[發(fā)明專利]用于制備烯丙基聚氧烷烯基醚的催化劑及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110008585.8
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102174186A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王自為;裴繼凱;李軍平;竇琳;王正波
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28;C07C43/178;C07C41/03
• 代理公司: 山西五維專利事務(wù)所(有限公司) 14105
• 代理人: 楊耀田

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及催化劑，具體是一種用于制備聚羧酸鹽減水劑專用聚醚-烯丙基聚氧烷烯基醚的催化劑，以及它的制備方法。

背景技術(shù)

烯丙基聚氧烷烯基醚是生產(chǎn)該類聚羧酸系高性能減水劑的主要原材料，該聚醚具有良好的水溶性，不會水解變質(zhì)，合成的減水劑減水率高，增強效果好，不銹蝕鋼筋，綠色環(huán)保。因此生產(chǎn)出雙鍵活性高的烯丙基聚氧烷烯基醚就很重要。國內(nèi)生產(chǎn)聚醚原材料廠家主要是通過環(huán)氧烷烴陰離子開環(huán)聚合進行生產(chǎn)，而大部分廠家選用的催化劑都或多或少在聚合過程中帶進去雜質(zhì)，影響聚合。

專利CN?100369951C中制備含有羥官能基和不飽和官能基聚醚，在有效量雙金屬氰化物配合物催化劑存在下，在阻聚劑存在下，進行自由基聚合得到。但是，雙金屬氰化物催化劑昂貴，還須從產(chǎn)物中除去催化劑，既費時間又費錢，無法進行大規(guī)模的工業(yè)應(yīng)用。

專利US5689012公開了一種制備聚氧化烯聚醚的方法，用到的催化劑是DMC催化劑，該催化劑具有活性高，從產(chǎn)物中除去殘留催化劑容易，但是，DMC催化劑當(dāng)與很低分子量起始劑分子一起使用時，是低效的，體系中的水等雜質(zhì)存在還容易導(dǎo)致催化劑失活。當(dāng)與高分子量起始劑分子一起使用時，還需用傳統(tǒng)堿性催化劑制備高分子量起始劑，而甚至微量的堿性催化劑，即強堿，也可使DMC催化劑失活。

專利CN?101164957A中指出，生產(chǎn)聚羧酸系混凝土外加劑專用聚醚的催化劑是K₂O、Na₂O、NaOH、KOH、蒙脫土、累脫石、雙金屬氰化物、多金屬氰化物絡(luò)合物。專利幾乎包括了工業(yè)生產(chǎn)聚醚中所可能用到的催化劑的全部催化劑種類，但是上述催化劑都或多或少在聚合過程中帶進雜質(zhì)，影響聚合。

歸納起來現(xiàn)有技術(shù)存在以下問題：

①KOH/NaOH或者K₂O/Na₂O的水溶液作催化劑，由于起始劑烯丙醇的沸點為97℃，比水低，因此烷氧基化時無法除去溶劑水，水可以與環(huán)氧烷烴開環(huán)反應(yīng)生成雜質(zhì)副產(chǎn)物聚醚二醇。

②若以KOH/NaOH或者K₂O/Na₂O的起始劑烯丙醇溶液作催化劑，KOH/NaOH或者K₂O/Na₂O可以與起始劑烯丙醇反應(yīng)生成H₂O，同上一樣影響產(chǎn)品的純度。

③醇鈉作催化劑，如甲醇鈉，乙醇鈉等，均與起始劑烯丙醇發(fā)生反應(yīng)生成甲醇，乙醇等，它們的沸點均低于水的沸點，因此烷氧基化時無法完全除去它們，它們與環(huán)氧烷烴開環(huán)反應(yīng)生成雜質(zhì)副產(chǎn)物聚醚，降低烯丙基聚氧烷烯基醚的純度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種用于制備烯丙基聚氧烷烯基醚的催化劑及其制備方法，該催化劑能有效降低雜質(zhì)副產(chǎn)物生成，提高烯丙基聚氧烷烯基醚的純度。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的一種用于制備烯丙基聚氧烷烯基醚的催化劑，是烯丙醇鈉的烯丙醇溶液，溶液中烯丙醇鈉的質(zhì)量百分濃度為7％-37％。

本發(fā)明以金屬鈉和烯丙醇為原料采用間歇生產(chǎn)工藝進行化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)烯丙醇鈉的烯丙醇溶液，其反應(yīng)式如下：

2CH₂＝＝CH——CH₃OH+2Na＝＝＝＝2CH₂＝＝CH——CH₃ONa+H₂↑

本發(fā)明提供的一種用于制備烯丙基聚氧烷烯基醚的催化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)加料：將烯丙醇投入反應(yīng)釜中，將金屬鈉切成小塊加入進料裝置中，烯丙醇與金屬鈉按重量比100∶2-12加入；

(2)氮氣置換：關(guān)閉加料和放空閥門，通入氮氣至反應(yīng)釜內(nèi)壓力達到0.1Mpa，打開放空閥卸壓，重復(fù)2-4次后，保持放空閥為打開狀態(tài)并通入氮氣；

(3)反應(yīng)：將冷凝器通入冷卻水，通過進料裝置分批加入金屬鈉，控制反應(yīng)體系溫度不超過130℃，金屬鈉加完后關(guān)閉加料閥，繼續(xù)反應(yīng)至反應(yīng)液無氣泡產(chǎn)生，關(guān)閉放空閥，停止通入氮氣；

(4)出料：溫度降至室溫，取樣分析，裝桶。

所述的烯丙基聚氧烷烯基醚的化學(xué)式如下：

式中：R1為——CH₂——CH₂——，R2為m為0-80的整數(shù)，n為0-80的整數(shù)，且3≤m+n≤80

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明催化劑不會產(chǎn)生除起始劑烯丙醇外的任何含活潑氫的化合物，在制備烯丙基聚氧烷烯基醚的過程中不會產(chǎn)生副產(chǎn)物，所以能有效提高烯丙基聚氧烷烯基醚的純度。