一種聚醚多元醇的製備方法及製得產品的應用的製作方法
2023-05-15 07:31:11 2
專利名稱：一種聚醚多元醇的製備方法及製得產品的應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機高分子化合物的製備方法，特別是一種以氧化烯烴、多 元醇化合物或胺類化合物為原料製備含多羥基聚醚的方法，具體地說是一種聚氨 酯用聚醚多元醇的製備方法及製得產品的應用。
背景技術：
聚醚多元醇是聚氨酯材料的重要原料，其製備方法多為在一定壓力、溫度和 催化劑作用下，由乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丙三醇、乙二胺、三乙醇胺、三 異丙醇胺、甲苯二胺等與多元醇(如蔗糖、山梨醇等)共為起始劑，與氧化烯烴 反應製得。這種製備方法的缺點是製備成本高，需要耗用大量的氧化烯烴，而 氧化烯烴為石油化工產品，在石油資源日益緊張的狀況下，降低這類烯烴的消耗 量有著非常重要的現實意義。
發明內容
為了克服現有技術中存在的問題，本發明的目的是提供一種能降低氧化烯烴 消耗量的聚醚多元醇的製備方法及製得產品的應用，該方法可以節約氧化烯烴的 使用量，降低製備成本；得到的聚醚多元醇能更好地滿足聚氨酯材料生產的要求。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
一種聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於它在鹼性催化劑作用下，由共起始 劑與氧化烯烴反應製得。包括如下步驟
① 將棕櫚油或棕櫚油與大豆油的混合物與多元醇或胺類化合物或兩者的混 合物作為共起始劑加入反應器中。
棕櫚油與大豆油的重量比例為棕櫚油為10-100%,大豆油為0-90%。共起始 劑中棕櫚油或棕櫚油與大豆油的混合物與多元醇或胺類化合物或兩者的混合物 的重量比例為棕櫚油或棕櫚油與大豆油的混合物為3-95%，多元醇或胺類化合 物或兩者的混合物為5-97%。所述的多元醇化合物為蔗糖、山梨醇、a-甲基葡 萄糖苷、甘露醇、二乙二醇、丙三醇、丙二醇、乙二醇、季戊四醇中的一種或幾 種混合物；所述的胺類化合物為乙二胺、 一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、 一異 丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、甲苯二胺中的一種或幾種混合物。
② 向上述反應器中加入催化劑；所述催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、 一甲胺、 二甲胺、三甲胺中的一種或幾種混合物。為方便於應用，也可以將催化劑溶解於 水中製成液體催化劑向反應器中加入。催化劑的量為共起始劑0. 2 21%。
③ 向上述反應器中加入氧化烯烴，並使其充分反應。在90 155'C溫度下加 入共起始劑總量0. 2 6倍重量的氧化烯烴，壓力維持在0.05 0.6MPa。氧化烯 烴可以是氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯中的一種，也可以是其中幾種；若是其 中的幾種時，氧化烯烴的加入方式可以是混合後加入，也可以是不同的氧化烯烴 分段加入。
④ 將上述反應產物進行脫氣、精製，得到聚氨酯用聚醚多元醇。聚醚多元醇 的平均分子量為300 2000。
上述製備方法製得的聚醚多元醇的應用，其特徵在於按重量份數，取聚醚 多元醇100份，矽油1-4份，聚氨酯泡沫成型催化劑0.3-4份，聚氨酯類發泡劑 0.5-50份，異氰酸酯80-350份，高速攪拌混合後發泡製得聚氨酯泡沫製品。
本發明中,所述的聚氨酯泡沫成型催化劑有N， N-二甲基環己胺、四甲基亞 乙基二胺、N， N, N' ， N'-四甲基-1， 3-丁二胺、N， N' -二甲級哌嗪、三亞乙 基二胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺、五甲基二亞以及三胺、油酸鉀、油酸亞錫、 辛酸亞錫和二丁基錫二月桂酸酯等，可單獨使用，也可兩種或兩種以上混合使用。 所述的聚氨酯類發泡劑有 一氟三氯甲垸、三氟三氯甲垸、二氯甲垸、二氟二氯 甲垸、二氧化碳、水、二氯三氟乙烷、 一氟三氯乙垸等，可單獨使用，也可兩種 或兩種以上混合使用。
