一种聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂及其合成方法技术

本发明专利技术提供了一种聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，包括组分1、组分2和组分3，其中组分1为冠醚，组分2为季膦盐，组分3为碱金属和/或碱金属化合物。聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂能够降低产品中碱金属离子浓度，提高产品品质，适用于高标准的工业领域。本发明专利技术还提供了一种聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，将含活性氢的化合物与上述催化剂混合，然后在无氧环境或真空环境下加入环氧乙烷；控制温度100～180℃、压力≤1.0MPa，并保持1‑8小时，制得含聚氧化乙烯类聚合物的反应产物；最后向反应产物中加入酸性化合物进行中和。本发明专利技术提供的合成方法操作简单、环境友好，提高了合成的产品质量，适用于高标准的工业化生产。

A synthetic catalyst for poly (ethylene oxide) polymer and its synthesis method

The invention provides a catalyst for the synthesis of polyoxyethylene polymers, including 1 components, 2 components and 3 components, wherein the components 1 are crown ethers, and the components 2 are quaternary phosphonium salts, and the components 3 are alkali metals and / or alkali metal compounds. The synthetic catalyst of poly (ethylene oxide) polymers can reduce the concentration of alkali metal ions in the product and improve the quality of the products. It is suitable for high standard industrial fields. The invention also provides a method for synthesizing poly ethylene oxide polymer, compounds containing active hydrogen and the catalyst mixing, then adding ethylene oxide in the anaerobic environment or vacuum environment; to control the temperature of 100~180 DEG C, the pressure is less than or equal to 1.0MPa, and 1 8 hours, the reaction product was prepared with poly ethylene oxide polymer; finally to reaction products added to neutralize acidic compounds. The synthesis method provided by the invention has the advantages of simple operation and friendly environment, which improves the quality of synthetic products and is suitable for high standard industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂及其合成方法
本专利技术属于化工
，具体涉及一种聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂及其合成方法。
技术介绍
聚氧化乙烯类聚合物，例如聚乙二醇、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、甲氧基聚乙二醇、丙烯醇聚氧乙烯醚、异戊烯醇聚氧乙烯醚或甲基丙烯醇聚氧乙烯醚等，这些产品广泛用于医药、混凝土添加剂、洗涤剂、纺织印染助剂等的原材料，是一大类重要的精细化工材料。聚氧化乙烯类聚合物的合成是以含活性氢的化合物为起始剂，在催化剂的存在下，与环氧乙烷聚合而成。含活性氢化合物与环氧乙烷聚合，目前一般采用碱金属、碱金属的氢氧化物、碱金属氢化物等碱性催化剂催化合成，碱性催化剂易于从市场采购获得，采用碱性催化剂能够满足常规生产产品的质量以及生产效率。但以碱金属或碱金属的氢氧化物等催化合成聚合物时，在反应结束后产品中残留的碱金属离子浓度高，降低了产品质量和产品的生产环保性，限制了聚氧化乙烯类聚合物在工业生产中的应用范围，使其无法直接应用于医药等需要严格限制金属离子浓度的领域。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中碱金属化合物或碱金属单质等碱性催化剂所催化合成聚氧化乙烯类聚合物中，有高浓度的金属离子残留，使聚氧化乙烯类聚合物的产品质量和生产环保性降低，无法应用于高标准的工业生产领域的问题。为此，本专利技术提供了一种聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，所述聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂包括组分1：冠醚；组分2：季膦盐；组分3：碱金属和/或碱金属化合物。上述的聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，所述季膦盐选自甲基三苯基溴化膦、乙基三苯基溴化膦、丙基三苯基溴化膦和丁基三苯基溴化膦中的任一种或几种的季膦盐组合物；所述季膦盐组合物中任一组分的摩尔份数为1-99份。上述的聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂：所述冠醚为18-冠(醚)-6，所述碱金属为金属钾，所述碱金属化合物选自氢氧化钾和氢化钾中的任一种或两种的组合物；或者所述冠醚为15-冠(醚)-5，所述碱金属为金属钠，所述述碱金属化合物选自氢氧化钠和氢化钠中的任一种或两种的组合物；或者所述冠醚为12-冠(醚)-4，所述碱金属为金属锂，所述述碱金属化合物选自氢氧化锂和氢化锂中的任一种或两种的组合物；所述组合物中任一组分的摩尔份数为1-99份。上述的聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，所述组分1：所述组分2：所述组分3的摩尔比为1：(0.5～1.5)：(0.5～1.5)。本专利技术提供了一种聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，包括以下步骤：(1)将含活性氢的化合物与上述的聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂混合，然后在无氧环境或真空环境下加入环氧乙烷；(2)加完环氧乙烷后，控制温度100～180℃、压力≤1.0MPa，并保持1-8小时，制得含聚氧化乙烯类聚合物的反应产物；(3)向反应产物中加入酸性化合物，对反应产物进行中和。上述的聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，还包括：在步骤(2)结束后，继续加入环氧化合物，在上述的聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂存在下，合成更高分子量的聚氧化乙烯类聚合物的步骤。上述的聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，还包括：在步骤(1)中加入所述环氧乙烷前，将温度升高至100～120℃，然后控制温度100～180℃，压力≤1.0MPa，加入所述环氧乙烷的步骤。上述的聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，所述含活性氢的化合物选自甲醇、乙醇、正丁醇、辛醇、天然脂肪醇、异戊烯醇、甲基丙烯醇、丙烯醇、1，4-丁烯-二醇、2，3-二溴-1，4-丁烯-二醇、壬基酚、乙二醇、二甘醇、甘油、油酸、蓖麻油、硬脂酸、叔丁胺或脂肪胺中的一种或几种。上述的聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，所述含活性氢的化合物与所述环氧乙烷的摩尔比为1:(1-800)。上述的聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，所述聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂的加入量为所述含活性氢的化合物与所述环氧乙烷质量和的0.01-0.9％。本专利技术相对现有技术具有如下优点：1.本专利技术提供的聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，包括组分1、组分2和组分3，其中组分1为冠醚，组分2为季膦盐，组分3为碱金属和/或碱金属化合物。催化剂中各活性成分之间相互配合，在保证产物生产效率的前提下，有效降低了聚氧化乙烯类聚合物中金属离子的浓度，提高了聚氧化乙烯类聚合物的质量与环境友好性，使聚氧化乙烯类聚合物能够应用于高标准的工业生产领域。2.本专利技术提供了聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂中冠醚、季膦盐，以及碱金属和碱金属化合物的具体选择种类，以及催化剂中各组分之间的配比关系。所使用的冠醚、季膦盐，以及碱金属和碱金属化合物容易获得，有利于控制生产成本，催化剂按照所提供的摩尔数进行配制时具有强的催化活性。3.本专利技术提供了一种聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，将含活性氢的化合物与上述催化剂混合，然后在无氧环境或真空环境下加入环氧乙烷；控制温度100～180℃、压力≤1.0MPa，并保持1-8小时，制得含聚氧化乙烯类聚合物的反应产物；最后向反应产物中加入酸性化合物进行中和。通过使用上述的催化剂，提高生产过程的环境友好性，能够用于生产金属离子浓度低、质量高的聚氧化乙烯类聚合物。所提供的反应温度和压力条件能够保证催化剂高效且稳定的催化活性，使生产的聚氧化乙烯类聚合物批次重复性好，产品质量稳定。4.本专利技术提供的聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，在以所提供的活性氢的化合物与环氧乙烷摩尔比、以及催化剂加入量的条件下生产，催化剂具有高的催化活性和底物转化能力，产物中金属离子浓度低，合成过程有效抑制副反应发生、稳定性好，在100-180℃的较宽温度范围内适用，操作简单、环境友好性进一步提高，适用于工业生产。具体实施方式以下通过具体实施例来说明本专利技术的实施方式，除非另外说明，本专利技术中所公开的实验方法均采用本
常规技术，实施例中所用到的试剂和原料均可由市场购得。实施例1本实施例提供一种聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，具体包括以下步骤：1、向高压实验反应釜中，加入甲基丙烯醇0.5摩尔，向计量罐中加入环氧乙烷26.5摩尔。2、继续向反应釜中加入聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，催化剂的加入量为甲基丙烯醇与环氧乙烷质量和的0.01％，催化剂由18-冠(醚)-6、氢氧化钾和甲基三苯基溴化膦组成，其中18-冠(醚)-6的摩尔数：氢氧化钾的摩尔数：甲基三苯基溴化膦的摩尔数＝1:0.5:0.5。3、封釜后进行氮气置换，釜内温度升高至100～120℃。在100～120℃下，开始将计量罐中的环氧乙烷加入反应釜中，并逐渐升温，控制反应温度120～130℃，反应压力不高于1.0MPa。4、加完环氧乙烷后，关闭环氧乙烷进料阀，在120～130℃下继续维持恒温熟化8小时，制得含有聚氧化乙烯类聚合物的反应产物。5、将釜内温度降低至60～80℃，加入乙酸中和，得到聚氧化乙烯类聚合物。实施例2本实施例提供一种聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，具体包括以下步骤：1、向高压实验反应釜中，加入异戊烯醇0.5摩尔，向计量罐中加入环氧乙烷25摩尔。2、继续向反应釜中加入聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，催化剂的加入量为异戊烯醇与环氧乙烷质量和的0.1％，催化剂由15-冠(醚)-5、氢化钠和乙基三苯基溴化膦组成，其中15-冠(醚)-5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，其特征在于，所述聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂包括组分1：冠醚；组分2：季膦盐；组分3：碱金属和/或碱金属化合物。

