一种支链聚醚、中间体及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种支链聚醚、中间体及其制备方法。制备方法如下：(1)在惰性气氛下将单官能度起始剂和催化剂混合，升温，逐步加入环氧化物反应，然后熟化得中间体A；(2)将中间体A与一元强碱性物质混合，反应制得醇盐，加入2‑氯甘油和/或3‑氯甘油封端，即得官能度为2的支链聚醚中间体B；中间体A与一元强碱性物质的摩尔比为1:1.05～1:1.15；(3)在惰性气氛下将支链聚醚中间体B和催化剂混合，升温到60～120℃，逐步通入环氧化物反应，然后熟化即得支链聚醚。本发明专利技术的支链聚醚的支链长度可自行设计，支链与主链的比例可调，亲水亲油性可设计，链段活性也可调节，具有良好的阻尼性能和高强度吸能作用。

A branch chain polyether, intermediate and its preparation method

The invention discloses a branched chain polyether, an intermediate and a preparation method thereof. The preparation methods are as follows: (1) in the inert atmosphere, the mono functional initiator and the catalyst are mixed, heating, gradually adding the epoxide reaction, and then curing the intermediate A; (2) the intermediate A is mixed with the mono strong alkaline substance, and the reaction is made to produce the alcohol salt, and the addition of 2 chlorin glycerol and / or 3 chlorin glycerin is sealed, that is, the degree of functional degree is 2. The chain polyether intermediate B; the molar ratio of the intermediate A to the strong alkaline substance is 1:1.05 to 1:1.15; (3) in the inert atmosphere, the chain polyether intermediate B and the catalyst are mixed and heated to 60~120 degrees C, and gradually into the epoxide reaction, and then the branched polyether is obtained by curing. The branch chain length of the branched chain polyether can be designed by itself, the proportion of the chain and the main chain is adjustable, the hydrophilic lipophilic property can be designed, the chain activity is also adjustable, and it has good damping property and high strength energy absorption.

