聚醚醇的连续制备方法技术

本发明专利技术涉及一种通过使用碱性催化剂使Ｈ官能引发剂物质与烯化氧反应来连续生产聚醚醇的方法，其特征在于将至少一种引发剂物质与至少一种烯化氧连续加入反混反应器中并且将反应产物从反混反应器中连续取出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 本专利技术涉及一种连续制备聚醚醇的方法。聚醚醇有大量生产并被广泛使用。它们通常通过烯化氧与H官能引发 剂的加成反应来生产。该加成反应通常在催化剂(尤其是碱性化合物如胺或 碱金属氢氧化物)或多金属氰化物(也称为DMC催化剂)存在下进行。聚醚醇的主要使用领域是生产聚氨酯。取决于聚氨酯性能上的要求， 聚醚醇在其官能度、分子量和所用引发剂方面可以大为不同。目前，聚醚醇主要通过分批或半分批程序生产。DMC催化剂例外。 因为这些催化剂促进较长链上短链的生长，聚醚醇也可通过连续法制备。 这里，将引发剂和烯化氧连续计量供入连续反应器(例如连续搅拌釜或管式 反应器)中并连续取出成品。这类方法描述于例如WO 98/03571或DD 204 735中。然而，这些方法局限于DMC催化剂。而且，仅用于制备软质聚 氨酯泡沫的聚醚醇可以通过DMC程序使用液体引发剂来制备。烯化氧与 固体引发剂或与芳胺(如用作制备用于硬质聚氨酯泡沫的聚醚醇的引发剂) 的加成反应不可能用DMC催化剂。需要发现一种与目前常用的半分批法比较有改进的制备硬质泡沫聚醚 醇的方法。这种程序中需要的相对大的反应器由于长的安装和排空时间而 决定性地决定了生产设备的资金成本。此外，阀门、泵和电机由于变化的 负载而承受相当大的应力。确切如此的是在以糖为1^出制备多元醇中，还 必需要强电机、齿轮及搅拌器轴以使糖浆与烯化氧能够充分混合。此外半 分批程序还会导致各批产品之间有质量变化。半分批程序在烷氧基化期间也有缺点。 一般来讲，将糖与共引发剂(如 甘油、二甘醇、三乙醇胺、双丙甘醇或水)混合以形成浆料。然后计量供入 烯化氧。然而，特别是在该方法开始时，氧化丙烯几乎不溶于糖浆中。因 此，最初在反应器中产生高压使得在某些情况下必须停止计量供入烯化氧。 而且，观察到不同的烷氧基化程度。完全不可能将这种程序转化成成本更合算的连续程序。因为碱催化的丙氧基化是活性聚合，所以例如在DMC催化情况下是可能的且描述于US 5698012中的半分批技术的直接转化是不可能的。而且，在这种情况下观 察到宽分子量分布。WO 00136514、 WO 00136088和WO 00136513描述了也能用于制备 硬质泡沫聚醚醇的管式反应器。这里为了实现完全转化，管式反应器必须 设计得很长。尽管使用管道式流动反应器导致窄分子量分布，但是包含糖和共51发 剂的浆料可以困难地及可能的话仅能通过非常昂贵的程序来泵抽通过管 道。烯化氧相与糖相的不溶混性及因此由于低浓度导致的低反应速率问题 也继续存在。此外，必须有多个计量点以能够安全运转反应器并监控反应 温度。为此，本专利技术的目的是提供一种连续制备聚醚醇(尤其是用于制备石^t 聚氨酯泡沫的那些)的改良方法，该方法得到具有窄分子量分布的产品、能 简单安全地运转并且允许使用固体引发剂。令人惊奇的是，如果引发剂与烯化氧的反应在反混反应器，尤其是连 续搅拌釜(CSTR)中进行可以实现该目的。因此，本专利技术涉及一种通过使用碱性催化剂使H官能引发剂与烯化氧 反应来连续制备聚醚醇的方法，其中将至少一种引发剂与至少一种烯化氧 连续计量供入反混反应器中并且将反应产物从反混反应器中连续取出。优选至少一种引发剂为至少四官能的。术语"四官能的，，指化合物具有至少4个反应性氢原子。优选用作引发剂的至少四官能化合物尤其选自通常用于制备聚醚醇的 化合物。这些优选为脂族胺，尤其是乙二胺；芳族胺，尤其是甲苯二胺(TDA) 和二苯甲烷二异氰酸酯及其高级同系物的异构体混合物(MDA);芳族和脂 族胺的混合物或固体OH官能化合物如季戊四醇、碳7jc化合物，优选淀粉、 纤维素，特别优选糖，尤其是山梨糖醇、甘露糖醇、葡萄糖、果糖和蔗糖。 也可以使用三聚氰胺及其H官能衍生物。