【技术特征摘要】
1.一种聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，其特征在于，所述聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂包括组分1：冠醚；组分2：季膦盐；组分3：碱金属和/或碱金属化合物。2.根据权利要求1所述的聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，其特征在于，所述季膦盐选自甲基三苯基溴化膦、乙基三苯基溴化膦、丙基三苯基溴化膦和丁基三苯基溴化膦中的任一种或几种的季膦盐组合物；所述季膦盐组合物中任一组分的摩尔份数为1-99份。3.根据权利要求1所述的聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，其特征在于，所述冠醚为18-冠(醚)-6，所述碱金属为金属钾，所述碱金属化合物选自氢氧化钾和氢化钾中的任一种或两种的组合物；或者所述冠醚为15-冠(醚)-5，所述碱金属为金属钠，所述述碱金属化合物选自氢氧化钠和氢化钠中的任一种或两种的组合物；或者所述冠醚为12-冠(醚)-4，所述碱金属为金属锂，所述述碱金属化合物选自氢氧化锂和氢化锂中的任一种或两种的组合物；所述组合物中任一组分的摩尔份数为1-99份。4.根据权利要求1-3任一项所述的聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂，其特征在于，所述组分1：所述组分2：所述组分3的摩尔比为1：(0.5～1.5)：(0.5～1.5)。5.一种聚氧化乙烯类聚合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含活性氢的化合物与权利要求1-4任一项所述的聚氧化乙烯类聚合物的合成催化剂混合，然后在无氧环境或真空环境下加入环氧乙烷；(2)加完环氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁国强，
申请(专利权)人：佳化化学茂名有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44