一种异壬醇聚氧乙烯醚的制备方法及其应用方法技术

本发明专利技术属于精细化工合成领域，具体涉及一种异壬醇聚氧乙烯醚的制备方法及其应用方法。其技术要点如下：S1、将异构醇和双金属催化剂加到反应容器中，氮气置换，搅拌升温，抽真空脱水；S2、继续升温，通入环氧乙烷，搅拌升温，待压力和温度恒定后，抽真空脱水；S3、持续升温，再次通入环氧乙烷，直至反应容器内压力下降、温度升高，反应完成；S4、维持反应温度，老化直至压力不再下降，得到所述异壬醇聚氧乙烯醚；其中，双金属催化剂为Zn3[Co(CN)6]2。本发明专利技术通过少量的环氧混合物与起始剂反应，初产物的沸点提高，使产物能在更高的温度下脱水，解决了起始剂沸点过低，无法脱水造成副产物含量过高的问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
一种异壬醇聚氧乙烯醚的制备方法及其应用方法


[0001]本专利技术属于精细化工合成领域，具体涉及一种异壬醇聚氧乙烯醚的制备方法及其应用方法。

技术介绍

[0002]脂肪醇聚氧乙烯醚是由脂肪醇和环氧乙烷在催化剂的作用，经过乙氧基化反应制得的聚合度不同的醇醚混合物。影响脂肪醇乙氧基话产物分子量分布的最重要因素是醇的性质和催化剂。当脂肪醇确定后，催化剂成为影响反应产物的主要因素。不同的催化剂催化作用得到的乙氧基化产物的分子量分布有很大不同。碱性催化剂催化得到的产物分子量分布较宽，游离醇较多。酸性催化剂催化得到的产物分子量分布较窄，但反应的副产物较多。此外，温度对反应也有较大的影响，温度太低，则反应无法正常进行，温度过高，则容易产生太多的副产物。然而脂肪醇聚氧乙烯醚产物分子量分布宽窄直接影响到产品的应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种异壬醇聚氧乙烯醚的制备方法，通过少量环氧混合物与起始剂反应，初产物的沸点提高，使产物能在更高温度下脱水，解决了起始剂沸点过低，无法脱水造成副产物含量过高的问题；同时通过对双金属催化剂中两种金属含量的比值进行调控，使产物的实际聚合度更加接近于理论值，并使分子量分布更窄，赋予产物耐低温和耐高温的特性。
[0004]本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：目前环氧乙烷开环聚合中，存在着大量的副反应，使合成的聚氧乙烯醚的相对分子质量分布较宽。在诸多造成副反应的因素中，水的存在是影响相对分子质量的主要因素：在催化剂的存在下，水可以作为引发剂与环氧乙烷单体反应，影响日标产物的相对分子质量，造成其相对分子质量分布变宽。对聚氧乙烯醚来说，相对分子质量分布是衡量其物理化学性能的一个重要的指标，窄分布的聚合物具有表面活性高和去污性能强等优点，这对于其在非离子表面活性剂方面的应用来说意义重大。
[0005]同时，在聚醚的研究中，对聚醚的分子结构的设计和控制越来越重要，而窄分布的聚合物更易进行分子设计和结构控制，得到符合设计的规整的日标产物聚醚，所以，制备窄分布聚氧乙烯醚的研究越来越重要。要制得窄分布的聚氧乙烯醚，必须尽量消除副反应，因此体系的除水至关重要。
[0006]对异壬醇为引发剂的引发体系来说，目前主要应用的除水方法主要是直接真空除水，本专利技术对传统的引发方式中的脱水方法进行改进，脱水后加少量环氧乙烷单体聚合，制备出约1
‑
2个聚合度的低聚物，然后提高温度对这种短链引发体系真空脱水，这种二次真空脱水的工艺可以能显著提高相对分子质量，相对分子质量分布变窄，提高产品性能。
[0007]本专利技术提供的一种异壬醇聚氧乙烯醚的制备方法，包括如下操作步骤：S1、将异构醇和双金属催化剂加到反应容器中，氮气置换，搅拌升温，抽真空脱水；
S2、继续升温，通入环氧乙烷，搅拌升温，待压力和温度恒定后，抽真空脱水；S3、持续升温，再次通入环氧乙烷，直至反应容器内压力下降、温度升高，反应完成；S4、维持反应温度，老化直至压力不再下降，得到所述异壬醇聚氧乙烯醚；其中，双金属催化剂为Zn3[Co(CN)6]2。
[0008]进一步的，Zn3[Co(CN)6]2的制备方法如下：将钴氰化钾水溶液加入到锌盐水溶液中，搅拌离心分离，浆化洗涤，干燥得到Zn3[Co(CN)6]2；其中，通过调控钴氰化钾和锌盐的加入量，调控Zn3[Co(CN)6]2中钴和锌的质量比。水溶性金属盐与钴氰酸盐反应形成沉淀;还有部分水溶性金属盐保留于催化剂组成中,与有机配体协同起助催化作用，因此它们实际上起着双重作用，一方面作为阳离子参与反应形成钻氰酸盐沉淀Zn3[Co(CN)6]2；另一方面作为催化剂中不可少的重要组分。在DMC催化剂的制备过程中,没有发生氧化还原反应,有机配体只是与Zn
2+
配位。
