一种含有氧化苯乙烯开环重复单元的新型聚醚及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种含有氧化苯乙烯开环重复单元的新型聚醚及其制备方法。制备方法如下：隔绝空气中的氧，以含有活泼氢的化学物质作为聚合起始剂，按所需目标产物要求计量加入０～９９％的溶剂，分次加入０．０００１～９９％的多种催化剂，一次或分批加入聚合单体：氧化苯乙烯、氧化丙烯、氧化乙烯、氧化丁烯、氧化萘乙烯，在０～３００℃温度下，开环加成聚合而成，粗聚醚经中和、吸附催化剂、脱汽、分离过滤得到目标产物。所得聚合物侧基含有大量苯环，适宜做特种用途的表面活性剂、聚氨酯材料、特种功能高分子材料，应用前景十分广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
(1) 非离子表面活性剂的合成已是行业内比较成熟的技术，新型表面活性剂合成研究的 方向主要集中在亲油基的选择与亲水基的选择上，由于亲油基选择面较窄，工业生产需要一 些特种、特殊应用要求的表面活性剂尚未能开发出来，特别是非水体系所需的表面活性剂。 多种表面活性剂的协同成为一种不得已的选择，而表面活性剂协同本身受到环境因素和配方 稳定性、单体结构稳定性的制约，在许多行业中的应用效果不尽如人意。 一直以来表面活性 剂的亲油基定位为有一定链长的烃基，种类不多，差别较小，大多数新型表面活性剂的研究 重点都在亲水结构的设计上，非离子表面活性剂也不例外。其中中高分子量非离子表明活 性剂天然的有以玉米淀粉为代表的各种淀粉，半合成的有甲基纤维素、乙基纤维素、羟 乙基纤维素，合成的有聚氧乙烯一聚氧丙烯醚、，聚乙烯醇、聚氧乙烯醚、聚丙烯 、烷 基酚甲醛縮聚物的环氧乙垸加成物等。综观中高分子量非离子表面活性剂亲油基我们发现有 一个问题，除聚氧丙烯一聚氧乙烯外不溶于水(亲油基)的部分均是较难通过结构设计合成 获得分子量和结构适合于所应用领域的表面活性剂，本专利技术引入新的单体氧化苯乙烯实现可 设计结构的的亲油基，将带来表面活性剂设计开发的新进展。本专利技术针对生产、生活中的问题和需求，力求在亲油基的结构设计上做了一些开创性的 工作。导入"可设计的亲油基"的概念。力求从表面活性剂微观分子中亲油基、亲水基可调 节的结构设计与合成获得满足宏观所需的性能。新结构表面活性剂的应用前景广阔，特别是非水体系。新结构表面活性剂将在许多行业 (表面活性剂、聚氨酯)产生深远的影响，极具商业价值。(2) 通用聚氨酯用聚醚多元醇也是行业内比较成熟的技术，到本专利技术为止尚未有将氧化 苯乙烯单体引入聚醚生产的报道。聚醚的新单体结构引入，将带来聚氨酯制品的新的性能， 新的功能。将引起聚氨酯工业的变革。聚氧化苯乙烯的合成也刚刚处于起步阶段，且合成方 法费时较长，无法实现工业化。本专利技术针对聚氨酯领域的现实的生产要求，引入溶剂、采用多种催化剂分段合成含有氧 化苯乙烯开环重复单元的特种聚醚，生产耗时少、可控性强、收率高、后处理容易，与现有 聚醚生产工艺可以无缝链接。(3) 应用领域调节起始剂和单体氧化苯乙烯、氧化丙烯、氧化乙烯、氧化萘乙烯的比 例、用嵌段或混聚的方法合成各种不同的含氧化苯乙烯开环重复单元的聚醚，其应用范围如 下a) 可作为农药乳化剂、油田破乳剂、矿物浮选剂、特种聚氨酯匀泡剂、特种增溶剂、 特种乳液聚合乳化剂、特种纤维助剂等专门用途的非离子表面活性剂。b) 可作为合成特种聚氨酯橡胶、塑料、弹性体的特种聚醚多元醇。C) 可作为聚苯醚、聚苯乙烯等高分子材料的特种橡胶、塑料混炼组份和混炼助剂。d) 可合成出新型高分子材料特种高分子橡胶、特种高分子tt^学纤维材料、特种胶 粘剂。e) 可合成出新型的可控制性能的特种液晶材料。
技术实现思路
-本专利技术的目的在于采用商品化的具有活泼氢的物质作起始剂，在催化剂和溶剂的作用下， 较一般方法更容易地使氧化苯乙烯单体开环加成到具有活泼氢的物质上，通过选择起始剂、 催化剂、调节嵌段或混聚单体氧化丙烯、氧化乙烯、氧化丁烯、氧化萘乙烯的比例、加料 顺序，合成具有广阔应用前景的各种结构的聚醚，可容易地大规模生产。本专利技术的内容是以商品化的含有活泼氢的物质和烃类溶剂，在碱性催化剂、双金属催化 剂的催化作用下，将氧化苯乙烯、氧化丙烯、氧化乙烯、氧化丁烯、氧化萘乙烯等单体开环 加成在含有活泼氢的起始剂上，根据应用的需要设计产品结构，合成一系列含氧化苯乙烯开 环重复单元的聚醚。本专利技术的制备方法如下隔绝空气中的氧，以含有活泼氢的化学物质作为聚合起始剂，按所需目标产物要求计量加入0 99%的溶剂，分次加入0.0001 99%的多种催化剂， 一次或 分批加入聚合单体氧化苯乙烯、氧化丙烯、氧化乙烯、氧化丁烯、氧化萘乙烯，在0 300 'c温度下，开环加成聚合而成，粗聚醚经中和、吸附催化剂、脱气、分离过滤得到目标产物。