一种山梨醇基聚醚多元醇的制备方法及得到的聚醚多元醇技术

本发明专利技术提供一种山梨醇基聚醚多元醇的制备方法及得到的聚醚多元醇，其中，以固态山梨醇为起始剂，将碱金属类催化剂和环氧化合物分两次以上加入反应系统内，分别进行聚合，再经后处理得到所述山梨醇基聚醚多元醇。本发明专利技术通过分步投入催化剂进行反应来降低反应初始体系的粘度，达到了不要添加溶剂和官能度调节剂，即可做出高官能度的产品，产品质量可控，生产周期短，可重复性强，可以生产不同分子量和性质的聚醚来满足不同客户的需求。性质的聚醚来满足不同客户的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种山梨醇基聚醚多元醇的制备方法及得到的聚醚多元醇


[0001]本专利技术涉及聚醚多元醇的制备，尤其涉及山梨醇基聚醚多元醇的制备。

技术介绍

[0002]在通用型聚醚多元醇这一大类中，以乙二醇、丙二醇、甘油、已三醇、季戊四醇、木糖醇、蔗糖为起始剂与环氧化物聚合制备聚醚早已有报导，这些聚醚产品可用于各种用途的软、半软、硬质泡沫塑料。但是以山梨醇作起始剂工业化的报导很少，原因可能是以前国内山梨醇的产品几乎全部为70％的水溶液，由于水分含量过高，难以用作起始剂，虽然后来工艺改进后出现了固态山梨醇，但是国内对这一块的研究还是普遍偏少。
[0003]固态山梨醇作为一种高官能度起始剂，通过合成为山梨醇基聚醚后，用其制备的泡沫塑料在老化性能、尺寸稳定性、机械性能、软化温度以及耐油性能等方面要比传统甘油基聚醚、木糖醇基聚醚、蔗糖基聚醚优越的多。
[0004]目前山梨醇聚醚的通用制备工艺是：以固态山梨醇为起始剂，碱金属为催化剂，在一定温度和压力下，与环氧化物进行聚合反应生成粗山梨醇聚醚。但是为了降低初始反应体系的粘度，普遍的做法是事先在反应釜中加入溶剂或者官能度调节剂，以此来降低初始反应体系的粘度。溶剂的加入不仅引入了杂质，而且在反应后续过程中还要进行脱除，这不仅增加了反应工序，而且溶剂脱除不干净也会影响最终产品质量。官能度调节剂的加入由于其会参与聚合反应，从而降低了山梨醇聚醚的最终官能度，影响产品的最终使用性能。
[0005]中国专利CN102617848A公开了一种山梨醇聚醚多元醇的制备方法，其中在制备中加入调节剂，提高了山梨醇基聚醚多元醇的流动性，但是相应的产品官能度也有所降低，会对泡沫产品的力学性能产生一定影响。
[0006]中国专利CN106146823A描述了一种三段式山梨醇聚醚的制备方法，其将固体山梨醇和碱金属催化剂混合后，在反应温度下直接跟环氧化物进行反应，但是该方法因山梨醇和碱金属催化剂反应生成的醇盐，会造成体系粘度增大，搅拌困难，后续不易将副产物水脱干净，导致官能度稍低于6，而且因搅拌困难，导致第一段的环氧丙烷与醇盐的接触面积较小，很难反应，增加了整个生产工序的生产周期。
[0007]因此通过开发新的山梨醇基聚醚制备工艺，使其无需在反应初始阶段通过添加溶剂或者调节剂来降低体系粘度，即可做出高官能度的产品，具有较高的经济价值。

