以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法技术

本发明专利技术属于聚醚多元醇技术领域，具体涉及以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法。所述合成方法如下：先将第一部分液体山梨醇和第一部分环氧烷烃在第一部分碱金属氮化物催化剂作用下进行初步聚合反应，得到中间体；再在中间体中加入第二部分液体山梨醇和第二部分环氧烷烃，在第二部分碱金属氮化物催化剂作用下进行再次聚合反应，得到粗山梨醇基聚醚多元醇；最后将粗山梨醇基聚醚多元醇进行精制处理，得到精制山梨醇基聚醚多元醇。本发明专利技术实现了以高含水量液体山梨醇为起始剂，在不脱水工艺下合成山梨醇基聚醚多元醇，且成品聚醚多元醇官能度无降低，制品性能表现优良。良。

【技术实现步骤摘要】
以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法


[0001]本专利技术属于聚醚多元醇
，具体涉及以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法。

技术介绍

[0002]山梨醇具有较高的官能度，且其分子链中的羟基位置基本相同，故山梨醇基聚醚多元醇的分子结构更为规整，相关制品也具有较高的强度和尺寸稳定性。此外，以山梨醇基聚醚多元醇为主体原料配制的组合料在发泡过程中往往具有更佳的流动性，泡孔更加细密，导热系数更低。
[0003]工业山梨醇一般分为固体山梨醇和含水量在30wt.％左右的液体山梨醇两种。相比液体山梨醇，固体山梨醇存在价格更高，大规模生产抽料时容易堵塞管路，投料困难，引发反应缓慢，生产周期长等问题。液体山梨醇虽然不存在以上问题，但其含有大量的水，在聚醚多元醇合成过程中会与环氧烷烃发生反应，生成小分子多元醇类物质，造成产品羟值指标显著升高，并大幅降低聚醚成品的官能度，导致产品性能变差。
[0004]为避免液体山梨醇中水大量参与反应，目前行业内普遍采用的解决方案是对山梨醇进行脱水处理。例如专利CN112708125A公开了一种山梨醇基聚醚多元醇的制备方法，该方法使用液体山梨醇作为起始剂，使液体山梨醇、催化剂与一部分环氧化物进行聚合反应，将所得产物经脱水处理，得到含水量≤2wt％的第一中间产物，继续与剩余的环氧化物进行聚合反应，得到山梨醇基聚醚多元醇。但是脱水工艺导致生产能耗大、生产周期较长，并会产生大量废水，制造成本大幅增加。
[0005]此外，专利CN113667111A公开了一种山梨醇基高分子量聚醚多元醇的制备方法，是以固体山梨醇和低聚山梨醇基聚醚多元醇为复合起始剂，以碱金属为催化剂，与环氧化合物开环聚合，得到山梨醇基高分子量聚醚多元醇。该方法中固体山梨醇相比液体山梨醇价格更高，同时在大规模生产抽料时存在容易堵塞管路，粉尘污染等问题，生产操作极为不便。
[0006]因此，需要研究一种合适的以高含水量液体山梨醇为原料合成山梨醇基聚醚多元醇的方法，以解决合成过程中液体山梨醇中水参与反应造成的产品性能下降问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法，实现了以高含水量液体山梨醇为起始剂，在不脱水工艺下合成山梨醇基聚醚多元醇，且成品聚醚多元醇官能度无降低，制品性能表现优良。
[0008]本专利技术所述的以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法，先将第一部分液体山梨醇和第一部分环氧烷烃在第一部分碱金属氮化物催化剂作用下进行初步聚合反应，得到中间体；再在中间体中加入第二部分液体山梨醇和第二部分环氧烷烃，在第二部分碱金属氮化物催化剂作用下进行再次聚合反应，得到粗山梨醇基聚醚多元醇；最后
将粗山梨醇基聚醚多元醇进行精制处理，得到精制山梨醇基聚醚多元醇。
[0009]本专利技术中，液体山梨醇含水量为28
‑
32wt.％。
[0010]本专利技术中，环氧烷烃为环氧乙烷、环氧丙烷中的一种或两种。
[0011]本专利技术中，碱金属氮化物催化剂为氮化钠、氮化钾、叠氮化钠、叠氮化钾中的一种或多种。
[0012]本专利技术所用原料以质量份数计，液体山梨醇为1
‑
40份，环氧烷烃为10
‑
90份，碱金属氮化物催化剂为1
‑
15份。
[0013]本专利技术中，第一部分液体山梨醇占液体山梨醇总质量的5
‑
30％。
[0014]本专利技术中，第一部分环氧烷烃占环氧烷烃总质量的70
‑
90％。
[0015]本专利技术中，第一部分碱金属氮化物催化剂质量占碱金属氮化物催化剂总质量的7
‑
45％。
[0016]本专利技术中，初步聚合反应温度为70
‑
