用氢化衣康酸制备高生质含量的聚酯多元醇制造技术

本发明专利技术涉及用氢化衣康酸制备高生质含量的聚酯多元醇，具体涉及高生质含量，尤其是包含氢化衣康酸(即，2‑甲基丁二酸(2‑mSA))的聚酯多元醇。相较于现有生质聚酯多元醇，本发明专利技术所提供的高生质含量聚酯多元醇符合APHA色度规范，有利于进一步应用。本发明专利技术亦涉及制备高生质含量聚酯多元醇的方法。

【技术实现步骤摘要】
用氢化衣康酸制备高生质含量的聚酯多元醇
本专利技术涉及高生质含量，尤其是含氢化衣康酸(即，2-甲基丁二酸(2-mSA))的聚酯多元醇。相较于现有生质聚酯多元醇，本专利技术所提供的高生质含量聚酯多元醇符合APHA色度(美国公共卫生协会色度)规范，且在进一步应用于聚氨酯的制备中，可获得具有良好透明度、柔软性、高反拨弹性的聚氨酯。亦涉及制备高生质含量聚酯多元醇的方法。
技术介绍
石油为世界上最主要的能源，石化产品亦无处不见，包含小分子化合物与聚合物等等，例如聚氨酯等。制备聚氨酯所需的多元醇，普遍皆采二元羧酸和二元醇经缩水酯化合而成。然而，随着全球石油使用量的增加，石油储量正逐年减少，在永续发展的角度上，以生质资源来取代石化产品是未来工业发展的必须方向，而欧美已有部分产品已开始商业化。现有技术虽可制备生质系二元醇，但生质系二元羧酸多为直链型二元酸，所制得的聚酯多元醇大多有结晶性，因而大幅限制生质聚氨酯的发展及应用。市面上常见的生质二元酸包含琥珀酸、2-甲基丁二酸(2-mSA)等，且已知可使用生质甘油或玉米淀粉发酵制备出2-mSA，并尝试使用2-mSA作为反应单体来解决直链二元酸所产生的问题。尽管如此，现有技术中无论石化或生质来源所产出的2-mSA，其带有偏高的铁离子含量，若在聚酯多元醇配方中使用含量>30mol％的2-mSA时，很难制得色度符合要求的聚酯多元醇(目前业界聚酯多元醇色度规范约落在40～100APHA色度或更低)。因此，对于符合色度要求的聚酯多元醇、尤其是生质聚酯多元醇仍有需求。
技术实现思路
本专利技术涉及提供符合色度要求且为高生质含量的聚酯多元醇，尤其是2-mSA的含量高且色度<30APHA。本专利技术亦关于制备所述聚酯多元醇的方法，包含于工艺中使用双组份抗氧化剂的步骤。具体实施方式本专利技术更详细地描述于以下段落中。除非相反地清楚明确指示，否则如此描述的各态样可与任何其他态样组合。具体而言，任何指明为优选或有利的特征可与任何其他指明为优选或有利的特征组合。在本专利技术的情形下，除非上下文另外规定，否则根据以下定义解释所使用的术语。除非上下文另外明确地规定，否则如本文所使用的单数形式「一(a/an)」及「所述」包括单数个及多数个参照物。如本文所使用的术语「包含(comprising/comprises/comprisedof)」与「包括(including/includes)」或「含有(containing/contains)」同义，且为包括性或开放性的，且不排除其他未叙述成员、要素或方法步骤。数值端点的列举包括包含于各别范围内的所有数字及分数，以及所述端点。除非另外定义，否则所有用于揭示本专利技术的术语(包括技术及科学术语)均具有如本专利技术所属技术的一般技术者通常所理解的意义。藉助于进一步引导，将术语定义包括在内以更好地理解本专利技术的教示内容。本专利技术涉及提供符合色度要求且为高生质含量的聚酯多元醇，尤其是2-mSA的含量高且色度<30APHA。高生质含量的聚酯多元醇聚酯多元醇由多元醇与多元酸经酯化反应而制得，以下针对反应单体及聚酯多元醇的特性进行说明。多元醇多元醇指带有两个或以上的羟基(-OH)的烃类衍生物。于本专利技术中，可使用例如烷基多元醇、不饱和或芳族多元醇。亦可使用生质系多元醇。作为聚酯多元醇的反应单体。亦可明确表示烃类衍生物所带有的羟基数目，例如二元醇、三元醇…等。于本专利技术中，优选使用(环)烷基二元醇作为反应单体。多元醇实例包含(但不限于)碳数2～12及36的二醇，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、丙二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、己二醇、二丙二醇、丁基乙基丙二醇、二乙基戊二醇、3-甲基1,5-戊二醇、1,4-环己基二甲醇、环己烷二醇、十二碳环烷二醇、螺二醇、三甲基戊二醇、戊二醇、羟基特戊酸新戊二醇单酯、乙基己二醇、十二碳二醇等、对苯二酚二羟乙基醚、间苯二酚二羟乙基醚、三羟甲基丙烷、甘油、三羟甲基乙烷、1,2,6-己三醇等的一种或多种。于本专利技术的一具体实例中，使用乙二醇与丁二醇作为反应单体；于本专利技术的一具体实例中，使用丙二醇作为反应单体。多元酸多元酸指带有两个或以上的羧基(-COOH)的烃类衍生物。于本专利技术中，可使用例如烷基多元酸、不饱和或芳族多元酸。作为聚酯多元醇的反应单体。亦可明确表示烃类衍生物所带有的羧基数目，例如二元酸、三元酸…等。于本专利技术中，优选使用烷基二元酸作为反应单体，其中至少包含使用2-甲基丁二酸(2-mSA)作为反应单体，因2-mSA的结构具侧链甲基，展现立体效应，使得聚氨酯的软链段展现优选柔顺性。此外，因侧链甲基增大分子间距离，使空间位阻变大，降低分子链的规整度。因此，此种结构不仅不破坏Tg，同时可降低Tm，赋予聚酯多元醇应用于聚氨酯上的独特性能。亦可与其他生质单体并用，例如生质琥珀酸等。可进一步使用其他碳数为4至36的二元酸作为反应单体，实例包括(但不限于)丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸；对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐；1,4-环己烷二甲酸、十八烷不饱和脂肪酸二聚物、顺丁烯二酸酐等。于本专利技术的一具体实例中，以所使用的反应物单体总摩尔数计，使用至少30mol％的2-mSA，优选至少32mol％的2-mSA，更优选使用至少40mol％的2-mSA。于本专利技术的一具体实例中，以所使用的多元酸单体总摩尔数计，使用至少60mol％、至少70mol％、至少80mol％或至少90mol％的2-mSA，或仅使用2-mSA作为多元酸类的反应单体。亦可使用前述酸所形成的酸酐或酯类作为反应单体。特性本专利技术所提供的聚酯多元醇，具有高的生质含量，对于符合现今对于永续发展的要求。生质含量为>30％，优选为>40％，更优选为>50％，例如可于以下端点所组成的合理范围内：30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、或100％。于本专利技术的一具体态样中，聚酯多元醇的生质含量为30％～100％，优选为50％～100％，更优选为80％～100％。现今生质材料含量的相关国际检测仪器包括比例计数器、液态闪烁计数器与加速器质谱仪，其测试目标物质为试样中碳14(14C)同位素，与标准值比较后计算出生质碳源含量，即为生质含量。本专利技术所提供的高生质含量聚酯多元醇，其同时符合业内要求的色度规范，于本专利技术的一具体态样中，聚酯多元醇所展现的APHA色度不高于30，优选不高于20，更优选不高于15。于本专利技术的一具体态样中，高生质含量聚酯多元醇的重量平均分子量范围为500-6,000，优选为800-5500，更优选为1000-4500，其中例如：600、700、800、1000、1200、1400、1600、1800、2000、2200、2400、2600、2800、3000、3200、3400、3600、3800、4000、4200、440本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚酯多元醇，其由多元醇与多元酸所制得，其中所述多元醇包含至少一种烷基多元醇，所述多元酸至少包含2-甲基丁二酸，且其中所述聚酯多元醇的APHA色度不大于30。/n