【技术实现步骤摘要】
一种支链聚醚、中间体及其制备方法
本专利技术涉及一种支链聚醚、中间体及其制备方法。
技术介绍
现有的常规聚醚主要是采用常规起始剂，如：1,2-丙二醇，二丙二醇，乙二醇，二甘醇，甘油和三羟甲基丙烷等，由其发生丙氧基化反应得到一定数均分子量的聚醚多元醇，其结构通常是二官能度直链或者三官能度，在与异氰酸酯反应后，利用大分子中硬段与软段的配合，使聚醚分子链具有阻尼性能和吸能作用，但由于这种分子中没有支链，或支链的基团结构单一，长度短，从而使得高分子聚醚的阻尼性能和吸能作用有限。因此，如何提高聚醚支链长度，改善聚醚的阻尼性能和吸能作用成了本领域的重要研究课题。
技术实现思路
本专利技术所解决的技术问题在于克服常规支链聚醚分子没有支链，或支链基团单一，长度短，不能自由设计的缺陷，提供了一种支链聚醚、中间体及其制备方法。本专利技术的技术关键点是在传统聚醚的合成方法上采用聚醚封端技术，更关键的是采用了特殊的封端剂，它虽封住单官能羟基的活性，更重要的是又引入了双羟基作为聚醚的主链，其另一关键点是利用常规聚醚合成方法来自由设计支链的长度，主链的长度以及支链与主链的比例，更重要的是还可由环氧化物的种类来自由设计支链和主链的亲水与亲油性能。由本专利技术合成的支链聚醚的支链长度可自行设计(常规聚醚支链只是单一结构的基团，极短)，支链与主链的比例可设计，且聚醚支链和主链的链段结构可自由设计，亲水亲油性能可设计，链段活性也可调节。这种特殊结构的高分子支链聚醚具有极好的阻尼性能和高强度吸能作用，可广泛用于聚氨酯软泡，高弹性体制品中，获得极好的高弹性、良好的隔音吸音和减震抗冲击等性能。本专利技术通过以下技术方案来解决上述技术问题。本专利技术提供了一种支链聚醚的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)在惰性气氛下，将单官能度起始剂和催化剂混合，升温，逐步加入环氧化物进行反应，然后熟化，得到中间体A；(2)将所述中间体A与一元强碱性物质混合，反应制得醇盐，然后加入封端剂封端，制得官能度为2的中间体B；所述中间体A与一元强碱性物质的摩尔比为1:1.05～1:1.15；所述封端剂为2-氯甘油和/或3-氯甘油；(3)在惰性气氛下，将所述中间体B和催化剂混合，升温到60～120℃，按照设定量逐步通入环氧化物进行反应，然后熟化，即得。步骤(1)中，所述单官能度起始剂可为本领域常规使用的单官能度起始剂，一般为一元醇，所述一元醇的碳原子数可不作限制，较佳地，所述一元醇为甲醇、乙醇和丁醇中的一种或多种。步骤(1)中，所述催化剂可为本领域常规使用的催化剂，较佳地，所述催化剂为碱金属化合物和/或碱土金属化合物，更佳地，所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钾、甲醇钠、氢化钠和金属钠中的一种或多种。步骤(1)中，所述升温的温度可按照本领域常规温度进行设置，较佳地，所述升温为升温至60～120℃，更佳地，所述升温为升温至60～70℃。步骤(1)中，所述环氧化物可为本领域常规使用的环氧化物，较佳地为环氧乙烷和/或环氧丙烷。所述环氧化物的添加量本领域技术人员可根据实际要求的支链与主链比例进行选择。步骤(1)中，所述反应的温度较佳地控制在105～120℃，所述反应的压力较佳地控制在0.5MPa以下。步骤(1)中，所述熟化的时间可为本领域常规的熟化时间，较佳地为1～2.5h，更佳地为1.5～2.0h。步骤(1)中，所述单官能度起始剂、催化剂和环氧化物的质量比本领域技术人员可根据自行设计的支链聚醚的主链结构、长度，主链与支链的比例常规选择。例如，在本专利技术一较佳实施例中，根据自行设计的丙三醇聚氧乙烯聚氧丙烯醚单甲酯(GD4002)支链聚醚的结构及支链与主链的比例，所述单官能度起始剂、催化剂和环氧化物的质量比可选择为(30～50):(1～5):(950～970)。步骤(1)中，所述中间体A的羟值本领域技术人员亦可根据自行设计的支链聚醚的主链结构、长度，主链与支链的比例进行设计。例如，在本专利技术一较佳实施例中，根据自行设计的GD4002支链聚醚的结构及支链与主链的比例，所述中间体A的羟值可设计为54.0～58.0mgKOH/g。步骤(1)中，所述惰性气氛可为本领域常规使用的惰性气氛，较佳地为氮气气氛或氩气气氛。步骤(2)中，所述一元强碱性物质为本领域常规使用的一元强碱性物质，一摩尔一元强碱性物质可与水完全反应并生成一摩尔氢氧根离子，所述一元强碱性物质一般为一元强碱金属的氢化物和/或一元强碱金属；较佳地，所述一元强碱性物质为氢化钠和/或金属钠。步骤(2)中，所述混合的温度可为本领域常规混合温度，较佳地为60～80℃。其中，混合温度在60～80℃范围内，即可加速该步骤的反应，又可保证中间体B不被破坏。步骤(2)中，所述混合的时间可为本领域常规的混合时间，较佳地为4～8h，更佳地为6～8h。步骤(2)中，所述反应一般在搅拌状态下进行。步骤(2)中，所述中间体A、一元强碱性物质和封端剂的摩尔比较佳地为1:(1.05～1.15):1.15。例如，在本专利技术一较佳实施例中，按照自行设计的GD4002支链聚醚的结构及支链与主链的比例，根据步骤(1)中选择的单官能度起始剂、催化剂和环氧化物的质量比(30～50):(1～5):(950～970)，所述中间体A、一元强碱性物质和封端剂的质量比可选择为(967～1039):(26.5～28.8):(121.6～132.6)。步骤(2)中，本领域技术人员根据本专利技术描述的步骤和本领域公知常识均知晓所述中间体B为封端聚醚中间体B。其中，所述中间体B的羟值由本领域技术人员自行设计的中间体A决定。例如，在本专利技术一较佳实施例中，根据自行设计的GD4002支链聚醚的结构及支链与主链的比例，中间体A的羟值为54.0～58.0mgKOH/g，因此所得到的封端聚醚中间体B的羟值为96.5～102.7mgKOH/g。步骤(3)中，所述混合前，所述中间体B较佳地还进行真空脱水，以减少水分的残余量，进而减少产品杂质。所述真空脱水可采用本领域常规的真空泵进行，例如油泵，所述真空脱水的真空度一般为-0.095～-0.100MPa。步骤(3)中，所述催化剂可为本领域常规使用的催化剂，较佳地，所述催化剂为碱金属化合物和/或碱土金属化合物，更佳地，所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钾、甲醇钠和金属钠中的一种或多种。步骤(3)中，所述升温的温度可按照本领域常规温度进行设置，较佳地，所述升温为升温至60～120℃，更佳地，所述升温为升温至100～120℃。步骤(3)中，所述环氧化物可为本领域常规使用的环氧化物，较佳地为环氧乙烷和/或环氧丙烷。所述环氧化物的添加量本领域技术人员可根据实际要求的支链与主链比例进行选择。例如，在本专利技术一较佳实施例中，根据自行设计的GD4002支链聚醚的支链与主链的比例，所述中间体B、催化剂和环氧化物的质量比可选择为1120:(6～9):2900。步骤(3)中，所述熟化的时间可为本领域常规的熟化时间，较佳地为1～2.5h。步骤(3)中，所述熟化后较佳地还进行精制提纯。所述精制提纯的方法和条件可按照本领域常规方法和条件进行。所述精制提纯一般包括中和、吸附和脱水的步骤。其中，所述中和可按照本领域常规操作进行，一般通过添加中和剂进行中和。所述中和剂为本领域常规使用的中和剂，较佳地为磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支链聚醚的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)在惰性气氛下，将单官能度起始剂和催化剂混合，升温，逐步加入环氧化物进行反应，然后熟化，得到中间体A；(2)将所述中间体A与一元强碱性物质混合，反应制得醇盐，然后加入封端剂封端，制得官能度为2的中间体B；所述中间体A与一元强碱性物质的摩尔比为1:1.05～1:1.15；所述封端剂为2‑氯甘油和/或3‑氯甘油；(3)在惰性气氛下，将所述中间体B和催化剂混合，升温到60～120℃，按照设定量逐步通入环氧化物进行反应，然后熟化，即得。

