[發明專利]一種連續制備端仲氨基聚醚的方法及其專用催化劑

有效

• 申請號: 201610248667.2
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN105860053B
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 朱凱;吳永忠;魏星
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: C08G65/325
• 分類號: C08G65/325;B01J23/755;B01J37/18
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙) 32228
• 代理人: 聶啟新

本發明公開了一種固定床法連續制備低分子量端仲氨基聚醚的生產方法，該法以聚醚多元醇、氫氣、液氨為原料，采用自制Ni?Cu?Ti系催化劑，在溫度為180～260℃、壓力0.5～8MPa條件下，物料連續通過固定床反應器發生氨化催化反應，再經氣液分離后可得端仲氨基聚醚。本發明采用連續化工藝生產技術，可以提高端氨基聚醚產品質量，完善產品品種，提高生產效率，所得仲胺基聚醚產品轉化率為60％，仲胺選擇性達95％。

技術領域

本發明屬于有機化工技術領域，涉及一種連續制備端仲氨基聚醚的方法及其專用催化劑。

背景技術

端氨基聚醚，又稱聚醚胺，是一類分子主鏈為聚醚骨架，末端活性官能團為伯胺或仲胺基的聚環氧烷烴化合物。由于末端胺基性質活潑，能與多種基團發生反應，因此應用非常廣泛，特別是在現代工業領域中，如環氧樹脂固化劑、聚氨酯(聚脲)材料、表面活性劑、離子交換劑等。根據分子量、官能團數量、胺基種類市場上存在多種系列產品，如單胺、二胺、三胺，特別是近年來美國亨斯邁(Huntsman)又開發出仲胺、位阻胺等聚醚胺產品，可以更好的滿足端氨基聚醚不斷增加的市場需求量，而隨著我國對有關端氨基聚醚的合成與應用的深入研究，在生產技術以及產品質量上也取得了很大進展。

目前關于端氨基聚醚的研究多為端伯胺基聚醚，其性能優異應用廣泛，而近年來，也有研究發現端仲胺基聚醚同樣在一些領域中具有一定的優勢及其應用價值，如端伯胺基聚醚廣泛應用于聚脲彈性體、聚脲反應注射成型、噴涂聚脲涂料中，唯一缺點是端伯胺基聚醚與多異氰酸酯反應速度過快，難以用傳統設備加工，而仲胺可以降低反應速度慢，得到低粘度的異氰酸脂基預聚體，因此端仲胺基聚醚可用于異氰酸脂基預聚體、以及聚脲和聚酰胺的擴鏈劑；張金龍等采用胺解法制備了一種端仲胺基聚醚，用作汽油清凈劑的主劑，具有良好的分散作用、洗滌作用、增溶作用以及酸中和作用，可以有效地控制燃料系、進氣系沉積物的生成，同時可以更顯著地減少燃燒室生成。

關于端仲胺基聚醚的制備，有文獻報道采用化學合成法，以伯胺為原料，進行雙分子胺親核取代反應，也有文獻報道可采用氨解法制備，以異丙胺或有機胺為氨化劑。吳飛飛在文獻中表述以二乙胺為氨化劑通過高壓釜制備端叔胺基聚醚，分析聚醚產品發現端仲胺基聚醚含量較高達68％。

相比于高壓釜制備端氨基聚醚，固定床連續法具有更好的優勢，其選擇性好、轉化率高、對環境污染少、后處理方便等，目前端伯胺基聚醚的制備大多采用這一類連續法，而關于端仲胺基聚醚的連續法制備卻鮮有報道，包括其高效催化劑的制備，而催化劑的活性對端氨基聚醚產品的氨化率、選擇性、色澤要求等方面會產生重要的影響。因此，關于端仲胺基聚醚的生產方式及其催化劑的研究對提高聚醚產品質量、完善聚醚產品等具有重要意義。

發明內容

發明目的：針對現有技術的不足，本發明目的在于提供一種連續制備端仲氨基聚醚的方法及其專用催化劑。

技術方案：本發明提供了一種連續制備端仲氨基聚醚的方法，在氫氣、催化劑存在的環境下，將聚醚多元醇與液氨混合，預熱后，使混合物料進入反應器，與催化劑充分接觸發生催化氨化反應。

所述的聚醚多元醇原料為末端為伯羥基的脂肪族聚醚，分子量為200～2000，含有1～3個官能團。具體的，所述的聚醚原料為端羥基聚醚，聚醚分子量為低分子量200～2000，聚醚多元醇中含1～3個羥基。

所述反應條件為：反應溫度180～260℃、聚醚多元醇原料體積空速0.1～2h^-1、液氨體積空速0.5～3h^-1，反應壓力0.5～8MPa。優選反應溫度180～200℃、聚醚多元醇原料體積空速0.1～1h^-1、液氨體積空速0.5～1h^-1，反應壓力0.5～2MPa。