生产聚醚多元醇的方法技术

本发明专利技术涉及一种催化生产聚醚醇的方法，其特征在于通过至少一个搅拌器和/或至少一个泵的功率输入相对于反应器体积为0.001-8.2kW/m3。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】引言本专利技术涉及一种使用限定的搅拌功率输入以实现高批次间一致性而制备聚醚多元醇(PEOL)的方法。背景聚醚醇的制备描述于M. Ionescu, “聚氨酯用多元醇的化学和技术”，RapraTechnology, 2005 中。常用于制备聚醚醇的氧化烯原料是氧化丙烯(PO)和/或氧化乙烯(EO)。在PEOL的制备中，尤其是在分批制备中，批次间的变化时而出现变化。这些变 化在软质泡沫多元醇中，尤其是在不饱和一元醇的浓度和分子量分布上是显著的，并且对由其生产的聚氨酯的加工和机械性能具有影响。在硬质泡沫多元醇的情况下，通常观察到过高的糖浓度并且在聚氨酯加工中在发泡机器上引起沉积。若为了质量控制而使用Shewhart控制卡来检查该生产方法,则会违反六西格玛规则(six sigma rule)和趋势规则(trend rule),例如西方电气规则(Western Electric rule)。该程序例如描述于Douglas C. Montgomery, Introduction to Statistical Quality Control, 2008年第6版，ffiley&Sons,New York, ISBN 0470169923中。与这些规则的偏差表明在该方法中存在系统性的而非随机的波动，这意味着该生产方法的不完全控制。这些问题在许多情况下可以归因于反应器内容物的不充分混合。不充分混合也导致下列缺点a)在常规反应条件下以气态形式存在的氧化烯不能与所有反应物，即主要是起始剂均匀接触，这导致链增长的不同并因此使产物性能波动，b)气/液传质更困难，这使得反应时间和反应器占据时间提高，c)传热受阻；若在操作模式中不考虑这一点的话，反应混合物出现不希望的过热，尤其是局部过热，或者当考虑这一点时，必须降低氧化烯的引入速率，这使反应时间延长并因此使反应器占据时间延长，d)在由于c)过热的情况下，当使用DMC催化剂时，它可能部分或完全失活；特别是在KOH催化的情况下，不饱和成分，即一元醇的含量可能增加；e)在糖多元醇的情况下，最终多元醇中的残留糖含量可能增加并导致产物浑浊，f)此外，过热可能导致不稳定的操作状态，这在极端情况下可能导致反应失控。在可得文献中，例如在M. Ionescu, Chemistry and Technology of Polyols forPolyurethanes, Rapra Technology Limited, Shawbury/UK, 2005,第 336 页及随后各页以及M. Baerns, A. Behr, A. Brehm, J. Gmehling, H. Hofmann, U. Onken, UllmannJ s Encyclopediaof Industrial Chemistry, New York,第5版,第A21卷,第665页中迄今为止尚未令人满意地解决所述问题。因此，本专利技术的目的是提供一种制备聚醚多元醇的方法，其尽可能避免上述缺点。专利技术描述所述目的由本专利技术通过使用尤其如权利要求书中所示的限定的搅拌功率输入而制备聚醚多元醇的方法实现。传统方法中出现的上述问题通过本专利技术使用限定的搅拌功率输入制备聚醚多元醇(PEOL)的方法避免。这使得能够确保高批次间一致性，即对聚醚多元醇重要的OH值和粘度参数在批次间仅轻微变化。本专利技术因此提供了一种催化制备聚醚醇的方法，其中借助至少一个搅拌器和/或借助至少一个泵的功率输入基于反应器体积为O. 001-8. 2kW/m3。根据本文所公开的方法，在该生产方法中确保了反应混合物的充分混合。混合可以通过搅拌或经泵送的循环或者搅拌和经泵送的循环的结合实现。