本發明涉及高分子材料合成,具體涉及一種透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法。
背景技術:
1、二氧化碳與環氧化物可共聚制備聚醚碳酸酯多元醇,該反應中二氧化碳穩定,難以發生化學反應,因此研究主要集中在催化劑開發;其中,雙金屬氰化物配位催化劑是最為廣泛的非均相催化劑,該催化劑活性高,制備簡單、原料低廉,廣泛運用于工業生產。
2、專利申請cn1044663a公開一種采用高分子量有機絡合劑制備的具有較高活性的二氧化碳/環氧化物共聚催化劑,但是聚合一般在24~60h,反應時間較長,用于工業生產時,聚合成本也較高;專利cn100484984c公開雙金屬絡合物催化劑,該催化劑將環氧化物與二氧化碳共聚時反應時間能夠大幅度縮短至2h,使用該催化劑能夠大幅度提高設備利用率,降低生產成本,但是催化劑制備流程復雜,多元醇產品分子量較高且產品呈黃色,在4000~8000之間。
3、現有技術缺乏一種制備流程簡單、制備多元醇產品分子量適宜的透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法。
技術實現思路
1、本發明目的在于提供一種透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,通過提供一種摻雜雙金屬氰化物配位催化劑制備低分子量且透明無色的聚醚碳酸酯多元醇。
2、為達成上述目的,本發明提出如下技術方案:一種透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,包括:
3、在引發劑和催化劑的引發催化條件下,環氧化物和二氧化碳在反應釜中發生共聚反應,共聚產物經純化干燥后獲得無色透明聚醚碳酸酯多元醇;
4、其中,所述催化劑為摻雜雙金屬氰化物配位催化劑,其結構式如下:
5、mxzn(2-x)[co(cn)6]xy·mh2o·nl,式中:
6、m為二價金屬鉻、鎳、銅中的一種;
7、x為鹵素原子氟、氯、溴、碘中的一種;
8、l為具有配位原子的水溶性有機化合物或聚合物中的一種,所述配位原子包括氧、氮、磷、硫;
9、下標x、y、m和n均為正數。
10、進一步的,所述摻雜雙金屬氰化物配位催化劑的用量為所述環氧化物重量的0.01~10%。
11、進一步的,所述水溶性有機化合物或聚合物為乙二醇二甲醚、乙二醇單甲醚、1-甲氧基-2-丙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、叔丁醇、1,4-二氧六環、聚乙二醇、聚醚多元醇、聚乙烯基烷基醚、聚甲醛、聚酯中的一種。
12、進一步的,所述環氧化物為環氧丙烷、環氧乙烷、氧化環己烯、環氧丁烷、氧化異丁烯、氧化環戊烯中的一種。
13、進一步的,所述引發劑為水、小分子醇類、酚類、硫醇類、含羥基的聚合物或齊聚物。
14、進一步的,所述引發劑的用量為所述環氧化物重量的0.01~20%。
15、進一步的,所述共聚反應的反應壓力為0.1~10mpa。
16、進一步的,所述共聚反應的反應溫度為25~150℃。
17、進一步的,所述共聚反應的反應時間為0.5~50h。
18、由以上技術方案可知,本發明的技術方案獲得了如下有益效果:
19、本發明公開的透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,通過提出一種新的摻雜雙金屬氰化物配位催化劑,通過催化劑實現高效率制備出透明無色且低分子量的聚醚碳酸酯多元醇,以解決現有技術制備聚醚碳酸酯多元醇流程復雜、分子量高以及多元醇產品呈黃色的問題;其中,摻雜雙金屬氰化物配位催化劑的結構式為mxzn(2-x)[co(cn)6]xy·mh2o·nl,式中:m為二價金屬鉻、鎳、銅中的一種,x為鹵素原子氟、氯、溴、碘中的一種;l為具有配位原子的水溶性有機化合物或聚合物中的一種,下標x、y、m和n均為正數。
20、本發明公開的制備聚醚碳酸酯多元醇的方法,首先原料種類少,工藝流程簡單,成本低;其次,催化劑的結構簡單且用量少,催化二氧化碳與環氧化物共聚反應時間短,制得的聚醚碳酸酯多元醇產品分子量低;另外,產品聚醚碳酸酯多元醇相較于現有呈黃色的殘次品,本方案產品無色透明,品質好。
21、應當理解,前述構思以及在下面更加詳細地描述的額外構思的所有組合只要在這樣的構思不相互矛盾的情況下都可以被視為本公開的發明主題的一部分。
22、結合具體案例從下面的描述中可以更加全面地理解本發明教導的前述和其他方面、實施例和特征。本發明的其他附加方面例如示例性實施方式的特征和/或有益效果將在下面的描述中顯見,或通過根據本發明教導的具體實施方式的實踐中得知。
1.一種透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,其特征在于,所述摻雜雙金屬氰化物配位催化劑的用量為所述環氧化物重量的0.01~10%。
3.根據權利要求1所述的透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,其特征在于,所述水溶性有機化合物或聚合物為乙二醇二甲醚、乙二醇單甲醚、1-甲氧基-2-丙醇、乙二醇、1,2-丙二醇、叔丁醇、1,4-二氧六環、聚乙二醇、聚醚多元醇、聚乙烯基烷基醚、聚甲醛、聚酯中的一種。
4.根據權利要求1所述的透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,其特征在于,所述環氧化物為環氧丙烷、環氧乙烷、氧化環己烯、環氧丁烷、氧化異丁烯、氧化環戊烯中的一種。
5.根據權利要求1所述的透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,其特征在于,所述引發劑為水、小分子醇類、酚類、硫醇類、含羥基的聚合物或齊聚物。
6.根據權利要求1所述的透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,其特征在于,所述引發劑的用量為所述環氧化物重量的0.01~20%。
7.根據權利要求1所述的透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,其特征在于,所述共聚反應的反應壓力為0.1~10mpa。
8.根據權利要求1所述的透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,其特征在于,所述共聚反應的反應溫度為25~150℃。
9.根據權利要求1所述的透明無色聚醚碳酸酯多元醇的制備方法,其特征在于,所述共聚反應的反應時間為0.5~50h。