新型聚醚的结构通式如下Ri 4ff"CH -CH2 - 0CH2 — CH— 0〉 ~n"(CH2—CH~0廿qH) P1) RiHp是含有活泼氢的一元醇、 一元酚、 一元胺、多元醇、多元酚、多元胺、羟值当量 为67 10000的聚醚或聚酯多元醇；2) R2、 R3包括氢、甲基、乙基、萘基等，是聚合单体氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯、 氧化萘乙烯等开环后重复单元的侧基；3) m为1 10000的整数，n为0 10000的整数，k为0 10000的整数，q为1 10000 的整数；4) p为I一IOO的整数，是起始剂的官能度数值。当起始剂是一元醇、 一元酚、 一元胺 时P二1、当起始剂是二元醇、二元酚、二元胺时？ = 2，当起始剂是三元醇、三元酚、 三元胺时P二3，……。本专利技术聚合反应时要求隔绝空气中的氧，可以采用的方法包括真空度大于93kPa或者氮 气氛和其它惰性气体保护。本专利技术所述的含有活泼氢的一元醇、 一元酚、多元醇、多元酚起始剂其特征在于一元醇、酚、多元醇、酚包括通式符合CnH2n+2-p(0H)p、 CnH2n-p (0H) p、 CnH2n-2-p (OH) p、 CnH2n-4-p (0H) p、 (:H2n6-p(0H)p、 CnH2n-8-p(0H)P、 CnH2n-10-p (0H) p的醇和酚，此处n的取值为l 100的整数，p取值为1 100的整数； 一元醇包括丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇、十二碳 醇、十四碳醇、十六碳醇、十八碳醇、苯甲醇、四氢康醇等； 一元酚包括苯酚、萘酚、甲 基酚等；多元醇包括乙二醇、丙二醇、丁二醇、甘油、季戊四醇、山梨醇、甘露醇、木糖 醇等；多元酚包括双酚A、双酚S、双酚X等。本专利技术所述的含有活泼氢的一元胺、多元胺起始剂其特征在于一元胺、多元胺包括通式 符合(CmH2m+l) q N (H) p (CnH2n+l) k的烃基取代胺和通式符合H2N (CH2CH2NH) mCH2CH2NH2的多乙烯 多胺，此处m、 n的取值为0 100的整数，此处q、 k的取值为0 2的整数，并且p、 q、 k的取值 必须满足q+P+k^3;所述的含有活泼氢的多元胺包括甲胺、二甲胺、乙胺、二乙胺、乙二胺、 二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺等多乙烯多胺、三聚氰胺、三羟甲基三 聚氰胺等。本专利技术所述的溶剂是指烃类溶剂，包括通式符合CnH2n+2、 CnH2n、 CnH2n-2、 CnH2n-4的烷烃、烯烃、炔烃如壬烷、癸烷、十二垸、十四垸、十六烷、二十烷等，此处n的取值为1 100的整数；包括通式符合CnH2n-6的芳烃苯、甲苯、乙苯、二甲苯、异丙苯、丁苯、戊基苯、 三甲苯、四甲苯等，此处n的取值为1 100的整数；包括联苯、萘、四氢化萘、十氢化萘、 苯乙烯、茚等。当起始剂在反应温度下为液体时，溶剂量占总投料量的百分比可以为0%，当需要制备超高分子量的聚醚时溶剂占总投料量的百分比可达99%。本专利技术所述的分次加入0.0001 99%的多种催化剂是指可以在一种目标产物的合成中使用两种以上的催化剂，但要求分次加入，催化剂包括氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化铯、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有氧化苯乙烯开环重复单元的新型聚醚及其制备方法，其特征在于制备方法是：隔绝空气中的氧，以含有活泼氢的化学物质作为聚合起始剂，按所需目标产物要求计量加入０～９９％的溶剂，分次加入０．０００１～９９％的多种催化剂，一次或分批加入聚合单体：氧化苯乙烯、氧化丙烯、氧化乙烯、氧化丁烯、氧化萘乙烯，在０～３００℃温度下，开环加成聚合而成，粗聚醚经中和、吸附催化剂、脱汽、分离过滤得到目标产物。新型聚醚结构通式如下：　Ｒ１－｛－［－（－＊Ｈ－ＣＨ↓［２］－Ｏ－）↓［ｍ］－（－ＣＨ ↓［２］－＊Ｈ－Ｏ－）↓［ｎ］－（ＣＨ↓［２］－＊Ｈ－Ｏ－）↓［ｋ］－］－↓［ｑ］Ｈ｝↓［ｐ］。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴安，徐斌，王锦堂，汤振英，
申请(专利权)人：吴安，徐斌，王锦堂，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]