良好混合的标准是基于反应器体积的功率输入和泵循环速率，其中后者也能够表达为当量功率输入。A)原料 对该方法而言可能的起始剂实例如下a)官能度F=l_8的一元和多元醇，例如MEG (单乙二醇)，DEG ( 二甘醇)，TEG (三甘醇)，PEG (聚乙二醇)；MPG (单丙二醇)，DPG ( 二丙醇)，TPG (三丙二醇)，PPG (聚丙二醇)；PTHF(聚四氢呋喃)，甘油，摩尔质量〈10 000的甘油烷氧基化物，TMP (三羟甲基丙烷)，TME (三羟甲基乙烷)，NPG (新戊二醇)，摩尔质量〈1000的烯丙醇烷氧基化物，糖和糖衍生物如蔗糖或山梨糖醇，双酚A，双酚F，季戊四醇，降解淀粉，水，其混合物，b)单官能和多官能胺如乙二胺、三乙醇胺或甲苯二胺，c)羟基羧酸、羟基醛、羟基酮；十三烷醇N及其聚合物；丙烯酸和甲基丙烯酸与双官能醇的酯，例如HEA(丙烯酸羟基乙基酯)，HPA(丙烯酸羟基丙基酯)，HEMA(甲基丙烯酸羟基乙基酯)，HPMA(甲基丙烯酸羟基丙基酯)，乙烯基醚如HBVE (羟基丁基乙烯基醚)；异戊二烯醇；聚酯醇；上述起始剂的低级烷氧基化物，尤其是蔗糖、山梨糖醇；聚酯醇，d)具有羟基的植物油，例如蓖麻油，或者已经通过化学改性引入羟基的植物油，例如大豆油。起始剂可以在反应开始时置于反应器中或者合适的话也可以在该方法过程中计量加入，这可以是全部或部分的。作为氧化烯，优选使用氧化丙烯、氧化乙烯、氧化丁烯、氧化异丁烯、氧化苯乙烯或至少两种所述氧化烯的混合物。作为氧化烯优选使用氧化丙烯、氧化乙烯或氧化丙烯和氧化乙烯的混合物。特别优选将氧化丙烯用作氧化烯。该方法可以使用不同氧化烯以无规或嵌段共聚进行。作为催化剂通常使用碱性化合物。这些化合物通常为叔胺和/或碱金属和碱土金属的氢氧化物。胺催化剂的实例是三甲胺(TMA)，三丁胺，三乙胺(TEA)，二甲基乙醇胺(DMEOA)和二甲基环己基胺(DMCHA)，咪唑和取代咪唑衍生物，优选二甲基乙醇胺。氢氧化物的实例是氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化锶、氢氧化铯和氢氧化钙。在一个实施方案中，优选使用KOH作为催化剂。还可以使用选自多金属氰化物催化剂的催化剂；在这里优选选自双金属氰化物催化剂(DMC催化剂)的催化剂。所述催化剂可以单独使用或者相互混合使用。在连续反混反应器和其他反应器的情况下可以使用相同或不同的催化剂。全部量的催化剂可以在反应开始时加入或者可以随反应时间而分批弓I入催化剂。本专利技术方法可以作为分批、半分批或连续方法进行。B)设备有关这些的信息例如可以在M. Ionescu, Chemistry and Technology of Polyolsfor Polyurethanes, Rapra Technology Limited, Shawbury/UK, 2005,第 336 页及随后各页以及 M. Baerns, A. Behr, A. Brehm, J. Gmehling, H. Hofmann, U. Onken, UllmannJ sEncyclopedia of Industrial Chemistry, New York,第 5 版,第 A21 卷，第 665 页中找到。例如，本专利技术方法可以在搅拌容器中进行，其中该搅拌容器可以装备至少一个内部热交换器和/或至少一个外部热交换器。C)功率输入基于反应器体积的单位功率输入(kW/m3)在挡板存在下作为搅拌器类型、搅拌器 尺寸、反应器尺寸、反应混合物粘度和旋转速度的函数通过M. Zlokarni本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：F·阿马德尼安，V·赤勒卡尔，A·布罗德哈根，A·莱夫勒，H·格拉夫，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：