[發明專利]一種用于環氧化合物開環聚合的引發劑

有效

• 申請號: 202110447066.5
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113201128B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 王利國;曾憲強;李會泉;賀鵬;曹妍;陳家強;徐爽;鄭征
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C08G65/06
• 分類號: C08G65/06;C08G64/34
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供一種用于環氧化合物開環聚合的引發劑，所述引發劑為鈦酸酯類化合物或硅酸酯類化合物，所述鈦酸酯類化合物為式I所示化合物，所述硅酸酯類化合物為式II所示化合物，本發明所述引發劑遇水分解生產成醇，巧妙的除去了反應體系中的微量的水，簡化了聚合生產工藝步驟。

技術領域

本發明屬于聚合物合成技術領域，涉及一種用于環氧化合物開環聚合的引發劑。

背景技術

三元環醚化合物，即環氧化合物是制備聚合物的基礎原料，環氧化合物可以通過開環均聚或環氧化合物之間共聚制備聚醚。此外，環氧化合物還易與非環氧類化合物(包括環酯、環狀酸酐、二氧化碳及其衍生物等)進行無規、交替、嵌段等共聚反應，制備性能優異功能豐富的聚合物。

環氧化合物開環需要引發劑引發，通常以低相對分子質量的醇、胺或活潑氫的化合物為引發劑。醇是使用最廣泛的引發劑，通常堿性催化劑與醇引發劑反應生成醇鹽，并進一步離解出親核性很強的負離子，進攻環氧化合物開環，經過鏈增長、鏈轉移和質子轉移等步驟最終生成聚合物。其催化劑與醇引發劑反應生成醇鹽過程中會生成水，還有整個反應體系中加入的環氧化合物帶有微量的水，需要精制去除。由于體系中的水分含量對聚醚分子量和產物分布都有較大的影響。現有技術中環氧化合物參與的開環聚合反應中都必須要有除水步驟。例如CN 110790913 A中公開的一種油溶性脂肪胺聚醚的制備方法中步驟三將聚合裝置升溫至100～115℃，進行真空脫水，至釜內物料含水量低于0.5wt％，除水的步驟增加了生產成本，推高了各類聚合物產品的價格。

簡化除水的工藝步驟，不僅能降低生產各類環氧化合物參與開環聚合的聚合物產品的成本，而且能夠提高產品質量。因此，對上述的技術問題有必要開展深入的研究工作。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種用于環氧化合物開環聚合的引發劑。所述引發劑遇水分解生產成醇，巧妙的除去了反應體系中的微量的水，簡化了聚合生產工藝步驟。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

一方面，本發明提供一種用于環氧化合物開環聚合的引發劑，所述引發劑為鈦酸酯類化合物和/或硅酸酯類化合物，所述鈦酸酯類化合物為式I所示化合物，所述硅酸酯類化合物為式II所示化合物：

其中R₁為具有1到18個碳原子的直鏈或支鏈烷基或芳基。

所述鈦酸酯類化合物，優選為鈦酸四丁酯、鈦酸四丙酯、鈦酸四乙酯、鈦酸異丙酯、鈦酸異丁酯中一種或兩種以上的組合。

所述硅酸酯化合物，優選為硅酸四丁酯、硅酸四丙酯、硅酸四乙酯、硅酸異丙酯、硅酸異丁酯中一種或兩種以上的組合。

在本發明中，利用鈦酸酯類化合物或硅酸酯類化合物作為環氧化合物開環聚合的引發劑，其遇水分解生產成醇，巧妙的除去了反應體系中的微量的水，簡化了聚合生產工藝步驟。

所述環氧化合物為三元環醚化合物，分子結構通式為

其中R₂為具有0到18個碳原子的直鏈或支鏈烷基或芳基。

所述引發劑能夠引發環氧化合物均聚或共聚制備聚醚，即所述環氧化合物開環聚合的聚合反應為均聚或共聚制備聚醚的反應。

優選地，所述引發劑能夠引發環氧化合物與非環氧類化合物共聚制備一系類聚合物(即所述環氧化合物開環聚合為環氧化合物與非環氧類化合物的共聚反應)，優選地，所述非環氧類化合物包括環酯、環狀酸酐或二氧化碳中的任意一種或至少兩種的組合。

優選地，所述引發劑引發的聚合反應使用的催化劑包括堿金屬氫氧化合物、金屬醇鹽、雙金屬氰化合物、金屬卟啉化合物、烷基非金屬化合物、烷基金屬化合物、季磷鹽和磷腈堿類化合物、稀土配合物、N-雜環卡賓、N-雜環烯烴中一種或至少兩種的組合。