【技术特征摘要】
1.一种聚酯多元醇，其由多元醇与多元酸所制得，其中所述多元醇包含至少一种烷基多元醇，所述多元酸至少包含2-甲基丁二酸，且其中所述聚酯多元醇的APHA色度不大于30。


2.根据权利要求1所述的聚酯多元醇，其中以所使用的反应物单体总摩尔数计，所述2-甲基丁二酸的比例为至少30mol％。


3.根据权利要求1所述的聚酯多元醇，其中所述多元醇包含乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、丙二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、己二醇、二丙二醇、丁基乙基丙二醇、二乙基戊二醇、3-甲基1,5-戊二醇、1,4-环己基二甲醇、环己烷二醇、十二碳环烷二醇、螺二醇、三甲基戊二醇、戊二醇、羟基特戊酸新戊二醇单酯、乙基己二醇、十二碳二醇、对苯二酚二羟乙基醚、间苯二酚二羟乙基醚、三羟甲基丙烷、甘油、三羟甲基乙烷、1,2,6-己三醇或其组合。


4.根据权利要求1所述的聚酯多元醇，其中所述多元酸进一步包含丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一碳二酸、十二碳二酸；对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐；1,4-环己烷二甲酸、二聚酸十八烷不饱和脂肪酸二聚物、顺丁烯二酸酐或其组合。


5.根据权利要求1所述的聚酯多元醇，其中所述聚酯多元醇的酸价为<2。


6.根据权利要求1所述的聚酯多元醇，其中所述聚酯多元醇的重量平均分子量为1000～4500。


7.一种制备高生质含量聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：林永泰，苏琦钧，陈俊业，
申请(专利权)人：高鼎精密材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71