聚醚双酯、其制备方法及催化剂的应用技术

本发明专利技术提供了一种聚醚双酯、其制备方法及催化剂的应用，该制备方法包括在催化剂的作用下，以酸酐为起始剂进行环氧乙烷的开环聚合，制得所述聚醚双酯；其中，所述催化剂包括第ⅡA族金属的复合氧化物、烷基化合物、烷氧基化合物、羧酸盐，第ⅡA族金属与铝的复合氧化物及锌的羧酸盐、烷基化合物中的一种或多种。本发明专利技术一实施方式的方法，通过一步法制得聚醚双酯，避免了以往工艺中的多步分离操作，缩短了工艺流程。

Polyether diester, preparation method and application of catalyst

【技术实现步骤摘要】
聚醚双酯、其制备方法及催化剂的应用
本专利技术涉及聚醚双酯，具体为一种一步反应制备聚醚双酯的方法。
技术介绍
聚醚双酯通常由聚醚与酸酯化或者聚醚与酯酯交换反应得到，而酯化和酯交换反应是一类可逆化学反应，为了提高产品收率通常选择其中一种物质过量，并且不断蒸馏移走反应过程中的产物，促使反应往正方向进行。由于聚醚的沸点通常高于酸或者酯的沸点，在控制反应方向时往往选择酸或者酯过量，若需要反应后对酸和酯回收再利用，需要增加一个分离单元，分离产物和酸(酯)，这就延长了反应周期，增加了生产成本。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的在于提供一种聚醚双酯的制备方法，包括在催化剂的作用下，以酸酐为起始剂进行环氧乙烷的开环聚合，制得所述聚醚双酯；其中，所述催化剂包括第ⅡA族金属的复合氧化物、烷基化合物、烷氧基化合物、羧酸盐，第ⅡA族金属与铝的复合氧化物及锌的羧酸盐、烷基化合物中的一种或多种。根据本专利技术一实施方式，所述开环聚合的反应方程式如下：R1与R2相同或不同，分别独立地选自H及C1～C12的烃基中的一种或者多种；n＝n1+n2。根据本专利技术一实施方式，所述催化剂包括镁铝复合氧化物、镁铝钙复合氧化物、钙的烷氧基化合物、钙的烷基化合物、钙的羧酸盐、钡的烷氧基化物、锌的烷基化合物中的一种或多种。根据本专利技术一实施方式，所述酸酐与所述环氧乙烷的摩尔比为1:(2～150)。根据本专利技术一实施方式，所述催化剂包括镁铝复合氧化物、甲醇钙、醋酸钙、醋酸锌、二乙基锌中的一种或多种。根据本专利技术一实施方式，所述催化剂的质量为所述酸酐与所述环氧乙烷总质量的0.05％～5％。根据本专利技术一实施方式，所述开环聚合在所述催化剂和阻聚剂的共同作用下进行，所述阻聚剂的质量为所述酸酐与所述环氧乙烷总质量的0.05％～2％。本专利技术进一步提供了一种聚醚双酯，由酸酐与环氧乙烷的开环聚合反应制得。根据本专利技术一实施方式，所述酸酐的结构式为：R1与R2相同或不同，分别独立地选自H及C1～C12的烃基中的一种或者多种。本专利技术进一步提供了一种催化剂在酸酐与环氧乙烷的开环聚合反应中的应用，其中，所述催化剂包括第ⅡA族金属的复合氧化物、烷基化合物、烷氧基化合物、羧酸盐，第ⅡA族金属与铝的复合氧化物及锌的羧酸盐、烷基化合物中的一种或多种。本专利技术一实施方式的方法，在催化剂的作用下，通过一步反应制得聚醚双酯，避免了以往工艺中的多步分离，缩短了工艺流程。具体实施方式体现专利技术特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本专利技术能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本专利技术的范围，且其中的描述在本质上是当作说明之用，而非用以限制本专利技术。本专利技术一实施方式提供了一种聚醚双酯的制备方法，包括在催化剂的作用下，以酸酐为起始剂进行环氧乙烷的开环聚合，制得聚醚双酯；其中，催化剂包括第ⅡA族金属的复合氧化物、烷基化合物、烷氧基化合物、羧酸盐，第ⅡA族金属与铝的复合氧化物及锌的羧酸盐、烷基化合物中的一种或多种。本专利技术一实施方式的方法，以酸酐为起始剂，在催化剂的作用下，通过一步反应生成聚醚双酯，与传统酯化(酯交换)方法相比，具有工艺流程简单、收率高等优点。于一实施方式中，开环聚合的反应方程式如下：R1与R2相同或不同，分别独立地选自H及C1～C12的烃基中的一种或者多种；n＝n1+n2。于一实施方式中，2≤n≤150，例如2、9、10、50、75、100、150等。于一实施方式中，C1～C12的烃基可以是C1～C12的烷基、烯烃基、炔烃基、芳香基等。于一实施方式中，R1、R2可以为氢、甲基、乙基、正丁基(CH3CH2CH2CH2·)、丙烯基(CH3CH＝CH·)、十一烷基(CH3(CH2)9CH2·)、苯基等。于一实施方式中，R1、R2均为正丁基。于一实施方式中，R1、R2均为十一烷基。于一实施方式中，R1、R2均为丙烯基。于一实施方式中，R1、R2均为苯基。