[發明專利]用陽離子樹脂精制含堿金屬的聚醚的工藝及其裝置

在審

• 申請號: 201711165123.0
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN107987269A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 張雨;金一豐;付春青;馬定連;王月芬;王洪娟
• 申請（專利權）人: 浙江皇馬科技股份有限公司
• 主分類號: C08G65/30
• 分類號: C08G65/30
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所(普通合伙)33220
• 代理人: 蔣衛東

技術領域

本發明涉及一種用陽離子樹脂精制含堿金屬的聚醚的裝置及其工藝，特別是針對堿催化制備的聚醚多元醇，在精制時去除聚醚中金屬離子的裝置及其工藝。

背景技術

聚醚多元醇（簡稱聚醚）是由起始劑（含活性氫基團的化合物，如脂肪醇、酚類、油酸和胺類等）與環氧乙烷（EO）、環氧丙烷（PO）、環氧丁烷（BO）等在堿性催化劑（堿性催化劑，如Na、KOH、KOCH₃、NaOCH₃等）存在下經加聚反應制得。聚醚產量最大者為以甘油（丙三醇）作起始劑和環氧化物（一般是PO與EO單獨使用或合并使用），通過改變PO和EO的加料方式（混合加或分開加）、加量比、加料次序等條件，生產出各種通用的聚醚多元醇。在反應時加入的堿類催化劑對聚醚的下游使用會造成影響。因此，根據預期用途，通常需要將催化劑從加合物中盡可能完全地除去。例如，在用作潤滑油類添加劑中，由于聚醚中的K⁺、Na⁺離子會對潤滑油的性能和耐腐蝕性有較大的影響，因此要分離除去聚醚中的催化劑中的K⁺、Na⁺離子方可滿足下游商的使用。在UV涂料中使用的聚醚，若聚醚中含有K⁺、Na⁺離子，會對聚醚與丙烯酸反應時所用的鉑類催化劑有毒性，使其反應失活。上述僅以潤滑油和UV涂料中的使用中為什么除去聚醚中的K⁺、Na⁺離子做簡要的原因解釋。因此催化劑必須要從聚醚中分離出來。在常規方法中，通過水洗、磷酸中和沉淀，后以酸性磷酸鉀形式并采用吸附劑吸附的方式，隨后再過濾的辦法將聚醚中的K⁺、Na⁺離子分離出來。如專利CN101775132A中介紹的方法。在常規精制時需要用磷酸和去離子水，并蒸餾掉水以使酸性磷酸鉀和磷酸鈉鹽結晶析出。此方法必須對反應器內結晶鹽用吸附劑進行吸附，然后再進行過濾，過濾后一般不能夠是吸附劑助濾劑等濾渣過濾干，在聚醚濾渣中會含有50-60%的聚醚，產生的這種濾渣屬于危險固廢，在后期的處理中也需要大量的費用去處理，此外，由此獲得的濾渣中含有大量的鉀和磷，因此不能使聚醚無殘留燃燒。并且在過濾中難免會有少量的鹽和吸附劑助濾劑等進入產品，影響產品的下游應用效果。綜上所述，聚醚中除去催化劑的費用昂貴的，且在聚醚精制時容易對產品產生不良的影響。

基于此，做出本申請。

發明內容

為解決現有聚醚精制方法中存在的缺陷和不足，本發明的提供一種用陽離子樹脂精制含堿金屬的聚醚的工藝與方法，此方法可以從產物中大量除去堿性催化劑中的K⁺、Na⁺離子，并可以避免產物與磷酸鹽的污染。

為達到上述目的，本發明提出的是一種聚醚精制的方法，即將聚醚中的堿金屬離子（主要是鉀和鈉離子）與聚醚分離的方法，其包括以下步驟：

第一步、用惰性溶劑稀釋含堿金屬的聚醚在粗品槽中混合，溶劑加入量占聚醚總量的2-10‰，由于天氣和產品粘度特性必要時可將粗品槽加熱至40-80℃。

第二步、用陽離子樹脂處理聚醚多元醇的含堿金屬的溶液，用陽離子樹脂中的氫交換聚醚多元醇中的堿金屬陽離子（如：K⁺、Na⁺離子），以獲得基本上不含金屬離子的聚醚溶液，所述陽離子樹脂加入量是聚醚含量的5%-200%（以離子交換塔或交換床而定），在離子交換塔中的交換時間以交換塔的高度以及交換樹脂的加入量而定，一般聚醚交換或停留時間為1-90min。

第三步、從基本上不含堿金屬的聚醚和惰性溶劑的混合液經過再沸器加熱到60-110℃（以加入的具體溶劑而定溫度），混合液在蒸餾塔（或精餾塔）中除去惰性溶劑，從而獲得基本上不含有金屬離子和溶劑的聚醚成品。

本發明采用陽離子樹脂除去聚醚中堿金屬陽離子（如：K⁺、Na⁺離子），其離子含量可以為50-10000ppm的堿金屬離子。

本發明采用的聚醚可以為任何以起始劑（含活性氫基團的化合物，如脂肪醇、酚類、油酸和胺類等）與環氧乙烷（EO）、環氧丙烷（PO）、環氧丁烷（BO）等在堿性催化劑存在下經加聚反應制得。