聚醚胺和亚烷基胺的联合制备制造技术

本发明专利技术提供一种通过胺化包含烷氧基化的醇和固体高熔点多元醇的液体多元醇引发剂混合物，以联合制备聚醚胺和亚烷基胺混合物的方法。该聚醚胺和亚烷基胺混合物可以用于多种应用，例如用于环氧树脂配制物的固化剂或者作为聚脲合成中的原材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚醚胺和亚烷基胺的联合制备相关申请的交叉参考本申请要求2016年1月12日提交的美国临时专利申请序列号62/277,522在35U.S.C.119(e)下的权益，其整个内容在此明确通过参考引入。关于联邦资助的研究或开发的声明不适用。专利
本专利技术提供一种通过使烷氧基化的醇和高熔点多元醇胺化来生产聚醚胺和亚烷基胺混合物的方法。该胺混合物可以用于多个应用，例如用于环氧树脂的固化或者用于聚脲的合成。专利技术背景烷氧基化的醇的胺化是在现有技术中久已公知的方法。它通常涉及在氢化催化剂存在下和通常在氢气存在下烷氧基化的醇与氨的反应。随后生产的聚醚胺获得了许多应用，例如作为环氧树脂的固化剂或者作为合成聚酰胺和聚脲的原材料。整个商业方法通常要求：通过添加环氧烷例如环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷来使引发剂醇例如丙二醇或甘油烷氧基化，以形成具有不同官能的前体多元醇；和使该前体多元醇在高温高压进行还原性胺化，以产生聚醚胺。在大部分情况中，烷氧基化的引发剂醇在室温是液体，或者是低熔点固体。因为高能耗和需要更大的资金投入来增加热追踪能力，目前的方法中通常排除了高熔点引发剂醇。但是，这些高熔点引发剂醇有时候具有独特的和期望的特征，例如硬质主链、高官能度等。因此，有利地是提供这样的方法，其能够处置这样的高熔点引发剂醇，而不必对传统制造设施进行重大改变。
技术实现思路
本申请描述了一种联合制备聚醚胺和亚烷基胺混合物的新方法。该方法使用烷氧基化的醇作为溶剂和在还原性胺化步骤中作为与高熔点多元醇的共反应物。聚醚胺和亚烷基胺混合物可以与环氧树脂合并以形成环氧树脂配制物，或者与有机多异氰酸酯反应以形成聚脲。具体实施方式如果在本文中出现，术语“包含”及其派生词并不意在排除任何另外的组分、步骤或程序的存在，无论其是否在本文中公开。为了避免任何疑义，本文通过使用术语“包含”所要求保护的全部组合物可以包括任何另外的添加剂、助剂或化合物，除非有相反指示。相反地，如果在本文中出现，术语“主要由……组成”从任何随后引用的范围中排除任何其他组分、步骤或程序，除了对于操作性来说并非本质的那些之外，和如果使用，术语“由……组成”排除了没有明确描述或列举的任何组分、步骤或程序。除非另有规定，否则术语“或”指的是所列举的单个以及任意组合的成员。冠词“一个”和“一种”在本文中用于表示一个/种或多于一个/种(即至少一个/种)的该冠词的语法宾语。举例来说，“一种胺”表示一种胺或多于一种胺。短语“在一个实施方案中”，“根据一个实施方案”等通常表示该短语之后的具体特征、结构或特性包括在本专利技术的至少一个实施方案中，并且可以包括在本专利技术的多于一个实施方案中。重要地，这样的短语不必然指相同的实施方案。如果说明书记载组分或特征“可以”、“能够”、“能”或“可能”被包括或者具有一定特性，则不要求该具体组分或特征被包括或者具有该特性。当涉及基本上不存在材料来使用时，术语“基本上不含”表示这样的材料如果有的话，以偶然的杂质或副产物存在。例如，在一些实施方案中，该材料的存在量可以不大于0.01wt％，或者替代地不大于0.001wt％，基于体系的总重量计。根据一方面，本专利技术提供一种联合制备聚醚胺和亚烷基胺混合物的方法。该方法总体上包括：(a)混合和加热烷氧基化的醇引发剂和每分子具有2-8个羟基的固体高熔点多元醇，以形成液体多元醇引发剂混合物；和(b)将该液体多元醇引发剂混合物装入还原性胺化区，并且在还原性胺化催化剂和氨存在下还原性胺化该混合物，以形成该聚醚胺和亚烷基胺混合物。已经令人惊讶地发现，烷氧基化的醇引发剂充当了溶解高熔点多元醇的溶剂以及被胺化的反应介质的一部分。因此，虽然所考虑的高熔点多元醇的熔点可以相对高，例如在一个实施方案中至少约100℃，在其他实施方案是至少约80℃，或至少约60℃，或至少约40℃，或甚至至少约30℃，但是烷氧基化的醇引发剂和高熔点多元醇混合物将具有明显降低的熔点，这使该方法在商业实践中相等于一种单级方法。本文所述方法的优点是显而易见的。例如，因为该方法使用单级，所以与现有技术的多级方法相比，产生的不期望的副产物的数目将明显减少。此外，因为烷氧基化的醇充当溶剂，所以该方法可以基本上没有水或者也会导致杂质和不期望的副产物的其他溶剂来进行。根据本专利技术的一方面，烷氧基化的醇引发剂是由醇和环氧烷加成形成的聚氧亚烷基多元醇。在一个实施方案中，醇是一元醇，例如甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。