本發明的技術方案是用棕櫚油或棕櫚油與大豆油的混合物和低分子量多元 醇為共起始劑，或用棕櫚油或棕櫚油與大豆油的混合物和胺類化合物為共起始 劑，或用棕櫚油或棕櫚油與大豆油的混合物和多元醇與胺類化合物的共混物等為 共起始劑，在鹼性催化劑的存在下，與氧化烯烴在一定壓力、溫度下反應製得聚 醚多元醇。其具體工藝為將棕櫚油或棕櫚油與大豆油的混合物、低分子量多元
醇或胺類化合物或低分子量多元醇和胺類化合物的共混物、催化劑等加入反應器
中，在90 155。C、壓力控制在《0. 6MPa下，加入0. 2 6倍起始原料(棕櫚油 或棕櫚油與大豆油的混合物+多元醇或胺類化合物或多元醇與胺類化合物的共混 物+催化劑)總重量的氧化烯烴與起始劑反應。當氧化烯烴加完後保持在反應溫 度下一段時間使反應充分，然後脫氣、精製等工序，製得平均分子量為300 2000 的聚醚多元醇。
本發明可節約氧化烯烴的使用量，製得的聚醚多元醇能很好地滿足聚氨酯材 料生產中的需要，其產品尺寸穩定性好，流動性好，粘度適中。
本發明與現有技術相比所具有優點為棕櫚油與低分子量多元醇或胺類化合
物為共起始劑替代了原起始劑，生產原料易得，氧化烯烴的消耗比例下降約10%， 製得的聚醚可降解性好。
具體實施例方式
下面通過具體實施例對本發明作進一步的說明，但各實施例均不是對本發明 的具體限制。
實例1
將棕櫚油20%，蔗糖50%， 二乙二醇20%，丙三醇10%作為共起始劑，催化劑 氫氧化鉀為共起始劑總量的0. 24%, —起加入反應器中，升溫，溫度達95'C時開 始加氧化丙烯，氧化丙烯的加入量為共起始劑總重量的1倍，因反應放熱，控制 溫度不得超過135°C，壓力控制在0.5MPa以下。氧化丙烯加完後保持反應溫度 2h使反應充分進行，然後脫氣20min，精製後得到棕櫚油-蔗糖類聚氧丙烯醚。 該方法中氧化丙烯的消耗比常規生產同類蔗糖類聚氧丙烯醚方法低約10%。
實例2
將棕櫚油30%，山梨醇40%，丙二醇20%，乙二胺10%作為共起始劑，二甲胺 (40%水溶液)作為催化劑，催化劑的量為共起始劑總量的5%，加入反應器中， 升溫，溫度達10(TC時開始加氧化丙烯，氧化丙烯的加入量為共起始劑總重量的 3倍，因反應放熱，控制溫度不得超過155'C，壓力控制在0.5MPa以下。氧化丙 烯加完後保持反應溫度1.5h使反應充分進行，然後脫氣3h，製得到棕櫚油-山 梨醇類聚氧丙烯醚。該方法中氧化丙烯的消耗比常規生產同類山梨醇類聚氧丙烯 醚方法低約10%。 實例3
將棕櫚油40%，蔗糖40%，季戊四醇10%，三乙醇胺10%作為共起始劑，氫氧 化鈉作為催化劑，催化劑的量為共起始劑總量的10%加入反應器中，先加入氧化 丙烯，氧化丙烯的加入量為共起始劑總重量的0.5倍，升溫過程壓力控制在 0.5MPa以下，溫度達11(TC時開始加共起始劑總重量的3倍的氧化丙烯，因反應 放熱，控制溫度不得超過135°C，壓力控制在0.6MPa以下。氧化丙烯加完後保 持反應溫度2h使反應充分進行，然後脫氣20min，精製後得到棕櫚油-蔗糖類聚 氧丙烯醚。該方法中氧化丙烯的消耗比常規生產同類蔗糖類聚氧丙烯醚方法低約 23%。
實例4
將棕櫚油95%，蔗糖5%作為共起始劑，二甲胺(40%水溶液)作為催化劑，
催化劑的量為共起始劑總量的20%加入反應器中，升溫，溫度達10(TC時開始加 氧化丙烯，氧化丙烯的加入量為共起始劑總重量的0. 2倍，因反應放熱，控制溫 度不得超過135'C，壓力控制在0. 6MPa以下。氧化丙烯加完後保持反應溫度2h 使反應充分進行，然後脫氣20min，精製後得到棕櫚油-蔗糖類聚氧丙烯醚。該 方法中氧化丙烯的消耗比常規生產同類蔗糖類聚氧丙烯醚方法低約55%。 實例5
