[發明專利]聚碳酸酯多元醇的產量最優化

無效

• 申請號: 201380023702.5
• 申請日: 2013-03-13
• 公開（公告）號: CN104271636A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: W·H·希思;H·辛格;A·辛格;J·希門尼斯;Q·許
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: C08G64/02
• 分類號: C08G64/02;C08G64/30
• 代理公司: 北京市嘉元知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11484
• 代理人: 陳靜

發明領域

本發明的實施方式涉及制備聚碳酸酯多元醇的方法，更為具體地是涉及了產生較少副產物的合成聚碳酸丁二醇酯多元醇的方法。

發明背景

聚碳酸酯多元醇可以用作合成某些聚氨酯的組分，例如用于彈性體或者涂層的聚氨酯。聚碳酸酯多元醇可以如下制備：使至少一種的多元醇組分(如1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-1，8-辛二醇、1,9-壬二醇或者1,4-環己烷二甲醇)和有機碳酸酯，如碳酸二甲酯進行反應。聚碳酸丁二醇酯多元醇尤其引人注目。1,4-丁二醇和碳酸二甲酯反應可以制備出聚碳酸丁二醇酯多元醇。不過，這個反應的產量較低，通常要低于理論產量的75％。一個主要的副產物是四氫呋喃(THF)，需要將其從終產物中除去。因此，需要一種生成較少THF從而有較高產量的制備聚碳酸丁二醇酯多元醇的方法。

發明內容

本發明的實施方式提供一種制備聚碳酸丁二醇酯多元醇的方法，產生較少四氫呋喃(THF)從而具有較高聚碳酸丁二醇酯多元醇產量。

實施方式包括一種制備聚碳酸酯多元醇的方法。該方法包括：

將丁二醇加入容器中，向容器中加入聚合催化劑，向容器中添加碳酸二甲酯(DMC)，添加的速率為每千克BDO每分鐘至少2.0克DMC，從而制備聚碳酸酯多元醇，聚碳酸酯多元醇的產量為理論產量的至少80％。

發明具體實施方式

本發明的實施方式提供了制備聚碳酸丁二醇酯多元醇的方法，產生較少的THF從而有較高聚碳酸丁二醇酯多元醇產量。根據本發明的實施方式，可以通過丁二醇和碳酸二甲酯以酯交換聚合反應進行的反應得到聚碳酸丁二醇酯多元醇。至于進行聚合反應的方法，沒有特別的限制，并且該聚合反應可以通過使用在本領域已知的常規方法來進行。然而，令人驚奇的發現，通過將丁二醇和至少一種聚合催化劑加入容器中，向容器中添加碳酸二甲酯(DMC)，添加的速率為每千克BDO每分鐘至少2.0克DMC，可以得到增加的產量和較低數量的THF副產物。DMC的添加速率在具體的實施方式中可以為每千克BDO每分鐘至少2.4、2.5、2.7、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.3、5.4、5.5、6、7、8、10、15或者20克DMC。

用于酯交換反應的溫度可以為120℃到240℃。在120℃到240℃之間的所有的單一數值和子范圍都在此處包含并公開，例如，溫度可以從下限120、130、140、150、160、170、180、190或者200℃，到上限為140、150、160、170、180、190、200、210、220、230或者240℃。

盡管較低或者較高的壓力都可以使用，但是令人驚奇的是，當酯交換反應在大氣壓下進行的時候，可以得到更高產量的聚碳酸丁二醇酯多元醇，從而不再需要結合升高或者降低反應容器的壓力的方法。反應的時間可以取決于諸如溫度、壓力、催化劑的類型和催化劑濃度等變量。

原則上至少一種聚合催化劑可以是所有已知能夠被用于酯交換反應的可溶催化劑(均相催化)。多相酯交換催化劑同樣可以使用。優選在催化劑的存在下進行本發明的方法。

元素周期表上主族I、II、III和IV族及副族III和IV金屬以及稀土元素的氫氧化物，氧化物，金屬醇鹽，碳酸鹽，還有有機金屬化合物，特別是Ti、Zr、Pb、Sn、Sb和Yb的化合物，特別適用于在此處描述的方法。

合適的例子包括：LiOH、Li₂CO₃、K₂CO₃、KOH、NaOH、KOMe、NaOMe、MeOM、GOAc、CaO、BaO、KOt-Bu、TiCl₄、四醇鈦、對苯二甲酸鈦、四醇鋯、辛酸錫、二月桂酸二丁基錫、二丁基錫、三丁基氧化錫、草酸錫、十八酸鉛、三氧化銻、四異丙醇鋯、乙酰丙酮鐿。