【技术特征摘要】
1.一种支链聚醚的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)在惰性气氛下，将单官能度起始剂和催化剂混合，升温，逐步加入环氧化物进行反应，然后熟化，得到中间体A；(2)将所述中间体A与一元强碱性物质混合，反应制得醇盐，然后加入封端剂封端，制得官能度为2的中间体B；所述中间体A与一元强碱性物质的摩尔比为1:1.05～1:1.15；所述封端剂为2-氯甘油和/或3-氯甘油；(3)在惰性气氛下，将所述中间体B和催化剂混合，升温到60～120℃，按照设定量逐步通入环氧化物进行反应，然后熟化，即得。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述单官能度起始剂为一元醇；和/或，步骤(1)中，所述催化剂为碱金属化合物和/或碱土金属化合物；和/或，步骤(1)中，所述升温为升温至60～120℃；和/或，步骤(1)中，所述反应的温度控制在105～120℃，所述反应的压力控制在0.5MPa以下；和/或，步骤(1)中，所述熟化的时间为1～2.5h；和/或，步骤(1)中，所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛；和/或，步骤(2)中，所述一元强碱性物质为氢化钠和/或金属钠；和/或，步骤(2)中，所述混合的温度为60～80℃；和/或，步骤(2)中，所述混合的时间为4～8h；和/或，步骤(2)中，所述中间体A、一元强碱性物质和封端剂的摩尔比为1:(1.05～1.15):1.15；和/或，步骤(3)中，所述混合前，所述中间体B还进行真空脱水；和/或，步骤(3)中，所述催化剂为碱金属化合物和/或碱土金属化合物；和/或，步骤(3)中，所述升温为升温至60～120℃；和/或，步骤(3)中，所述环氧化物为环氧乙烷和/或环氧丙烷；和/或，步骤(3)中，所述熟化的时间为1～2.5h；和/或，步骤(3)中，所述惰性气氛为氮气气氛或氩气气氛。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述一元醇为甲醇、乙醇和丁醇中的一种或多种；和/或，步骤(1)中，所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钾、甲醇钠、氢化钠和金属钠中的一种或多种；和/或，步骤(1)中，所述升温为升温至60～70℃；和/或，步骤(1)中，所述熟化的时间为1.5～2.0h；和/或，步骤(2)中，所述混合的时间为6～8h；...

【专利技术属性】
技术研发人员：董建国，涂天平，赵鑫，龚涛，杜辉，王伟，
申请(专利权)人：上海东大化学有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31