將棕櫚油3%，乙二胺97%作為共起始劑，氫氧化鉀為催化劑，催化劑的量為 共起始劑總量的15%加入反應器中，先加入氧化丙烯，氧化丙烯的加入量為共起 始劑總重量的0.3倍，升溫過程壓力控制在0.5MPa以下，溫度達9(TC時開始加 氧化丙烯，氧化丙烯的加入量為共起始劑總重量的5倍，因反應放熱，控制溫度 不得超過135'C，壓力控制在0.6MPa以下。氧化丙烯加完後保持反應溫度2h使 反應充分進行，然後脫氣20min，精製後得到棕櫚油-乙二胺類聚氧丙烯醚。該 方法中氧化丙烯的消耗比常規生產同類乙二胺類聚氧丙烯醚方法低約4%。
實例6
將棕櫚油7%、大豆油3%、甘露醇55%、丙三醇15%、三異丙醇胺10%、甲苯 二胺10%作為共起始劑，三甲胺(30%水溶液)為催化劑，催化劑的量為共起始 劑總量的21%，加入反應器中，升溫，溫度達10(TC時開始加氧化丙烯，氧化丙 烯的加入量為共起始劑總重量的6倍，因反應放熱，控制溫度不得超過145'C， 壓力控制在0. 5MPa以下。氧化丙烯加完後保持反應溫度3h使反應充分進行，然 後脫氣4h，製得棕櫚油-甘露醇類聚氧丙烯聚醚。該方法中氧化丙烯的消耗比常 規生產同類甘露醇類聚氧丙烯醚方法低約7%。
實例7
將棕櫚油95%、蔗糖3%、 二乙二醇2%作為共起始劑，二甲胺為催化劑，催 化劑的量為共起始劑總量的0.2%加入反應器中，升溫，溫度達10(TC時開始加氧 化丙烯，氧化丙烯的加入量為共起始劑總重量的0.2倍，因反應放熱，控制溫度 不得超過135。C，壓力控制在0.5MPa以下。氧化丙烯加完後使反應壓力恢復到 加料前壓力時再加共起始劑總重量的0. 1倍的氧化乙烯，仍然控制溫度和壓力並 在3h內加完。加完後保持反應溫度lh使反應充分進行，然後脫氣3.5h，製得 棕櫚油-蔗糖類聚氧丙烯聚氧乙烯嵌段聚醚。該方法中的氧化丙烯和氧化乙烯總 量消耗比常規生產同類蔗糖類聚氧丙烯聚氧乙烯醚方法低約9%。
實例8
將棕櫚油5%、大豆油45%、蔗糖30%、丙三醇20%作為共起始劑， 一甲胺(30% 水溶液)為催化劑，催化劑的量為共起始劑總量的5%加入反應器中，升溫，溫 度達10(TC時開始加氧化烯烴，氧化烯烴的加入量為共起始劑總重量的4倍，其 中，氧化丙烯60%,氧化乙烯20%，氧化丁烯20%。因反應放熱，控制溫度不得 超過135"C，壓力控制在0.5MPa以下。氧化烯烴加完後保持反應溫度2h使反應 充分進行，然後脫氣3h，製得棕櫚油-蔗糖類聚醚。該方法中的氧化烯烴消耗比 常規生產同類蔗糖類聚醚方法低約16%。 實例9
將棕櫚油45%、大豆油5%、蔗糖35%、丙二醇10%、乙二胺5%作為共起始劑， 二甲胺(40%水溶液)為催化劑，催化劑的量為共起始劑總量的5%加入反應器中， 升溫，溫度達10(TC時開始加氧化丙烯，氧化丙烯的加入量為共起始劑總重量的 6倍，因反應放熱，控制溫度不得超過135'C，壓力控制在0.5MPa以下。氧化丙 烯加完後保持反應溫度1. 5h使反應充分進行，然後脫氣3h，製得混合油-蔗糖 類聚氧丙烯醚。該方法中氧化丙烯的消耗比常規生產同類蔗糖類聚氧丙烯醚方法 低約18%。
實例10
一種本發明所述製備方法製得的聚醚多元醇的應用，取聚醚多元醇100份， 矽油4份，聚氨酯泡沫成型催化劑四甲基亞乙基二胺0.3份，聚氨酯類發泡劑一 氟三氯甲烷50份，異氰酸酯350份，高速攪拌混合後發泡製得聚氨酯製品。
實例11
一種本發明所述製備方法製得的聚醚多元醇的應用，取聚醚多元醇100份， 矽油1份，聚氨酯泡沫成型催化劑N， N-二甲基環己胺4份，聚氨酯類發泡劑二 氯甲烷0.5份，異氰酸酯80份，高速攪拌混合後發泡製得聚氨酯製品。
實例12
一種本發明所述製備方法製得的聚醚多元醇的應用，取聚醚多元醇100份， 矽油2份，聚氨酯泡沫成型催化劑油酸鉀2份，聚氨酯類發泡劑二氯甲垸和二氯 三氟乙烷的混合物30份，異氰酸酯200份，高速攪拌混合後發泡製得聚氨酯制
口
叩o
實例13
一種本發明所述製備方法製得的聚醚多元醇的應用，取聚醚多元醇100份， 矽油2份，聚氨酯泡沫成型催化劑三亞乙基二胺和三乙醇胺的混合物2份，聚氨 酯類發泡劑一氟三氯乙垸20份，異氰酸酯150份，高速攪拌混合後發泡製得聚 氨酯製品。
權利要求