因为某些至少四官能引发剂在反应温度下为固体并且特别是在糖的情况下(这里尤其是在蔗糖情况下)也不能无分解地熔化，应该采取特殊的预 防措施以连续计量供入这些物质。为此，原则上确实可以例如通过管道将这些化合物作为固体供入反应 器中。然而，尤其是在蔗糖情况下，这会在管道中形成附聚和堵塞。此外， 可以将固体引发剂溶解于溶剂(如水)中或将其悬浮于在加工温度下为液态 的化合物中并以这种形式将其供入反应器中。这种进料也可以由泵进行， 或者特别是在高粘性悬浮体情况下，由螺旋运输器(例如偏心螺杆泵、螺杆 泵及其它机械泵)进行供料。在加工温度下为液体的化合物可以是低分子量化合物，尤其是具有活 性氩原子的双官能或三官能化合物，尤其是醇类如乙二醇、丙二醇或甘油。 在本专利技术方法的一个实施方案中，这些是该方法中的中间体或终产物。这 可以特别通过除去水或催化剂来后处理，但也可以是粗产物。也可以使用分子量为200-600g/mol的双官能至四官能聚醚醇作为共引发剂。这些聚醚 醇可以是无催化剂的或者可以包含催化剂。这里也可以使用不同于实际连 续法中使用的催化剂。因此，也可以通过使用碱性的另外聚醚醇将其它催 化剂引入反应中。在本专利技术方法的一个实施方案中，在使用固体引发剂下，将其中通过 少量烯化氧的加成反应使固体引发剂液化且将这种前体连续计量供入连续 反混反应器中的反应器连接在连续反混反应器上游。所述上游反应器可以 是连续或分批式反应器。在此初级阶段使用分批式反应器时，前体通常暂 时存储在存储罐中并从那里连续供入反混反应器中。在此初级阶段使用连 续反应器时，可将前体直接计量供入反混反应器中或同样暂时存储在存储 罐中并从那里连续供入反混反应器中。与固体引发剂(尤其是蔗糖)进行加 成反应的烯化氧的所需量是可变的。目的是使烯化氧以使固体引发剂液化 的量进行加成反应。也可以在除去催化剂之前或之后使用部分成品作为共《1发剂。这种产 品再循环导致固体引发剂分散在较大量液体引发剂中。如果引发剂最初不可溶于连续反混反应器中存在的反应混合物且仅在 烯化氧的加成反应之后变得可溶(例如在蔗糖情况下)，则可以特别有利地6使用这种初级阶段。连续反混反应器可以是连续搅拌蚤反应器、具有内部换热器的喷射式回路反应器(例如描述于DE 19854637或DE 10008630中)或具有外部换热 器的喷射式回路反应器(例如描述于EP419 419中)。特别优选连续搅拌釜。连续反混反应器，尤其是搅拌釜，可以设计成单独的或为级联形式。 反应器尺寸取决于所需停留时间且可以由所属领域技术人员以常用方式测 定。应该优选的是选择它至少使得达到使所加固体引发剂溶解于反应介质 中的所需烷氧基化程度。放热的烷氧基化期间的除热可由外部换热器进行。为防止残余的糖输 送到其它工艺步骤中，产物在经过交叉流过滤单元之后可以从外部冷却循 环中取出。含糖料流再循环到搅拌釜中而含糖产物流^其它工艺步骤中。在本专利技术方法的 一个实施方案中，将制备的聚醚醇从反混反应器中取出。在本专利技术方法的另一个实施方案中，将其它连续反应器连接到连续反 混反应器上。所述其它连续反应器同样可以^J昆反应器，但优选管式反 应器。这在下文也称为补充反应器。在一个实施方案中，这种补充反应器用于使仍存在于连续反混反应器 排放物中的烯化氧完全转化。在这个实施方案中，不将烯化氧计量供入到 补充反应器中。若需要的话，可在补充反应器中的反应之前或期间将另外 催化剂加入反应混合物中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过使用碱性催化剂使Ｈ官能引发剂与烯化氧反应来连续制备聚醚醇的方法，其中将至少一种引发剂与至少一种烯化氧连续计量供入反混反应器中并且将反应产物从反混反应器中连续取出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A莱夫勒，D麦克恩博格，J亚当，R约万诺维奇，T奥斯特洛夫斯基，U马恩，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]