技术实现思路

[0008]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术公开了一种新型山梨醇基聚醚制备方法，使其无需在反应初始阶段通过添加溶剂或者调节剂来降低体系粘度，即可做出高官能度的产品，具有较高的经济价值，同时，所述制备方法可制得具有高官能度、低成本、不同性质的聚醚，而且该生产流程简单，方法控制方便，产品质量可控。
[0009]本专利技术的目的之一在于提供一种山梨醇基聚醚多元醇的制备方法，其中，以固态山梨醇为起始剂，将碱金属类催化剂和环氧化合物分两次以上加入反应系统内，分别进行
聚合后得到所述山梨醇基聚醚多元醇。本专利技术的制备方法中、尤其是制备初期不添加溶剂和调节剂。
[0010]在一种优选的实施方式中，所述制备方法包括以下步骤：
[0011]步骤1、以固态山梨醇为起始剂，部分碱金属类催化剂和部分环氧化合物进行第一段聚合；
[0012]步骤2、再加入剩余碱金属类催化剂和剩余环氧化合物进行第二段聚合，然后脱除未反应环氧化合物，得到山梨醇基聚醚多元醇粗品；
[0013]步骤3、对所述山梨醇基聚醚多元醇粗品进行后处理，得到所述山梨醇基聚醚多元醇产品。
[0014]在一种优选的实施方式中，在步骤1中，先将固态山梨醇和部分碱金属催化剂置于反应系统内，然后进行保护气置换、升温至110～150℃，再降温至80～130℃进行第一段聚合。
[0015]其中，升温的目的是实现溶解和脱水。所述保护气包括氮气和/或惰性气体，优选包括氮气和/或氩气。
[0016]在一种优选的实施方式中，在步骤1中，以所述固态山梨醇的重量100wt％计，所述部分碱金属类催化剂的用量为0.1％～2％，优选为0.2％～1.5％。
[0017]在进一步优选的实施方式中，在步骤1中，所述部分环氧化合物的用量为所述固态山梨醇的0.1～1.5倍，优选为0.25-1倍。
[0018]在一种优选的实施方式中，在步骤2中，向反应系统内加入剩余碱金属类催化剂后进行保护气置换、升温至110～150℃，再降温至80～130℃进行第二段聚合。
[0019]其中，升温的目的是实现溶解和脱水。所述保护气包括氮气和/或惰性气体，优选选自氮气和/或氩气。
[0020]在一种优选的实施方式中，在步骤2中，以所述固态山梨醇的重量100wt％计，步骤2所述剩余碱金属类催化剂的用量为2％～20％，优选为3％～15％。
[0021]在第二段聚合中，环氧化合物单体的加入量可根据所需产品的分子量和性质自行进行控制。
[0022]在一种优选的实施方式中，步骤1所述第一段聚合采用的部分碱金属类催化剂与步骤2所述第二段聚合采用的剩余碱金属类催化剂的用量比为1:(5～10)，优选为1：(6～8)。
[0023]在本专利技术中，第一段聚合时加的催化剂要大大少于第二段聚合时加的催化剂，否则会造成体系粘度偏大。
[0024]在一种优选的实施方式中，步骤3所述后处理依次包括乳化、中和、吸附、脱水和过滤。
[0025]在进一步优选的实施方式中，步骤3所述后处理如下进行：
[0026](I)向粗山梨醇聚醚中加水进行乳化；
[0027](II)加入草酸或者磷酸进行，中和至pH为4.5-6；
[0028](III)加入吸附剂进行吸附，优选地，所述吸附剂选自硅酸镁、硅酸铝和硅酸镁铝中的一种或多种；
[0029](IV)通过脱水过滤，得到所述山梨醇基聚醚多元醇产品。
[0030]在更进一步优选的实施方式中，在步骤(III)中，所述吸附剂的投入量为山梨醇基聚醚多元醇粗品(0.1-0.4)wt％。
[0031]现有技术中固态山梨醇在碱金属催化剂作用下与环氧化物进行反应主要有三种路径：一种是直接一步法反应，但因反应初期体系粘度较大，致使反应困难，生产周期长，各生产批次指标不稳定。第二种是在反应体系中添加溶剂来降低反应初始体系的粘度，但后续需增加溶剂脱除工序，影响生产周期。第三种是在反应体系中添加官能度调节剂来降低反应初始体系的粘度，但是该调节剂会参与反应，影响成品的最终官能度。
[0032]本专利技术通过在起始聚合过程中，先加入稍许碱金属催化剂，使初始反应体系生成的醇盐量较少，致使体系粘度要比将碱金属催化剂全部加入要低很多，有利于增加初始反应体系与第一段聚合中环氧化合物烷的接触面积，提高反应速度，待第一段聚合中环氧化合物聚合结束后，整个聚合体系因环氧化合物的加入，其粘度得到了很大的降低，此时再把剩余的碱金属催化剂加入，体系的粘度虽有上升，但对后续环氧化合物的反应速率影响不大。
[0033]本专利技术目的之二在于提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种山梨醇基聚醚多元醇的制备方法，其特征在于，以固态山梨醇为起始剂，将碱金属类催化剂和环氧化合物分两次以上加入反应系统内，分别进行聚合后得到所述山梨醇基聚醚多元醇。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、以固态山梨醇为起始剂，部分碱金属类催化剂和部分环氧化合物进行第一段聚合；步骤2、再加入剩余碱金属类催化剂和剩余环氧化合物进行第二段聚合，然后脱除未反应环氧化合物，得到山梨醇基聚醚多元醇粗品；步骤3、对所述山梨醇基聚醚多元醇粗品进行后处理，得到所述山梨醇基聚醚多元醇产品。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤1中，先将固态山梨醇和部分碱金属催化剂置于反应系统内，然后进行保护气置换、升温至110～150℃，再降温至80～130℃进行第一段聚合。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤1中，以所述固态山梨醇的重量100wt％计，所述部分碱金属类催化剂的用量为0.1％～2％，优选为0.2％～1.5％。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述部分环氧化合物的用量为所述固态山梨醇的0.1～1.5倍，优选为0.25...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建海，胡丽云，杨正勇，夏军，陈颂仪，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：