[0009]这种配位作用破坏了Zn3[Co(CN)6]2的晶体结构。有机配体与Zn
2+
配位后，Zn
2+
在催化剂表面富集，催化剂中的Cl
‑
起到电中和的作用，研究了不同有机配体对DMC催化剂结构的影响及环氧丙烷聚合反应过程中催化剂的结构变化。
[0010]DMC催化剂中的活性结构和与氧配位的Zn
2+
有关，氧与锌的配位数越高，催化剂的活性越好，钴离子在DMC催化剂中起到了活化Zn
‑
N键的作用，这种活化作用由钴离子对氰基的强相互作用实现；在催化剂的激活过程中存在氧与锌的加成反应，通过这种加成反应生成聚合反应真正的活化中心，该中心可能为5或6个氧原子配位的Zn
2+
。
[0011]随着氯化锌含量的增加，结晶程度降低. 说明氯化锌过量能提高DMC催化剂的非结晶程度，对提高DMC催化剂活性有利，铁氰化钾与氯化锌当量比为1∶4时，催化剂的活性最高。
[0012]进一步的，金属氰化物水溶液是质量百分比为20~30%的钴氰化钾水溶液。
[0013]进一步的，锌盐水溶液是质量百分比为35%的氯化锌水溶液。
[0014]进一步的，锌盐水溶液与金属氰化物水溶液的质量比为（2:1）~（4:1）。在这个配比下，能够获得双金属催化剂中，锌与钴的比例为4~1的质量比，在这个质量比范围中，能够使异壬醇聚氧乙烯醚的聚合度更加趋近于5，从而获得更好的活性。
[0015]进一步的，双金属催化剂Zn3[Co(CN)6]2的制备方法，具体操作如下：控制搅拌转速为3500～5000r/min下，将金属氰化物水溶液加入到金属水溶液中，继续搅拌40～60min，第一次离心分离，收集沉淀1；将得到的沉淀1用3～5倍沉淀1重量的醇类和去离子水将沉淀1浆化并洗涤，在3500r/min下搅拌30
‑
40min后进行第二次离心分离，并收集沉淀2；重复上述的醇类有机配体水溶液将沉淀浆化并洗涤，在3500r/min下搅拌40min
‑
60min，进行第三次离心分离，收集沉淀3；将沉淀3在真空条件下进行干燥处理，干燥数小时，即得到双金属氰化物络合物催化剂。
[0016]进一步的，步骤S2中环氧乙烷的通入量为环氧乙烷总通入量的10%。
[0017]进一步的，双金属催化剂的加入量为反应器内物料总质量的0.01~0.03%。
[0018]进一步的，步骤S1中，反应器内温度达到70~80℃时，开始抽真空脱水。
[0019]进一步的，步骤S2中，当温度为100℃，反应器内压力为0.3~0.4MPa，开始抽真空脱水。
[0020]进一步的，本专利技术提供的异壬醇聚氧乙烯醚的制备方法，具体包括如下操作步骤：S1、将异壬醇和催化剂加到反应釜中，进行氮气置换，然后在搅拌下升温，当釜内温度达到70℃～80℃时，抽真空脱水40～60min；S2、将釜内温度升到135℃时，缓慢通入少量环氧乙烷，控制环氧乙烷的进料速度，维持釜内压力为0.3～0.4Mpa，反应完成后降温至100℃，抽真空脱水40～60min；S3、升温至130～140℃，缓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异壬醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，包括如下操作步骤：S1、将异构醇和双金属催化剂加到反应容器中，氮气置换，搅拌升温，抽真空脱水；S2、继续升温，通入环氧乙烷，搅拌升温，待压力和温度恒定后，抽真空脱水；S3、持续升温，再次通入环氧乙烷，直至反应容器内压力下降、温度升高，反应完成；S4、维持反应温度，老化直至压力不再下降，得到所述异壬醇聚氧乙烯醚；其中，双金属催化剂为Zn3[Co(CN)6]2。2.根据权利要求1所述的一种异壬醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，所述Zn3[Co(CN)6]2的制备方法如下：将钴氰化钾水溶液加入到锌盐水溶液中，加入螯合剂，搅拌离心分离，浆化洗涤，干燥得到Zn3[Co(CN)6]2；其中，通过调控钴氰化钾和锌盐的加入量，调控Zn3[Co(CN)6]2中钴和锌的质量比。3.根据权利要求2所述的一种异壬醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，所述金属氰化物水溶液是质量百分比为20~30%的钴氰化钾水溶液。4.根据权利要求2所述的一种异壬醇聚氧乙烯醚的制备方法，其特征在于，所述锌盐水溶液是质量百分比为35%的氯化锌水溶液。5.根据权利要求2所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱俊峰，胥梓晨，孙中华，韦梅俊，何明阳，陈群，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：