聚醚多羟基化合物的制备方法技术

一种采用将烯化氧对含有活性氢化合物进行加成聚合反应来制备聚醚多羟基化合物的方法，该方法是在用下面的分子式来表示的胺催化剂的存在下来进行的：式中，Ｒ－［１］是烷基或者具有从８到２０个碳原子的链烯基，及Ｒ－［２］和Ｒ－［３］分别是氢原子或者是具有从１到８个碳原子的烷基。所制得的聚醚多羟基化合物具有浅色调、轻微的外部气味，并且是制备优异质量的硬质聚氨酯泡沫体的原料。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于生产聚氨酯泡沫体的。特别是本专利技术涉及采用特殊的胺化合物作为加成聚合催化剂的情况下，将烯化氧加到含有活性氢化合物中，来制备聚醚多羟基化合物的方法。在生产硬质聚氨酯泡沫体中，被用来作为树脂组分的聚醚多羟基化合物，具有一般在300到800毫克KOH/克的范围内的羟基值。是用含有活性氢的化合物与烯化氧在碱性催化剂存在下进行反应而制备的。已经采用聚醚多羟基化合物来制备具有良好特性的硬质聚氨酯泡沫体，而该聚醚多羟基是用含有活性氢化合物作为起始材料的。从官能度和安全观点上来考虑，一般是选自蔗糖、山梨(糖)醇、芳香胺、脂肪族胺和多元醇等的二种或多种化合物的混合物形式。但是蔗糖和山梨(糖)醇在室温至110℃间是固体，因此引起了许多问题，例如在反应器内的搅拌时增加了负荷，在反应早期阶段烯化氧的加成速率十分慢，以及在烯化氧的加成反应完毕之后，在反应的混合物中存在未反应的蔗糖或山梨(糖)醇沉积。用于反应中优选的碱性催化剂是碱金属氢氧化物，例如氢氧化钠和氢氧化钾、较低级的烷基叔胺如三乙胺、二甲基乙醇胺和N，N，N′，N′-四甲基-1，4-丁二胺。在BP-1082673中已经公开了采用较低级的烷基仲胺的方法。在日本专利公开，特开昭52-798(1977)中也已经公开了采用具有更强碱性的催化剂的N-烷基叔多胺的方法。采用这些较低级的烷基仲和叔胺和N-烷基叔多胺作为催化剂的这些方法，其不利处在于(1)聚醚多羟基化合物产物在生产聚氨酯泡沫体时，对于氨基甲酸乙酯反应具有强的催化作用，(2)产物具有不好的色调，和(3)产物具有强烈的气味。USP-4332936已经公开了在胺催化剂存在下，通过采用二甲基甲酰胺来作为溶剂，来溶解固体引发剂的条件下，来制备多官能团的聚醚多羟化合物的方法。采用二甲基甲酰胺溶剂是此专利技术的基本要求。用于此专利技术的任何胺催化剂是较低级的烷基胺。此专利技术的不利之处是必须采用溶剂，例如用二甲基甲酰胺，该二甲基甲酰胺对于生产聚氨酯树脂是多余的。从增加聚醚多羟基化合物与有机聚异氰酸酯的反应，改善硬质泡沫体的物理性能(其性能会由于增加了官能度和为了降低粘度而选用了稀释剂而得到改善)的观点出发，通过把烯化氧加入到蔗糖(作为基料)、脂肪胺、芳香胺和多元醇的混合物中来得到聚醚多羟基化物以生产硬质聚氨酯泡沫体，是近来所必须的了。但是当将烯化氧加入到蔗糖、脂肪胺、芳香胺和多元醇的混合物中去是采用上述的碱金属氢氧化物作为催化剂时，则未反应的蔗糖在烯化氧的加成反应的终了时，会沉积在反应混合物中。或者即使不产生沉积，大量未发生反应的蔗糖残留在中和和净化后的产品中，并一般在生产聚醚多羟基化合物几个月之后逐渐的发生沉积。这样，产品的质量会变得不稳定。从生产技术的观点来看，残留的蔗糖会导致各种问题，例如由于蔗糖晶体会使中和和净化阶段的过滤困难，以及在中和和净化处理后废料处理的问题，同样在采用与有机聚异氰酸酯进行反应来生产聚氨酯泡沫体时，残留的蔗糖在喷射发泡设备中，由于有沉淀物而引起了进给管的堵塞，和损害了产物的色调等问题。同样在引发剂体系中含有蔗糖，造成颜色变坏也是不可避免的问题。在另一方面，当采用通常已知的较低级的烷基仲胺或叔胺时，则聚合反应的活性很小，并且很难能制得具有适合于制造硬质聚氨酯泡沫体的具有一定羟基值的聚醚多羟基化合物，为了能制得这种聚醚多羟基化合物，必须使用极大量的催化剂，从而引起了各种有害效果如色调变坏、胺的气味增大和由于在聚醚多羟基化合物残留有胺催化剂，因而在产生硬质聚氨酯泡沫体阶段存在着活性的问题。如上所述，现在已知的采用较低级的烷基胺作催化剂的方法会导致各种聚醚多羟基化合物产物的质量等问题。一种在用下面的分子式(Ⅰ)所表示的胺催化剂存在下，通过将烯化氧对含有活性氢的化合物(这些化合物包括“碳水化合物和芳香族化合物”和/或脂肪族链化合物)进行加成聚合反应来制备聚醚多羟基化合物的方法， 式中R1是烷基或具有8到20个碳原子的链烯基，R2和R3是氢原子或具有1到8个碳原子的烷基。