[發明專利]生產聚醚多元醇的方法

有效

• 申請號: 201380028753.7
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN104428344B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發明（設計）人: R·登希坦;P·A·特莫舒伊澤恩
• 申請（專利權）人: 亨茨曼國際有限公司
• 主分類號: C08G65/30
• 分類號: C08G65/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 鄒雪梅;徐厚才

本發明涉及制備聚醚多元醇，更具體地涉及中和且除去生產聚醚多元醇所用的堿催化劑。

制備聚醚多元醇，有時也稱為聚(環氧烷)多元醇的方法，通常包括在堿催化劑，優選在強堿如氫氧化鉀存在下，使具有多個活潑氫原子的起始化合物與一種或多種環氧烷反應。合適的起始化合物是a.o.多官能醇，其通常包括2至6個羥基基團。這類醇的實例是二醇，例如二甘醇，二丙二醇，甘油，二-和聚甘油，季戊四醇，三羥甲基丙烷，二乙醇胺，三乙醇胺，山梨糖醇，甘露糖醇等。使用的環氧烷通常是環氧乙烷，環氧丙烷，環氧丁烷或其兩種或多種的混合物。

在將環氧烷加入到起始原料后，得到粗的、基礎聚醚多元醇，其需要堿催化劑進行中和。

中和之后，還需要幾個步驟來提供滿足用于進一步使用的聚醚多元醇規格的聚醚多元醇。該聚醚多元醇可用作例如制備聚氨酯的原料，其中所述多元醇在一般情況下，與多異氰酸酯組分例如亞甲基二苯基二異氰酸酯(MDI)或甲苯二異氰酸酯(TDI)反應。

US4306943描述了一種制備聚醚多元醇的方法，其中通過向所述粗聚醚多元醇中加入無機酸中和該多元醇，該無機酸在25℃的解離常數為大于10^-3，并且具有基于粗多元醇的重量計0.01到0.3％wt所用無機酸金屬鹽的水合物，其用于促進通過中和由堿性催化劑形成的鹽的結晶生長。水隨后通過蒸餾除去，并且將反應混合物進行過濾。這個方法的缺點是必須通過一個單獨的工藝步驟制備金屬鹽的水合物，且該添加增加了過濾殘余物的量。

這個和現有技術的其它方法的缺點是：引起鹽結晶的中和提供了小晶體和/或具有相當大的顆粒尺寸變化的晶體。這使得例如通過過濾去除顆粒，變得困難。

本發明的目的是提供一種聚醚多元醇的制備方法，其中根據粒度、粒度分布和/或加工時間，優化中和反應介質和除去堿催化劑(也稱為堿性催化劑或堿性聚合催化劑)，催化氧化烯(環氧化物)和起始多元醇或聚醚多元醇的醇基團之間的反應。

根據本發明，提供一種提供聚醚多元醇的方法。該方法包括以下步驟：

·提供粗聚醚多元醇混合物，其含有聚醚多元醇和堿催化劑；

·將粗聚醚多元醇混合物與酸和水混合，從而中和所述堿催化劑并提供第一中和的聚醚多元醇混合物；

·在第一脫水步驟中，從所述第一中和的聚醚多元醇中除去至少部分水，由此提供水含量為0.00到5.00％w的第一脫水中和的聚醚多元醇混合物，且該混合物含有所述聚醚多元醇及所述堿催化劑和所述酸的鹽，所述鹽以鹽晶體形式存在；

·通過將水加入到所述第一脫水中和的聚醚多元醇混合物中，再溶解至少一部分的鹽，由此提供第二中和的聚醚多元醇混合物；

·在第二脫水步驟中，從所述第二中和的聚醚多元醇混合物中除去至少部分水，由此提供第二脫水中和的聚醚多元醇混合物，該混合物包含所述聚醚多元醇及所述堿催化劑和所述酸的鹽，所述鹽以鹽晶體形式存在；

·從所述第二脫水中和的聚醚多元醇中除去所述鹽晶體，由此提供聚醚多元醇混合物。

根據本發明的一些實施方案，聚醚多元醇混合物可以包含0.00至0.08w％的水，所述w％的表述基于聚醚多元醇混合物的總重量。

在粗聚醚多元醇混合物與酸和水的混合步驟中，由此中和堿催化劑，并提供第一中和的聚醚多元醇混合物，水和酸可以單獨添加，或是酸和水也可以酸的水溶液形式加入。任選只有部分所添加的水用來制備酸水溶液，而剩余的水原樣加入。

因此，根據本發明的一些實施方案，酸可以以酸的水溶液加入到粗聚醚多元醇。

在聚醚多元醇的聚合過程中，用于催化環氧烷和醇基團之間反應的堿催化劑通常是強堿，如堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉，氫氧化鉀或氫氧化銫或它們的混合物，而最優選使用氫氧化鉀。通常催化劑的量在0.05至2w％的范圍，例如在0.10到0.35w％的范圍，最優選的量在0.13至0.29w％范圍，基于在粗聚醚多元醇混合物中制備的聚醚多元醇的總重量的所述w％在聚合反應期間用于反應混合物中。

因此，根據本發明的一些實施方案，堿催化劑是氫氧化鉀，氫氧化鈉，氫氧化銫或它們的組合。

粗聚醚多元醇混合物通過催化聚合起始化合物與環氧烷(也稱為環氧化物)制備。合適的起始化合物是a.o.多官能醇，其通常包括2至6個羥基基團。這類醇的實例是二醇，例如二甘醇，二丙二醇，甘油，二-和聚甘油，季戊四醇，三羥甲基丙烷，二乙醇胺，三乙醇胺，山梨糖醇，甘露糖醇，乙二醇，1，2-丙二醇，蔗糖，1，2，6-己三醇，或多胺如乙二胺和二氨基二苯甲烷(MDA)，以及它們的任意組合。