一種聚酯多醇的合成方法
2023-08-05 11:20:36 4
專利名稱:一種聚酯多醇的合成方法
本發明屬於樹脂的合成方法。所得產品可用於聚氨酯工業等。
聚氨酯泡沫塑料，是目前國內外發展較快的合成材料之一，它有聚酯型與聚醚型之分。聚酯型材料的研製和工業化生產，先於聚醚型，而且在機械強度、耐油、阻燃、耐熱性能等方面，都比聚醚型為好。但是在較長時期內，由於合成聚酯型材料的原料成本高，而使其在發展應用上受到一定的限制。
聚酯多醇是生產聚氨酯的主要原料，在已有技術中，合成聚酯多醇普遍採用有機多元酸如己二酸，庚二酸等或酸酐如苯酐與多元醇如乙二醇，丙二醇，丁二醇，一縮乙二醇，二縮乙二醇等;三元醇化合物如三羥甲基丙烷，丙三醇等，經縮聚反應而製取。在「聚氨酯泡沫塑料」(見我國化學工業出版社，方禹聲朱呂民等編)(第215頁至220頁)一書中，介紹了製取硬質聚氨酯泡沫塑料的主要原料，聚酯多醇的生產，是將己二酸，苯二甲酸酐與三羥甲基丙烷(或甘油)，以2.5∶0.25∶4克分子比例配製，在200℃左右，減壓下，經20小時以上的縮合反應，才能完成。書中還介紹了其它的多元酸與多元醇為原料，製取聚酯多醇的方法。但是，所述的各種方法，都是採用單一的，精製的多元酸和多元醇為原料，製取聚酯多醇。這也是聚酯多醇生產成本高的主要原因之一。
本發明的目的，在於尋找一種新的合成聚酯多醇的原料及其製備方法。使其廢物得到綜合利用，消除環境汙染，同時降低聚酯多醇的生產成本。
本發明的要點，在於合成聚酯多醇的主要原料，是利用從己二酸生產過程排出的廢液中回收的混合二羧酸，聚對苯二甲酸二乙二醇酯(PET)生產過程中排出的廢渣(簡稱G酯)或對甲基苯甲酸(PTA)，對苯二甲酸二甲酯(DMT)生產過程中排出的廢渣(簡稱C酯)。
混合二羧酸組成丁二酸18至30%戊二酸55至70%己二酸15至25%G酯組成乙二醇20至30%二乙二醇8至12%對苯二甲酸二乙二醇及其衍生物40至58%。
C酯組成1)H3CooC-
-CooCH314%2)H3CooC-
9%
3)
這些原料都不必分離和精製，直接用於聚酯的合成。工藝過程如下加熱熔融混合二羧酸，然後將熔融的混合二羧酸，二元醇，三元醇按克分子比1∶1.2至2.1∶0.2至1.0及G酯或C酯，以混合二羧酸重量的五分之一至二分之一於反應釜中配製好。反應需經過酯化反應和酯交換反應。先行酯化反應，邊升溫，邊攪拌，酯化反應溫度控制在130℃至220℃，當溫度達到140℃時，恆溫2小時，在常壓與氮氣保護下進行反應。所生成的水，由反應釜上部排出經冷凝回收。酯交換反應，是在同一反應釜中繼酯化反應之後進行的，反應溫度達220℃時，再恆溫3至6小時，開始抽真空，使釜內壓力由常壓降至600毫米汞柱，反應所生成的付產物醇類等低沸物仍通過冷凝器回收，當酸值≤2mgKOH/g羥值達到450至550mgKOH/g時，結束全部反應。整個反應過程需20至21小時。
本發明與先有生產聚酯多醇的方法比較，其生產工藝簡單，所用原料是廢液、廢渣，又不需要經過分離和精製，因而可較一般生產方法方法生產成本下降54%，且阻火性好。由於廢液，廢渣得到了全部的綜合利用，不會產生二次環境汙染。同時本方法生產出的聚酯多醇用於生產硬質聚氨酯泡沫塑料和目前通用的聚氨酯泡沫塑料相比較，尤其具有耐溫性能好的特點。
實例一在一個3000毫升的三口燒瓶中，加入混合二羧酸500克，乙二醇448克，甘油180克，G酯250克，將三口瓶置於電熱鍋裡，邊攪拌邊加熱，待物料溫度升至140℃時，恆溫2小時。在氮氣保護下，繼續升溫至220℃，再恆溫3至4小時後，開真空泵，使其壓力由常壓逐漸降至600毫米汞柱。當酸值≤2mgKOH/g，羥值為450至550mgKOH/g時，即可出料。全部反應過程需20小時。反應過程中生成的付產品水，經冷凝器冷凝後，進行分離。投料總重1378克，產品1074.8克，收率78%。
產品質量羥值490mgKOH/g酸值1.26mgKOH/g粘度(25℃)2500釐泊發泡試驗良好實例二同實例一方法，投入混合二羧酸533克，乙二醇508克，甘油325克，C酯150克。
投料總量1516克，產量1167克，收率77%。
產品質量羥值504.9mgKOH/g酸值2mgKOH/g粘度(25℃)3200釐泊發泡試驗良好
權利要求
1.一種聚酯多醇的合成方法，以多元酸與多元醇，在常壓至減壓和氮氣保護下，經酯化和酯交換反應，本發明特徵在於採用已二酸生產過程排出廢液中回收的混合二羧酸與聚對苯二甲酸二乙二醇酯(PET)生產過程中排出的廢渣(簡稱G酯)，或對甲基苯甲酸(PTA)，對苯二甲酸二甲酯(DMT)生產過程中排出的廢渣(簡稱C酯)的主要原料，先加熱熔融混合二羧酸，然後將混合二羧酸，二元醇，三元醇按克分子比1∶1.2至2.1∶0.2至1及G酯或C酯，以混合二羧酸重量的五分之一至二分之一，於反應釜中配製好，酯化反應溫度控制在130℃至200℃，當溫度升至220℃時，開始酯交換反應，恆溫三至六小時，開始減壓，使釜內壓力由常壓降至600毫米汞柱，當反應物料酸值≤2mgKOH/g，羧值達到450至550mgKOH/g時，反應結束，反應共需20至24小時。
2.由權利要求
1所述的聚酯多醇的合成方法，其特徵在於所用原料混合二羧酸，G酯或C酯，都不需要經過分離和精製處理，直接用於反應中。
3.由權利要求
1所述的聚酯多醇的合成方法，其特徵在於酯化反應溫度升至140℃時，需要恆溫兩小時。
專利摘要
本發明是一種聚酯多醇的合成方法。以己二酸生產過程排出的廢液中回收的混合二羧酸與聚對苯二甲酸二乙二醇酯生產過程中排出的廢渣(G酯)或對甲基苯甲酸，對苯二甲酸二甲酯生產過程中排出的廢渣(C酯)，二元醇及三元醇，按一定比例配製，經過酯化和酯交換反應製取聚酯多醇。所用原料不必分離和精製，因而可較一般生產方法的生產成本下降54％，且聚酯泡沫具有阻火性耐溫性好的優點，不產生二次環境汙染。
文檔編號C08G18/42GK86101033SQ86101033
公開日1987年9月9日 申請日期1986年1月31日
發明者吳挺, 張忠蘭, 吳風蘭 申請人:中國石油化工總公司遼陽石油化纖公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan