專利名稱：新型聚醚多元醇的合成方法
技術領域：
本發明屬于化學合成領域，具體涉及一種新型聚醚多元醇的合成方法。
背景技術：
聚醚多元醇是用于生產硬質聚氨酯泡沫塑料的主要原料，其制備方法是在一定壓力、溫度及催化劑作用下，由具有活潑氫的起始劑與環氧化物聚合制得。常用的起始劑有丙三醇，丙二醇，季戊四醇，三羥甲基乙烷，山梨醇，甘露醇，蔗糖以及胺類化合物，如乙二胺等；環氧化物通常為環氧丙烷。例如生產的蔗糖聚醚多元醇所用起始劑為丙三醇與蔗糖、三乙醇胺、乙二胺、甲苯二胺與蔗糖、二乙醇胺和蔗糖等混合起始劑；現生產山梨醇聚醚多元醇所用起始劑有丙三醇與山梨醇、三乙醇胺和山梨醇、乙二胺和山梨醇、蔗糖和山梨醇等混合起始劑。傳統的聚醚多元醇合成工藝使用KOH為催化劑，需要脫除鉀離子的后處理過程， 生產周期長，成本較高，部分合成工藝以二甲胺為催化劑，雖不需要脫除鉀離子的后處理過程，但因二甲胺在聚合反應后期逐漸失活，只適用于合成具有較低分子量、較高羥值的聚醚多元醇。且普通聚醚多元醇與烴類發泡劑，如正戊烷、環戊烷、異戊烷及它們的混合物的互溶性差，使用時易出現分層現象，嚴重影響生產的聚氨酯泡沫塑料的性能。

發明內容
本發明的目的是提供一種新型聚醚多元醇的合成方法，能夠不需要后處理過程， 且與烴類發泡劑互溶性好。解決任務的關鍵在于一是尋找合適的催化劑體系，采用不同胺類催化劑的復合搭配，解決反應后期催化劑失活的難題，同時合成工藝中省去脫除鉀離子的后處理過程，提高生產效率，制備出具有較高分子量、較低羥值的聚醚多元醇；二是起始劑中加入合適的植物油，合成出具有較低粘度的，與各種發泡劑，包括烴類與鹵代烴類互溶性良好的聚醚多元醇。本發明所述的一種新型聚醚多元醇的合成方法，包括以下兩個方面(1)聚醚合成工藝采用三甲胺/ 二甲基乙醇胺的復合催化體系，產物無需后處理過程，直接過濾放料，可合成具有較高分子量及較低羥值的聚醚多元醇；( 起始劑采用蔗糖、季戊四醇、三羥甲基丙烷及植物油的復合起始劑體系。其中，本發明所使用的復合催化體系為三甲胺與二甲基乙醇胺的混合體系，單獨使用三甲胺為催化劑時，前期反應活性較高，聚合速率快，但反應后期催化劑會逐漸失活； 單獨使用二甲基乙醇胺為催化劑時，整體反應活性平穩，較三甲胺體系偏慢，但反應后期催化活性降低不明顯。所以本發明采用兩催化劑按一定比例混合，三甲胺二甲基乙醇胺質量比優選為7 3，既保證了較高的催化活性，使生產周期不致于過長，此復合催化體系在反應后期仍具有一定的催化活性，同時合成工藝中省去脫除鉀離子的后處理過程，提高生產效率，能夠合成出具有較高分子量、較低羥值的聚醚多元醇。復合催化體系用量優選為聚醚合成反應中反應物總質量的0. 6 1. 3%。復合起始劑體系中各組分的質量比優選為蔗糖季戊四醇三羥甲基丙烷植物油=342 68. 1 134 137.2。復合起始劑體系中加入合適的植物油，合成出具有較低粘度的，與各種發泡劑，包括烴類與鹵代烴類互溶性良好的聚醚多元醇。復合起始劑體系與環氧化物的質量比為681. 3 1321。植物油優選為棕櫚油與大豆油的混合體系，兩者的質量比為棕櫚油大豆油= 60 40。本發明的聚合反應溫度范圍為75°C 150°C，最佳反應溫度范圍為105°C 115°C，反應溫度低于65°C時，會加長反應時間，若反應溫度高于130°C時，能夠加快反應速度，但合成聚醚顏色加深。本發明的優點在于聚醚多元醇合成工藝采用胺類復合催化體系，具有較高的反應活性，生產周期短，無需后處理過程，生產成本低于KOH工藝，每噸可降低成本1500元左右， 同時復合催化體系克服了單純胺類催化劑反應后期失活的問題，能夠合成出具有較高分子量、較低羥值的聚醚多元醇；同普通硬泡用聚醚多元醇相比，本發明合成的聚醚多元醇同烴類發泡劑，如正戊烷、環戊烷、異戊烷及它們的混合物的互溶性良好，所配組合料可實現低溫透明，能夠滿足客戶長期存儲的要求。
具體實施例方式以下結合實施例對本發明做進一步說明。實施例1 在裝配有攪拌器、計量器、加熱溫控裝置、冷卻裝置(包括外夾套與內蛇管)和壓力傳感器的5L高壓釜內，加入蔗糖342g、季戊四醇68. lg、三羥甲基丙烷134g、植物油 137. 2g，復合催化劑三甲胺/ 二甲基乙醇胺19. 6g(三甲胺與二甲基乙醇胺的質量比為 7 3)，氮氣置換4次，加入118g環氧丙烷后加熱升溫攪拌，在80 85°C，壓力0.1 0. 4MPa條件下反應2小時。之后升溫至110 120°C，壓力控制在0. 1 0. 6MPa，將剩余 1203g環氧丙烷分成10批陸續加入，之后補充反應1. 5h至反應完全。之后降溫至80 95°C真空脫水Ih后過濾放料。所合成聚醚具有下列性質羥基數385mgK0H/g25 °C 的粘度53OOmPas與異戊烷互溶性組合料透明(10°C )對比例1 在裝配有攪拌器、計量器、加熱溫控裝置、冷卻裝置(包括外夾套與內蛇管)和壓力傳感器的5L高壓釜內，加入蔗糖342g、季戊四醇68. lg、三羥甲基丙烷134g、植物油 137. 2g，三甲胺19. 6g，氮氣置換5次，加入118g環氧丙烷后加熱升溫攪拌，在80 85°C，壓力0. 1 0. 4MPa條件下反應2小時。之后升溫至110 120°C，壓力控制在0. 1 0. 6MPa， 將剩余1203g環氧丙烷分成10批陸續加入，之后補充反應1. 5h至反應完全。之后降溫至 80 95°C真空脫水Ih后過濾放料。所合成聚醚具有下列性質羥基數425mgK0H/g25 °C 的粘度=M5OmPas
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與異戊烷互溶性組合料透明(10°C )對比例2:在裝配有攪拌器、計量器、加熱溫控裝置、冷卻裝置(包括外夾套與內蛇管)和壓力傳感器的5L高壓釜內，加入蔗糖342g、季戊四醇68. lg、三羥甲基丙烷134g、催化劑三甲胺19. 6g，氮氣置換4次，加入118g環氧丙烷后加熱升溫攪拌，在80 85°C，壓力0. 1 0. 4MPa條件下反應2小時。之后升溫至110 120°C，壓力控制在0. 1 0. 6MPa，將剩余 1203g環氧丙烷分成8批陸續加入，之后補充反應1. 5h至反應完全。之后降溫至80 95°C 真空脫水Ih后過濾放料。所合成聚醚具有下列性質羥基數430mgK0H/g25°C 的粘度7000mPas與異戊烷互溶性組合料渾濁(10°C )。
權利要求
1.一種新型聚醚多元醇的合成方法，其特征在于(1)聚醚合成工藝采用三甲胺/二甲基乙醇胺的復合催化體系，產物無需后處理過程， 直接過濾放料，可合成具有較高分子量及較低羥值的聚醚多元醇；(2)起始劑采用蔗糖、季戊四醇、三羥甲基丙烷及植物油的復合起始劑體系。
2.根據權利要求1所述的新型聚醚多元醇的合成方法，其特征在于復合催化劑體系中三甲胺與二甲基乙醇胺的質量比為7 3。
3.根據權利要求1所述的新型聚醚多元醇的合成方法，其特征在于復合催化劑體系用量為聚醚合成反應中反應物總質量的0. 6 1. 3%。
4.根據權利要求1所述的新型聚醚多元醇的合成方法，其特征在于復合起始劑體系中各組分的質量比為蔗糖季戊四醇三羥甲基丙烷植物油= 342 68. 1 134 137. 2。
5.根據權利要求1所述的新型聚醚多元醇的合成方法，其特征在于復合起始劑體系與環氧化物的質量比為681. 3 1321。
6.根據權利要求1所述的新型聚醚多元醇的合成方法，其特征在于植物油為棕櫚油與大豆油的混合體系，兩者的質量比為棕櫚油大豆油=60 40。
全文摘要
本發明提供一種不需要后處理過程的，且與烴類發泡劑互溶性良好的新型聚醚多元醇的合成方法。合成工藝采用胺類復合催化體系，具有較高的反應活性，生產周期短，無需后處理過程，生產成本低，同時克服了單純胺類催化劑反應后期失活的問題，能夠合成出具有較高分子量、較低羥值的聚醚多元醇；同普通硬泡用聚醚多元醇相比，本發明合成的聚醚多元醇同烴類發泡劑，如正戊烷、環戊烷、異戊烷及它們的混合物的互溶性良好，所配組合料可實現低溫透明，能夠滿足客戶長期存儲的要求。
文檔編號C08G65/28GK102532512SQ20111043132
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月21日 優先權日2011年12月21日
發明者劉軍, 李曉芳, 王新莉, 王玉 申請人:山東東大一諾威新材料有限公司