本专利技术的方法，其特征在于，能很容易地在高反应速度下，通过较少的净化步骤来制备质量稳定的聚醚多羟基化合物。所制得的聚醚多羟基化合物具有浅的色调，低度的外部气味，并且是制备优异质量的硬质聚氨酯泡沫体的原料。为了寻求一种能克服上述问题的新颖的，本专利技术人进行了彻底的研究。其结果，已经发现一种制备聚醚多羟基化合物的方法，它包括一点也不含有未反应的蔗糖，具有高的白度和优异的物理性能，无需净化和过滤步骤，以及在生产硬质聚氨酯泡沫体中在反应性上不会产生相反的效果，从而完成了本专利技术的任务。这就是说，本专利技术是一种制备，该方法是通过将烯化氧加入到一种单一的化合物或者化合物的混合物中(这些化合物是由含有多官能团的含活性氢的化合物中来选择的，包括了芳香胺、脂肪胺及多元醇化合物)，并在用分子式(Ⅰ)表示的胺催化剂存在下进行加成聚合反应的。 式中，R1是烷基或具有8到20个碳原子的链烯基及R2和R3是氢原子或具有1到8个碳原子的烷基。适用于本专利技术的方法的典型加成聚合催化剂包括二甲基辛胺、三辛胺、二甲基癸胺、二甲基十二胺、二甲基肉豆蔻基胺、二甲基棕榈基胺、二甲基油基胺、二甲基硬脂基胺、二甲基亚油基胺和二甲基亚麻基胺。对于加成聚合催化剂的量没有特殊限制，按每重量份由反应所得到的产物来计量，催化剂一般用量为0.01到5.0%重量的范围，优先为0.1到1.0%重量。用于本专利技术的方法中的含有活性氢的化合物包括，例如二醇类，如1，2-亚乙基二醇、二甘醇、三甘醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、丁二醇-1，4和丁二醇-1，3;三醇类，如甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、3-甲基-1，3，5-戊三醇和1，2，6-己三醇;四醇类，如季戊四醇和二甘油;六醇类，如山梨(糖)醇;和其它脂肪族多羟基化合物;碳水化合物，如葡萄糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖和淀粉;芳香族多羟基化合物，如双酚A及各种酚类的甲醛缩合物;三烷基醇胺，如三乙醇胺、三异丙醇胺，和其它多羟基化合物;脂肪族胺，如甲胺、乙胺、乙二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺;和芳香胺，如苯胺甲苯胺和萘胺。通过将烯化氧加到上述含活性氢的化合物和水中所得到的化合物，也可用来作为含活性氢的化合物。含活性氢的化合物可以单独使用或作为混合物来使用，对其混合比例没有特别限制。对其用于生产硬质聚氨酯泡沫体的聚醚多羟基化合物要求有高的官能度和低粘度。相应地，含活性氢的多官能团化合物的混合物，如蔗糖或山梨(糖)醇和具有2到5个官能度的含活性氢化合物一般用来作为起始材料。混合物的代表实例，例如是蔗糖/甘油，蔗糖/三乙醇胺、蔗糖/乙二胺和蔗糖/二胺二苯基甲烷/甘油。此外，也可单独地先从每种含活性氢的化合物中制备聚醚多羟基化合物，然后将所得到的这些聚醚多羟基化合物按所规定的比例进行混合，采用此方法时，起始原料的混合比率可以任意选用，并且加入的烯化氧的量可根据使用的目的而变化。用作本专利技术的方法的催化剂，在混合聚醚多羟基化合物体系中和在单独的聚醚多羟基化合物中都充分显示其作用。适用的典型烯化氧包括环氧乙烷、氧化丙烯、氧化丁烯和氧化苯乙烯。烯化氧可以单独使用或结合使用。起始原料/烯化氧的比率可以适当选择以便得到所期望的OH值。聚醚多羟基化合物所期望的OH值为300到80本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用烯化氧对含有活性氢的化合物进行加成聚合反应来制备聚醚多羟基化合物的方法，该方法包括在用式（１）来表示的胺化合物催化剂的存在下来进行所说的加成聚合反应　　＊＊＊（Ⅰ）　　式中，Ｒ↓〔１〕是烷基或者是具有８到２０个碳原子的链烯基及Ｒ↓〔２〕和Ｒ↓〔３〕分别是氢原子或者是具有１到８个碳原子的烷基。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中岛利和，上野薰，松原清，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]