在另一实施方案中，醇是多元醇。多元醇可以是二元醇例如乙二醇、丙二醇、三丙二醇、新戊二醇、聚四亚甲基醚二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇或1,4-环己烷二甲醇，三元醇例如甘油或三羟甲基丙烷，四元醇例如季戊四醇，六元醇例如山梨糖醇，或者八元醇例如蔗糖。在另一实施方案中，环氧烷可以是环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷或其组合。在一个实施方案中，环氧烷是环氧丙烷和/或环氧乙烷。当环氧丙烷和环氧乙烷组合使用时，加合物可以是嵌段加合物或无规加合物。在一个具体的实施方案中，烷氧基化的多元醇引发剂是式(1)的化合物其中每个AO可以相同或不同，并且每个可以彼此独立地是乙烯氧基、丙烯氧基或丁烯氧基，y和z可以每个单独是0-6的数，例如0、1、2、3、4、5或6，其中y和z中的至少一个是1或更大，y+z可以是1-12的数，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12，和X可以是线性或支化的C2-C18亚烷基，例如C2-C12亚烷基和特别是C2-C6亚烷基，或C3-C12亚环烷基，例如C4-C8亚环烷基，特别是C5-C8亚环烷基，或C2-C4亚烷基-C3-C12亚环烷基，例如C2-C4亚烷基-C5-C6亚环烷基，或C2-C4亚烷基-C3-C12亚环烷基-C2-C4亚烷基，例如C2-C4亚烷基-C5-C6亚环烷基-C2-C4亚烷基。根据另一方面，高熔点多元醇是具有2-8个羟基的化合物，在一些实施方案中具有2-3个羟基。在一个实施方案中，高熔点多元醇可以是：新戊二醇；季戊四醇，其可以是相对纯的，或者可以包含不同量的二季戊四醇和三季戊四醇；二季戊四醇；三季戊四醇；玉米淀粉的甲基αd-糖苷；玉米淀粉；蔗糖；乳糖；d-甘露糖醇；无水山梨糖醇；卫矛醇(dulcitol)；赤藓醇；苏糖醇；阿糖醇；木糖醇；核糖醇；蒜糖醇；阿卓糖醇；山梨糖醇(gulitol)；半乳糖醇(galactitol)；塔罗糖醇；麦芽糖醇，异麦芽糖醇；乳糖醇；三羟甲基丙烷；三羟甲基乙烷；肌醇；葡萄糖；果糖；及其混合物。在一个具体的实施方案中，高熔点多元醇是在大气压下熔点至少约80℃，在其他实施方案中至少约90℃，而在另外的实施方案中至少约100℃的化合物。将烷氧基化的醇引发剂和高熔点多元醇混合和加热，以溶解高熔点多元醇和形成液体多元醇引发剂混合物。在一些实施方案中，烷氧基化的醇引发剂与高熔点多元醇的重量比(即烷氧基化的醇引发剂:高熔点多元醇)可以例如等于或大于以下比率：95:5；90:10；85:15；80:20；75:25；70:30；65:35；60:40；55:45；或51:49。在其他实施方案中，高熔点多元醇与烷氧基化的醇引发剂的重量比(即高熔点多元醇:烷氧基化的醇引发剂)可以例如等于或大于以下比率：95:5；90:10；85:15；80:20本文档来自技高网...

【技术保护点】
联合制备聚醚胺和亚烷基胺混合物的方法，其包括(a)混合和加热烷氧基化的醇引发剂和每分子具有2‑8个羟基的固体高熔点多元醇，以形成液体多元醇引发剂混合物；和(b)将该液体多元醇引发剂混合物装入还原性胺化区，并且在还原性胺化催化剂和氨存在下还原性胺化该液体多元醇引发剂混合物，以形成该聚醚胺和亚烷基胺混合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.12 US 62/277,5221.联合制备聚醚胺和亚烷基胺混合物的方法，其包括(a)混合和加热烷氧基化的醇引发剂和每分子具有2-8个羟基的固体高熔点多元醇，以形成液体多元醇引发剂混合物；和(b)将该液体多元醇引发剂混合物装入还原性胺化区，并且在还原性胺化催化剂和氨存在下还原性胺化该液体多元醇引发剂混合物，以形成该聚醚胺和亚烷基胺混合物。2.根据权利要求1所述的方法，其中该烷氧基化的醇引发剂是由醇和环氧烷加成来形成的聚氧亚烷基多元醇。3.根据权利要求2所述的方法，其中该醇是乙二醇、丙二醇、三丙二醇、新戊二醇、聚四亚甲基醚二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇或1,4-环己烷二甲醇。4.根据权利要求1所述的方法，其中该高熔点多元醇是新戊二醇；季戊四醇；二季戊四醇；三季戊四醇；玉米淀粉的甲基αd-糖苷；玉米淀粉；蔗糖；乳糖；d-甘露糖醇；无水山梨糖醇；卫矛醇；赤藓醇；苏糖醇；阿糖醇；木糖醇；核糖醇；蒜糖醇；阿...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·周，H·P·克雷恩，D·C·刘易斯，
申请(专利权)人：亨斯迈石油化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US