于一实施方式中，催化剂可以是第ⅡA族金属(例如镁、钙)的C1～C4的烷基化合物、烷氧基化合物、羧酸盐，或者锌的C1～C4的烷氧基化合物、羧酸盐。于一实施方式中，催化剂可以是镁铝(Mg-Al)复合氧化物、镁铝钙(Mg-Al-Ca)复合氧化物、钙的烷氧基化合物、钙的烷基化合物、钙的醋酸盐、钡的烷氧基化物、锌的烷基化合物、锌的醋酸盐等，例如具体可以为Mg-Al氧化物、甲醇钙、醋酸钙、醋酸锌、二乙基锌等。于一实施方式中，用作催化剂的金属复合氧化物的制备方法可以为共沉淀法，例如以两种可溶盐的水溶液为前驱体，通过氢氧化钠、碳酸钠或者氨水为pH调节剂，反应结束后经多次水洗、烘干、焙烧得到催化剂。于一实施方式中，催化剂的质量为酸酐与环氧乙烷总质量的0.05％～5％，例如0.1％、0.4％、0.5％、1％等。于一实施方式中，酸酐与环氧乙烷的摩尔比为1:(2～150)，例如1:9、1:10、1:50、1:75、1:100等。于一实施方式中，环氧乙烷开环聚合的反应温度为80～190℃，优选150～170℃，反应压力为0.1～0.5MPa。于一实施方式中，酸酐、环氧乙烷在催化剂和阻聚剂的作用下进行开环聚合。于一实施方式中，阻聚剂可以是对苯二酚、5-二叔丁基对苯二酚、氢醌、甲基氢醌、对苯醌、吩噻嗪、对羟基苯甲醚、2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物、氯化铁中的一种或多种。于一实施方式中，阻聚剂的质量为酸酐与环氧乙烷总质量的0.05％～2％，例如0.1％、0.2％、0.4％等。于一实施方式中，聚醚双酯的制备方法包括：向反应釜中加入酸酐，然后加入催化剂和阻聚剂，密封反应釜，进行气密性检测，检测合格后用氮气置换3～5次，然后开始升温，升温至80℃后，向反应釜中通入少量的环氧乙烷，待压力下降温度上升后，持续通入剩余的环氧乙烷，并控制反应温度100～190℃，待反应结束后，继续熟化30～50分钟，降温至70℃，取出物料。本专利技术一实施方式的聚醚双酯的制备方法，步骤简单、流程短、操作方便、成本低，易于直接实现工业化，可以直接得到高纯度的产物。本专利技术一实施方式的聚醚双酯的制备方法，不使用溶剂，节约了能源，无水洗环节、避免了三废的产生，有利于保护环境；同时，因不使用溶剂，避免了产品有特殊气味。本专利技术一实施方式提供了一种聚醚双酯，由酸酐与环氧乙烷的开环聚合反应制得。于一实施方式中，酸酐的结构式为：R1与R2相同或不同，分别独立地选自H及C1～C12的烃基中的一种或者多种。于一实施方式中，酸酐可以为苯甲酸酐、戊酐、月桂酸酐、丁烯酸酐中的一种或者多种。本专利技术一实施方式提供了一种催化剂在酸酐与环氧乙烷的开环聚合反应中的应用，其中，催化剂包括第ⅡA族金属的复合氧化物、烷基化合物、烷氧基化合物、羧酸盐，第ⅡA族金属与铝的复合氧化物及锌的羧酸盐、烷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚醚双酯的制备方法，包括在催化剂的作用下，以酸酐为起始剂进行环氧乙烷的开环聚合，制得所述聚醚双酯；其中，所述催化剂包括第ⅡA族金属的复合氧化物、烷基化合物、烷氧基化合物、羧酸盐，第ⅡA族金属与铝的复合氧化物及锌的羧酸盐、烷基化合物中的一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚醚双酯的制备方法，包括在催化剂的作用下，以酸酐为起始剂进行环氧乙烷的开环聚合，制得所述聚醚双酯；其中，所述催化剂包括第ⅡA族金属的复合氧化物、烷基化合物、烷氧基化合物、羧酸盐，第ⅡA族金属与铝的复合氧化物及锌的羧酸盐、烷基化合物中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述开环聚合的反应方程式如下：



R1与R2相同或不同，分别独立地选自H及C1～C12的烃基中的一种或者多种；n＝n1+n2。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化剂包括镁铝复合氧化物、镁铝钙复合氧化物、钙的烷氧基化合物、钙的烷基化合物、钙的醋酸盐、钡的烷氧基化物、锌的烷基化合物、锌的醋酸盐中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述酸酐与所述环氧乙烷的摩尔比为1:(2～150)。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述催化剂包...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建民，刘兆滨，董振鹏，赵春雨，
申请(专利权)人：辽宁奥克化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21