1、一種聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於它在鹼性催化劑作用下，由起始劑與氧化烯烴反應製得，包括如下步驟①將棕櫚油或棕櫚油與大豆油的混合物與多元醇或胺類化合物或兩者的混合物作為共起始劑加入反應器中；②向上述反應器中加入催化劑；③向上述反應器中加入氧化烯烴，並使其進行充分反應；④將上述反應產物進行脫氣、精製，得到聚氨酯聚醚多元醇。
2、 根據權利要求1所述的聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於步驟①中， 共起始劑中棕櫚油或棕櫚油與大豆油的混合物與多元醇或胺類化合物或兩者的 混合物的重量比例為棕櫚油或棕櫚油與大豆油的混合物為3-95%,多元醇或胺 類化合物或兩者的混合物為5-97%。
3、 根據權利要求1所述的聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於步驟①中 所述棕櫚油與大豆油的混合物中棕櫚油與大豆油的重量比例為棕櫚油為10-100%，大豆油為0-901
4、 根據權利要求1所述的聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於步驟②中加入的催化劑的量為共起始劑重量的0. 2 21%。
5、 根據權利要求1或4所述的聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於所述 催化劑為氫氧化鉀、氫氧化鈉、 一甲胺、二甲胺、三甲胺中的一種或幾種混合物。
6、 根據權利要求1所述的聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於步驟②中將催化劑溶解於水中製成液體催化劑，向反應器中加入液體催化劑。
7、 根據權利要求1所述的聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於步驟③中， 在90 155'C溫度下加入共起始劑總量0. 2 6倍重量的氧化烯烴，壓力維持在 0. 05 0. 6MPa。
8、 根據權利要求1所述的聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於步驟③中， 氧化烯烴是氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯中的一種或幾種混合物；混合物的加 入方式是混合後加入或是不同的氧化烯烴分段加入。
9、 根據權利要求1所述的聚醚多元醇的製備方法，其特徵在於步驟①中， 所述的多元醇化合物為蔗糖、山梨醇、a-甲基葡萄糖苷、甘露醇、二乙二醇、 丙三醇、丙二醇、乙二醇、季戊四醇中的一種或幾種混合物；所述的胺類化合物 為乙二胺、 一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、 一異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙 醇胺、甲苯二胺中的一種或幾種混合物。
10、一種權利要求1所述的製備方法製得的聚醚多元醇的應用，其特徵在於 取聚醚多元醇100份，矽油1-4份，聚氨酯泡沫成型催化劑0.3-4份，聚氨酯類 發泡劑0.5-50份，異氰酸酯80-350份，高速攪拌混合後發泡製得聚氨酯製品。
全文摘要
本發明提供了一種聚醚多元醇的製備方法及製得產品的應用，該方法在鹼性催化劑作用下，由共起始劑與氧化烯烴反應製得。將棕櫚油或棕櫚油與大豆油的混合物與多元醇或胺類化合物或兩者的混合物作為共起始劑加入反應器中，向上述反應器中加入催化劑和氧化烯烴，在催化劑的存在下共起始劑與氧化烯烴在一定溫度、壓力下反應製得聚醚多元醇。本發明製備聚醚多元醇的方法原料便宜、易得，產品質量穩定，使用性能良好，且用其製備的聚氨酯泡沫塑料可降解性好。
文檔編號C08G65/26GK101173039SQ20071013337
公開日2008年5月7日 申請日期2007年9月29日 優先權日2007年9月29日
發明者軍 應, 珏 應, 來桂琴, 翟洪金 申請人:句容市寧武化工有限公司