烷用作辅助起始剂时，常用于生产硬 质PUR泡沫的发泡剂环戊烷在多元醇中的溶解度特别好。作为氧化烯，优选〗吏用氧化乙烯和/或氧化丙烯，尤其是单独使用氧化 丙蹄。借助本专利技术方法可得到固体起始剂残留含量基于聚醚醇重量小于0.1 重量％，优选小于0.08重量V。，尤其是基于聚醚醇重量小于0.05重量％的聚醚醇。与之相反，起始剂混合物已经干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过使用碱金属氢氧化物和／或碱土金属氢氧化物作为催化剂将氧化烯催化加成到起始剂物质混合物上而制备聚醚醇的方法，其中起始剂物质混合物包含在室温下为固体的水溶性Ｈ－官能起始剂物质，在反应温度下为液体的醇和水，在该方法中，水的量基于起始剂物质混合物的重量为１．０－６．０重量％，且起始剂物质混合物不包含胺组分。

【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：S丁施，J温克勒，G赫普纳，H塞弗特，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]