一种以甲醇为起始剂的嵌段聚醚及合成方法技术

本发明专利技术涉及一种以甲醇为起始剂的嵌段聚醚及合成方法，该方法通过以甲醇为原料，加入负载型酸性催化剂和环氧丙烷进行聚合得到聚丙二醇单甲醚，然后加入负载型酸性催化剂和环氧丙烷、环氧乙烷进行聚合得到聚乙二醇聚丙二醇单甲醚。该聚乙二醇聚丙二醇单甲醚具有色泽浅、聚乙二醇聚丙二醇共聚醚含量低、分子量分布窄等优点，同时以负载型酸性催化剂作催化剂，能够使甲醇在较低温度下与环氧丙烷快速反应制备聚丙二醇单甲醚，避免了在碱性催化剂下，甲醇与环氧丙烷在较低温度下反应慢的缺点，也避免了因碱性催化剂容易吸水，在投料和制备过程中不可避免的带入和产生少量水分，使得产品杂质含量变高的不足。得产品杂质含量变高的不足。得产品杂质含量变高的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种以甲醇为起始剂的嵌段聚醚及合成方法


[0001]本专利技术属于聚醚多元醇
，具体涉及一种以甲醇为起始剂的嵌段聚醚及合成方法。

技术介绍

[0002]聚乙二醇聚丙二醇单甲醚(mPPG
‑
PEG)是分子结构上对聚氧乙烯
‑
聚氧丙烯二嵌段共聚物(PPG
‑
PEG)的聚氧丙烯醚链羟基进行甲基化修饰的产物。因此mPPG
‑
PEG继承了PPG
‑
PEG优良的生物相容性和环境友好性，被广泛用作消泡剂、润滑剂、乳化剂、增稠剂和洗涤剂等。由于mPPG
‑
PEG只有一端羟基能够参与反应，因此具有较高的反应选择性，可在药物结构修饰、混凝土减水剂和聚氨酯泡沫塑料等方面起到重要作用。
[0003]但是，申请人发现：目前合成mPPG
‑
PEG所用的催化剂主要为甲醇钾和甲醇钠，使得在合成工艺过程中容易将水分带入反应釜内和反应产生水分，从而造成制得的产品聚氧丙烯聚氧乙烯共聚醚(EPE)含量较高，且分子量分布较宽，限制了其应用领域。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种以甲醇为起始剂制备嵌段聚醚的方法，能够有效避免反应釜内少量水分的带入和产生，降低产品中聚氧丙烯聚氧乙烯共聚醚(EPE)含量。
[0005]为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]本专利技术提供了一种以甲醇为起始剂的嵌段聚醚的合成方法，包括：
[0007]S1.制备负载型酸性催化剂——由酸性催化剂和催化剂载体制成，制备时将酸性催化剂负载在催化剂载体上，得到负载型酸性催化剂，其中所述酸性催化剂为冰醋酸，所述催化剂载体为γ
‑
Al2O3；
[0008]S2.制备聚丙二醇单甲醚——以甲醇为原料，加入负载型酸性催化剂，再加入环氧丙烷进行聚合反应，得到聚丙二醇单甲醚，反应结束后真空脱气；
[0009]S3.制备聚乙二醇聚丙二醇单甲醚——以聚丙二醇单甲醚为原料，加入负载型酸性催化剂，然后滴加环氧乙烷或先后滴加环氧丙烷、环氧乙烷进行聚合反应，反应结束后进行脱气、过滤，得到聚乙二醇聚丙二醇单甲醚。
[0010]进一步地，所述步骤S2具体步骤为：
[0011]S2
‑
1.将甲醇和负载型酸性催化剂加入到高压反应釜，并在密闭反应釜后开启搅拌和抽真空；
[0012]S2
‑
2.往反应釜内反复置换氮气多次，之后抽真空；
[0013]S2
‑
3.对反应釜升温后加入环氧丙烷，并在保持反应釜的内部压力下，熟化至压力稳定；
[0014]S2
‑
4.对反应釜依次进行脱气、放料，得到聚丙二醇单甲醚。
[0015]进一步地，步骤S2
‑
3中对反应釜升温至45℃，且在60min内将环氧丙烷滴加完毕，
在保持反应釜的内部压力为0.5MPa以下进行熟化。
[0016]进一步地，所述步骤S3具体步骤为：
[0017]S3
‑
1.将聚丙二醇单甲醚和负载型酸性催化剂加入反应釜中，并反复置换氮气多次；
[0018]S3
‑
2.对反应釜升温后加入环氧丙烷和环氧乙烷，并在保持反应釜的内部压力下，熟化至压力稳定；
[0019]S3
‑
3.对反应釜依次脱气、放料，得到聚乙二醇聚丙二醇单甲醚。
[0020]进一步地，步骤S3
‑
1中反复置氮的次数为1～4次，步骤S3
‑
2中将反应釜升温至45℃后在0.5～2h内将环氧乙烷或依次将环氧丙烷、环氧乙烷滴加完毕，并在保持反应釜的内部压力为0.5MPa以下进行熟化。
[0021]进一步地，所述负载型酸性催化剂的添加量为聚丙二醇单甲醚总质量的0.02％～0.04％，所述负载型酸性催化剂的添加量为聚乙二醇聚丙二醇单甲醚总质量的0.02％～0.04％。
[0022]进一步地，步骤S1中在制备之前先对催化剂载体依次进行洗涤、过滤、烘干和煅烧预处理。
