[發明專利]一種含碳酸基的低羥值聚酯多元醇的合成方法

在審

• 申請號: 201710035779.4
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106832238A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 顏迪;馮向華
• 申請（專利權）人: 張家港南光化工有限公司
• 主分類號: C08G63/64
• 分類號: C08G63/64;C08G63/82
• 代理公司: 蘇州潤桐嘉業知識產權代理有限公司32261
• 代理人: 趙麗麗

技術領域

本發明涉及聚酯多元醇的合成方法，具體涉及一種含碳酸基的低羥值聚酯多元醇的合成方法。

背景技術

聚酯多元醇和聚醚多元醇是聚氨酯泡沫中的重要組成部分，聚酯多元醇是由二元酸或酸酐與二元醇或多元醇反應制得，聚醚多元醇是以環氧乙烷、環氧丙烷等環氧化合物為聚合單位，以多羥值和胺類化合物為起始劑開環均聚合共聚反應所合成的低聚物多元醇。聚酯型硬質泡沫塑料的有點是強度高，泡沫包孔細膩，導熱系數低，粘結性好且價格便宜，但聚酯本身粘度，操作不便，并且由聚酯所得泡沫塑料水解穩定性差。聚醚多元醇的耐水解穩定性好，與配方中其他添加劑相容性好，但聚醚多元醇制備所使用的聚合單體環氧乙烷，環氧丙烷等價格較高，因而導致聚酯多元醇價格高。

眾所周知，含錫化合物在聚酯多元醇催化合成工藝中有較高的活性，根據底物的不同，含鈦化合物甚至可優于含錫化合物的催化活性。即使含錫化合物有較高的活性，但是當它暴露于空氣中時，會引起變黑的問題，并且含錫化合物對環境有著很大的負面作用，屬于極端的生物滅殺劑。因此，現行多采用含鈦化合物和含鋯化合物為催化劑，優選烷氧基化合物而不是鹵代化合物，因為后者顯示對最終產品有有害作用。但是，烷氧基化合物同樣不完美，烷氧基鈦易導致水解，因此需要大量烷氧基鈦，并且這些催化劑多數需要在水解中才能發揮他們的活性，水又易導致聚酯多元醇水解。已知的聚酯多元醇合成催化劑中，均相催化劑會導致它著色，而非均相催化劑則會因為回收困難而有礙產物性能。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有催化劑在合成聚酯多元醇過程中產生的缺陷，提供一種含碳酸基的低羥值聚酯多元醇的合成方法，利用方法得到的聚酯多元醇酯化出水少，產率高，且具有優異的耐水解、耐溶劑性和低氣味等優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種含碳酸基的低羥值聚酯多元醇的合成方法，包括以下步驟：

1)先將反應釜溫度升高并保持在240～250℃，然后將有機二元羧酸和多元醇投入反應釜中反應2～5h；其中，有機二元羧酸和多元醇的摩爾比為1:1～2；

2)檢測反應釜中酯化反應后的物質的酸值，當酸值降低到20mgKOH/g以下后，降底反應釜內溫度，使其保持在190～210℃，然后向其中加入二氧化碳，再加入雙金屬催化劑，直到反應釜中物料酸值降到5mgKOH/g以下后，降溫至160～170℃后開始真空精餾；

3)真空精餾：精餾至產物的酸值降到1.0mgKOH/g以下，水份質量份數低于0.08％后，降至常溫出料，即得到一種以對苯二甲酸和二氧化碳為羧基的低羥值聚酯二元醇。

優選的，所述步驟1)中，先將反應釜溫度升高到240℃，加入有機二元羧酸和多元醇后，在1小時內逐步升溫至250℃，并保持該溫度至酯化反應完成。

優選的，所述步驟1)中的有機二元羧酸為苯二甲酸、苯二甲酸酐、苯酐中的任意一種。

優選的，其特征在于，所述步驟1)中的多元醇為乙二醇、丙二醇、甲基丙二醇、1.4丁二醇、一縮二乙二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇中的任意一種。

優選的，所述步驟2)中的雙金屬催化劑為鉑錸雙金屬催化劑。

優選的，所述步驟3)中精餾時的真空度控制在-0.075～-0.085mPa。

優選的，所述步驟2)中加入的二氧化碳與有機二元羧酸的摩爾比為1～5:1。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

(1)本發明采用了新的鉑錸雙金屬催化劑作為合成催化劑，與其他單金屬化合物催化劑在積炭達6％時就需要再生相比，該催化劑積炭達20％時仍具有較高的活性，還可繼續使用，其催化效果好。

(2)本發明合成反應的深度高，合成的穩定性好，合成產率高。

(3)本發明所使用的原料成本低廉、工藝操作簡便，產品為含碳酸基的低羥值聚酯多元醇。

(4)本發明的聚酯多元醇合成方法酯化出水少，產率高。

(5)產品具有優異的耐水解、耐溶劑性和低氣味等優點。

(6)產品廣泛用于鞋底和皮革漿料，火焰復合海綿，微孔彈性體等領域。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作進一步說明，本發明的方式包括但不僅限于以下實施例。

實施例1

一種含碳酸基的低羥值聚酯多元醇的合成方法，包括以下步驟：

(1)先將反應釜溫度升高到240℃，然后將苯二甲酸和乙二醇按1:1的摩爾比例投入反應釜中，再在1h內逐步升高反應釜的溫度至250℃，保持該溫度3h后反應完畢；