90℃，反应时间为60
‑
300min；再次聚合反应温度为100
‑
120℃，反应时间为60
‑
300min。
[0017]本专利技术中，精制处理过程为：先在粗山梨醇基聚醚多元醇中加入磷酸进行中和处理，然后加入吸附剂进行吸附处理，最后脱水干燥、减压抽滤，得到精制山梨醇基聚醚多元醇。
[0018]优选的，中和处理时，磷酸的加入量为碱金属氮化物总质量的1.5
‑
3.5倍；中和处理温度为80
‑
90℃，时间为0.5
‑
1h。
[0019]优选的，吸附处理时，所用的吸附剂为常规吸附剂，例如硅酸镁、硅酸铝、硅酸镁铝等，吸附剂的加入量为粗山梨醇基聚醚多元醇质量的0.05
‑
0.1％；吸附处理温度为80
‑
90℃，时间为0.5
‑
1h。
[0020]在一种实施方式中，所述以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法，包括以下步骤：
[0021](1)在反应釜中加入第一部分液体山梨醇和第一部分碱金属氮化物催化剂，氮气置换后将反应釜压力抽至
‑
0.09MPa以下，搅拌升温至70
‑
90℃，向反应釜中缓慢通入第一部分环氧烷烃，保持温度稳定，持续反应60
‑
300min，至反应釜压力不再下降，得到中间产物；
[0022](2)在中间产物中加入第二部分液体山梨醇和第二部分碱金属氮化物催化剂，氮气置换后将反应釜压力抽至
‑
0.09MPa以下，搅拌升温至100
‑
120℃，然后向反应釜中缓慢通入第二部分环氧烷烃，保持温度稳定，持续反应60
‑
300min，至反应釜压力不再下降，得到粗山梨醇基聚醚多元醇；
[0023](3)在粗山梨醇基聚醚多元醇中加入磷酸进行中和处理，然后加入吸附剂进行吸附处理，最后脱水干燥、减压抽滤，得到精制山梨醇基聚醚多元醇。
[0024]本专利技术为了避免水参与反应造成聚醚多元醇官能度降低，实现高官能度山梨醇基聚醚多元醇的合成，一是采用碱金属氮化物作为催化剂，其与水反应可消耗大量的水，同时产物生成碱金属氢氧化物，催化后续山梨醇与环氧烷烃的聚合反应；二是采用碱性催化剂过量工艺，使反应体系呈碱性环境，抑制水与环氧烷烃反应活性；三是通过采用少量液体山梨醇低温预接大量环氧烷烃，剩余大量液体山梨醇与少量环氧烷烃聚合工艺，降低水与环氧烷烃大量长时间直接接触可能性。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0026](1)本专利技术采用碱金属氮化物作为催化体系，通过反应工艺的优化，实现了以高含水量液体山梨醇为起始剂，在不脱水工艺下合成山梨醇基聚醚多元醇，且成品聚醚多元醇官能度无降低，制品性能表现优良；
[0027](2)本专利技术无需对高含水量的液体山梨醇进行脱水处理，相比传统脱水工艺具有能耗低，生产周期短的优势，同时减少了废水的产生，节能环保。
具体实施方式
[0028本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法，其特征在于：先将第一部分液体山梨醇和第一部分环氧烷烃在第一部分碱金属氮化物催化剂作用下进行初步聚合反应，得到中间体；再在中间体中加入第二部分液体山梨醇和第二部分环氧烷烃，在第二部分碱金属氮化物催化剂作用下进行再次聚合反应，得到粗山梨醇基聚醚多元醇；最后将粗山梨醇基聚醚多元醇进行精制处理，得到精制山梨醇基聚醚多元醇。2.根据权利要求1所述的以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法，其特征在于：液体山梨醇含水量为28
‑
32wt.％。3.根据权利要求1所述的以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法，其特征在于：环氧烷烃为环氧乙烷、环氧丙烷中的一种或两种。4.根据权利要求1所述的以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法，其特征在于：碱金属氮化物催化剂为氮化钠、氮化钾、叠氮化钠、叠氮化钾中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的以液体山梨醇为原料催化合成山梨醇基聚醚多元醇的方法，其特征在于：原料以质量份数计，液体山梨醇为1
‑
40份，环氧烷烃为10
‑
90份，碱金属氮化物催化剂为1
‑
15份。...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜男，毛可强，朱光宁，程铸洪，
申请(专利权)人：山东一诺威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：