[發(fā)明專利]制備聚醚碳酸酯多元醇的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201380058497.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104769008A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.霍夫曼;N.哈恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 拜耳材料科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C08G65/00
• 分類號(hào): C08G65/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周鐵;林森

本發(fā)明涉及制備聚醚碳酸酯多元醇的方法、可以根據(jù)該方法獲得的聚醚碳酸酯多元醇及其用于制備聚氨酯-軟質(zhì)泡沫物質(zhì)的加工方法。

在H-官能的起始劑物質(zhì)（“起始劑”）的存在下通過(guò)環(huán)氧烷（環(huán)氧化物）和二氧化碳的催化反應(yīng)來(lái)制備聚醚碳酸酯多元醇，已經(jīng)被深入研究多于40年（例如Inoue等，Copolymerization?of?Carbon?Dioxide?and?Epoxide?with?Organometallic?Compounds，Die?Makromolekulare?Chemie?130，210-220，1969）。所述反應(yīng)示意性地示于方案(I)中，其中?R表示例如烷基、烷基芳基或者芳基的有機(jī)基團(tuán)，其也可以各自含有例如O、S、Si等的雜原子，并且其中e、f?和g表示整數(shù)，并且其中在此在方案(I)中所示的產(chǎn)物僅應(yīng)這樣理解為聚醚碳酸酯多元醇，即具有所示結(jié)構(gòu)的嵌段原則上可以在所得的聚醚碳酸酯多元醇中重復(fù)，但是該嵌段的順序、數(shù)量和長(zhǎng)度以及所述起始劑的OH-官能度可以變化，并且不限于在方案(I)中所示的聚醚碳酸酯多元醇。因?yàn)樗龇磻?yīng)是將例如CO₂的溫室氣體轉(zhuǎn)化為聚合物的反應(yīng)，該反應(yīng)（參見(jiàn)方案(I)）在生態(tài)上是非常有利的。作為其它的產(chǎn)物，實(shí)際上是副產(chǎn)物，生成在方案(I)中所示的環(huán)狀碳酸酯（例如R?=?CH₃的碳酸亞丙酯）。

WO-A?2004/111107公開(kāi)了用DMC-催化劑制備具有末端的環(huán)氧乙烷-鏈的聚醚多元醇的方法，其中在用環(huán)氧丙烷使催化劑活化之后，以持續(xù)升高環(huán)氧乙烷含量（“斜坡”）的方式計(jì)量加入由環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷構(gòu)成的混合物，然后使殘留單體反應(yīng)，并且隨后加入純的環(huán)氧乙烷。

WO-A?2001/044347公開(kāi)了DMC-催化制備聚醚多元醇的方法，其中共同地計(jì)量加入至少兩種不同的環(huán)氧化物，其中在共同計(jì)量加入期間，改變?cè)诨旌衔镏协h(huán)氧化物彼此的用量比。

WO-A?2008/058913公開(kāi)了通過(guò)使用借助DMC-催化制備的聚醚碳酸酯多元醇來(lái)制備聚氨酯-軟質(zhì)泡沫物質(zhì)的方法，其中該聚醚碳酸酯多元醇優(yōu)選地在鏈末端處具有純的環(huán)氧烷單元，特別是純的環(huán)氧丙烷單元的嵌段。

歐洲專利申請(qǐng)編號(hào)11168433.8公開(kāi)了DMC-催化地制備聚醚碳酸酯多元醇的方法，該聚醚碳酸酯多元醇具有由至少兩種不同環(huán)氧烷以15/85至60/40的摩爾比構(gòu)成的混合嵌段，以及可以由此獲得的聚氨酯-軟質(zhì)泡沫物質(zhì)。

從現(xiàn)有技術(shù)中已知的聚醚碳酸酯多元醇具有缺點(diǎn)，即在用于加工成聚氨酯-軟質(zhì)泡沫物質(zhì)的多元醇配制品中用聚醚碳酸酯多元醇（按比例地）替換聚醚多元醇的情況下，必須調(diào)整該多元醇配制品的其它成分（添加劑）的種類和/或用量，以實(shí)現(xiàn)無(wú)缺陷的可加工性。尤其在將聚醚碳酸酯多元醇加工成冷泡沫物質(zhì)類型（也稱為高回彈或者HR泡沫物質(zhì)）的聚氨酯-軟質(zhì)泡沫物質(zhì)時(shí)，觀察到這一點(diǎn)。但是希望的是，能夠至少部分地由聚醚碳酸酯多元醇替代聚醚多元醇，并維持良好的可加工性，而并不必須調(diào)整多元醇配制品的其它成分（添加劑）的種類和/或用量。

因此，本發(fā)明的目的是提供制備聚醚碳酸酯多元醇的方法，該聚醚碳酸酯多元醇具有盡可能低的多分散性，以及可以良好地加工成聚氨酯-軟質(zhì)泡沫物質(zhì)，特別是加工成冷泡沫物質(zhì)類型的聚氨酯-軟質(zhì)泡沫物質(zhì)。

令人驚奇地已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的目的通過(guò)制備聚醚碳酸酯多元醇的方法實(shí)現(xiàn)，其特征在于

(i)?在第一步驟中，在至少一種DMC-催化劑的存在下，在一種或者多種H-官能的起始劑物質(zhì)上加成

　　(a)?二氧化碳和環(huán)氧丙烷，或者

　　(b)?二氧化碳和由環(huán)氧丙烷和至少一種其它的環(huán)氧烷以>?90:10，優(yōu)選?91:9至99.9:0.1的重量比構(gòu)成的混合物，

(ii)?在第二步驟中，將由步驟(i)獲得的反應(yīng)混合物

　　(ii-1)?首先在至少一種DMC-催化劑的存在下，用含有環(huán)氧丙烷（PO）和環(huán)氧乙烷（EO）的重量比PO/EO為90/10至20/80，優(yōu)選80/20至30/70，特別優(yōu)選75/25至35/65的混合物增鏈，其中也可以用各自不同的重量比PO/EO多次進(jìn)行步驟(ii-1)，

　　(ii-2)?然后在至少一種DMC-催化劑的存在下，將所產(chǎn)生的混合物用含有環(huán)氧丙烷（PO）和環(huán)氧乙烷（EO）的重量比PO/EO為60/40至2/98，優(yōu)選40/60至5/95，特別優(yōu)選30/70至10/90的混合物增鏈，其中也可以用各自不同的重量比PO/EO多次進(jìn)行步驟(ii-2)，并且