[0023]本专利技术还提供了一种以甲醇为起始剂的嵌段聚醚，采用上述的以甲醇为起始剂的嵌段聚醚合成方法制备而成。
[0024]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0025]本专利技术通过上述合成方法得到的聚乙二醇聚丙二醇单甲醚，具有色泽浅、聚乙二醇聚丙二醇共聚醚含量低、分子量分布窄等优点，而且使用负载型酸性催化剂作催化剂，能够使甲醇在较低温度下与环氧丙烷快速反应制备聚丙二醇单甲醚，避免了在碱性催化剂下，甲醇与环氧丙烷在较低温度下反应慢的缺点，同时也避免了因碱性催化剂容易吸水，在投料和制备过程中不可避免的带入和产生少量水分，使得产品杂质含量变高的不足；并且使用负载型酸性催化剂制备的产品无需后处理，工艺简单，且催化剂可回收利用，节省成本。
附图说明
[0026]图1是本专利技术所述以甲醇为起始剂的嵌段聚醚的合成方法的流程示意图；
[0027]图2是本专利技术所述以甲醇为起始剂的嵌段聚醚的合成方法中聚丙二醇单甲醚的制备流程示意图；
[0028]图3是本专利技术所述以甲醇为起始剂的嵌段聚醚的合成方法中聚乙二醇聚丙二醇单甲醚的制备流程示意图。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0030]本专利技术提供了一种以甲醇为起始剂的嵌段聚醚的合成方法，包括以下步骤：
[0031]S1.制备负载型酸性催化剂——由酸性催化剂和催化剂载体制成，制备时将酸性
催化剂负载在催化剂载体上，得到负载型酸性催化剂，其中所述酸性催化剂为冰醋酸，所述催化剂载体为γ
‑
Al2O3，该γ
‑
Al2O3可以在较低温度下反应，且制备简单，原料易得，生产的产品金属离子含量小，使用效果好，性质稳定，且无需后处理。
[0032]S2.制备聚丙二醇单甲醚——以甲醇为原料，加入负载型酸性催化剂，再加入环氧丙烷进行聚合反应，得到聚丙二醇单甲醚，反应结束后真空脱气，以脱除产物中溶解的未反应的环氧和气体；其中所述负载型酸性催化剂的添加量为聚丙二醇单甲醚总质量的0.02％～0.04％；如图2，具体步骤为：
[0033]S2
‑
1.将甲醇和负载型酸性催化剂加入到高压反应釜，并在密闭反应釜后开启搅拌和抽真空；
[0034]S2
‑
2.往反应釜内反复置换氮气多次，以免反应釜内空气中的氧气对产品造成氧化，之后抽真空；
[0035]S2
‑
3.对反应釜升温后加入环氧丙烷，并在保持反应釜的内部压力下，熟化至压力稳定；其中，优选将反应釜升温至45℃，且在60min内将环氧丙烷滴加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以甲醇为起始剂的嵌段聚醚合成方法，其特征在于，包括：S1.制备负载型酸性催化剂——由酸性催化剂和催化剂载体制成，制备时将酸性催化剂负载在催化剂载体上，得到负载型酸性催化剂，其中所述酸性催化剂为冰醋酸，所述催化剂载体为γ
‑
Al2O3；S2.制备聚丙二醇单甲醚——以甲醇为原料，加入负载型酸性催化剂，再加入环氧丙烷进行聚合反应，得到聚丙二醇单甲醚，反应结束后真空脱气；S3.制备聚乙二醇聚丙二醇单甲醚——以聚丙二醇单甲醚为原料，加入负载型酸性催化剂，然后滴加环氧乙烷或先后滴加环氧丙烷、环氧乙烷进行聚合反应，反应结束后进行脱气、过滤，得到聚乙二醇聚丙二醇单甲醚。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述步骤S2具体步骤为：S2
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1.将甲醇和负载型酸性催化剂加入到高压反应釜，并在密闭反应釜后开启搅拌和抽真空；S2
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2.往反应釜内反复置换氮气多次，之后抽真空；S2
‑
3.对反应釜升温后加入环氧丙烷，并在保持反应釜的内部压力下，熟化至压力稳定；S2
‑
4.对反应釜依次进行脱气、放料，得到聚丙二醇单甲醚。3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤S2
‑
3中对反应釜升温至45℃，且在60min内将环氧丙烷滴加完毕，在保持反应釜的内部压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑斌，万庆梅，房凯，王胜利，
申请(专利权)人：浙江皇马尚宜新材料有限公司浙江绿科安化学有限公司浙江皇马特种表面活性剂研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：