[發明專利]一種采用微通道反應器連續生產高分子量聚醚的方法

在審

• 申請號: 202010624291.7
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111925514A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 王會鎮;卜興兵;趙雨;張竹;王夢蘭;羅莎莎;周霞;李興東
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28;B01J19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種采用微通道反應器生產高分子量聚醚的方法，包括微反應器、微混合器、前處理釜、預熱管、延時管、計量泵A、計量泵B、環氧化合物儲罐B、收集釜、中和釜、除鹽裝置、后處理釜、背壓閥、壓力表，所述微反應器具有多個微通道，且具有兩個微反應器進料口和一個微反應器出料口；所述微反應器、微混合器、延時管成微反應單元；所述除鹽裝置包括后處理釜、過濾機；壓力表設置于微混合器與背壓閥之間。本發明方法先進科學，通過本發明，本發明采用的微反應器系統，混合快速均勻，避免超溫現象，減少副反應發生，能連續生產低不飽和度、高分子量聚醚，可以直接放大生產，具有較高的安全性能，適合工業化生產。

技術領域

本發明涉及一種采用微通道反應器生產高分子量聚醚的方法，具體的說，是一種連續化制備低不飽和度、窄分子量分布的高分子量聚醚的方法。

背景技術

窄分子量分布和高分子量聚醚具有質量性能穩定的特點，在軟泡聚氨酯、高回彈聚氨酯、聚氨酯彈性體、特種涂料、種橡膠、液壓油、金切削液及飛機料淬火劑等領域應用前景廣闊，其消耗量占聚醚多元醇生產總量的80%左右。另外高分子量聚醚還主要應用于生產泡沫穩定劑、減水劑、消泡劑、破乳劑及潤滑劑等方面。

目前高分子聚醚所用催化劑多為傳統的酸和堿物等。用酸作催化劑制得聚醚分子量分布較窄，但隨著分子量的增加，同時產生大量的低分子齊聚物，影響產品的使用性能。用堿作催化劑即陰離子催化開環聚合為主，產品中單羥基聚醚含量高，分子量分布較寬、雙鍵含量較高, 影響聚氨酯等制品的機械物理性能。當多元醇分子量增加時，異構化變得尤為顯著。CN102532513A報道了KOH體系催化劑其催化特點為反應平緩，反應速度較低，合成周期較長，往往要通過增加催化劑和環氧丙烷濃度、提高反應溫度等方式提高反應速度，但這些措施大多增加了烯丙醇聚醚副反應的幾率，形成惡性循環。同時合成的聚醚多元醇相對分子量小，相對分子量分布寬。在通常的生產溫度和如KOH存在下，無法制得羥值 (KOH) 28 mg/g的聚醚，且此時一元醇的含量卻高達30%。這是因為堿催化不僅使環氧丙烷(PO)加成到生長中的聚醚分子鏈上, 而且催化副反應即環氧丙烷異構化成烯丙醇。烯丙醇的作用如同單官能起始劑，其羥基也與多元醇一起被環氧丙烷加成, 生成分子量相對較低的烯丙醇聚醚, 稱為一元醇。一元醇和異氰酸酯反應干擾了聚氨酯的生成，引起鏈終止，極大地限制了分子量的增長，造成聚氨酯制品機械性能差。

隨著聚氨酯工業的發展和新產品的開發，對聚醚多元醇這一重要原料的質量也提高出了更高的要求。不飽和度是衡量聚醚多元醇質量的一個重要指標之一，在合成過程中正是因為環氧化物異構化生成烯丙醇，從而降低了聚醚多元醇的分子量和官能度。另外，分子量分布也能從較深層次上反應聚醚多元醇的質量。因此，合成低不飽和度，分子量分布窄的高分子量聚醚是亟待解決的難題。

采用催化活性極強的雙金屬氰化物(DMC)絡合催化劑生產的聚醚產品能克服以上諸多缺點。由DMC制備的高分子量聚醚具有以下優點：數均勻分子量調控的范圍廣，可以制備高分子量聚醚多元醇，產品不飽和度低，可達0.005mmol/g以下，其中一元醇含量極低，產品官能度接近理論值；產品粘度低，分子量分布系數接近1等。