[發明專利]一種聚醚二元醇及其制備方法，以及一種水性聚氨酯乳液

有效

• 申請號: 202110689578.2
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113185685B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 李付國;王永軍;滑云淞;劉洋;姜明;陸國太;秦承群;劉斌;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G65/26
• 分類號: C08G65/26;C08G65/323;C08G18/12;C08G18/48
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本發明公開一種聚醚二元醇及其制備方法，以及一種水性聚氨酯乳液。包括以下步驟：聚醚單醇R?(O?CH₂?CH₂?)_n?OH與鹵代試劑反應制備端鹵取代聚醚R?(O?CH₂?CH₂?)_n?X，然后與反應得到封端聚醚在精制過程中采用吸附劑和助劑協同，減少了濾餅中物料吸附量，進而降低了產品的損失；封端聚醚在酸性催化劑存在下發生開環反應得到產物聚醚二元醇n為3～220，優選14～87，分子量分布為1.01?1.25，優選1.05?1.15。該制備工藝簡單高效，原料成本低、來源廣泛，具有良好的工業化前景。用于制備水性聚氨酯乳液，具有降低粘度的有益效果。

技術領域

本發明涉及聚醚領域，具體涉及一種聚醚二元醇及其制備方法。

背景技術

乳化劑屬于表面活性物質，能在一定條件下使互不混溶的兩種液體形成有一定穩定性的溶液分散體系。它是制備水性聚氨酯涂料的主要組分之一，其用量雖少，但卻在形成水性聚氨酯乳液的過程中起著決定性作用。傳統的乳液聚合使用陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑作為乳化劑，陰離子表面活性劑包括磺酸鹽類、硫酸酯類、羧酸鹽、磷酸鹽等；非離子表面活性劑包括聚氧乙烯醚型、脂肪酸多元醇。但這些傳統乳化劑只能通過物理吸附聚集在乳膠粒表面，最終會殘留在產物中，影響其使用性能。

為改善乳液性能，近年來非離子型反應型乳化劑成為新型表面活性劑的研究熱點之一。與傳統乳化劑相比，反應型乳化劑除了具有親水、親油基外，因其具有反應型官能團，能參與聚合反應從而連接在聚合物主鏈上，成為聚合物的一部分，不會遷移，減少了乳膠膜表面的親水基團數量，從而提高乳液的穩定性并改進乳膠膜的性能。另外，非離子型表面活性劑，不解離，穩定性高，受強電解質影響小，耐酸、堿影響，與其他類型表面活性劑相容性好，在各種溶劑中均有良好的溶解性，在固體表面上不發生強烈吸附。目前人們對于非離子反應型乳化劑的研究集中在反應型基團為雙鍵的一類產品，利用雙鍵與其它活性單體發生自由基共聚反應從而接入聚合物主鏈，適用于丙烯酸乳液等產品。針對水性聚氨酯體系的含有端雙羥基官能團的反應型乳化劑的研究報道很少。CN103193972A介紹了這類化合物制備工藝路線，由三羥甲基丙烷與醛或酮發生縮醛(酮)反應，再作為起始劑聚合環氧乙烷得到聚醚單醇，聚醚單醇與硫酸二甲酯或碳酸二甲酯或鹵代烷反應得到甲基封端聚醚產物，甲基封端聚醚產物在酸性條件下發生開環反應得到目標產物。該文獻制備的聚醚二醇PDI分布較寬，難以適應聚氨酯乳液廣泛的需求；另外，該工藝反應復雜，需要五步反應，且使用的硫酸二甲酯沸點較高(76℃@2.0kPa)，不易脫出，殘留在反應產物中對人身體健康造成危害。所以急需要開發一種步驟簡潔，可用于高分子量聚醚二元醇合成工藝，用于水性聚氨酯的合成。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聚醚二元醇的制備方法，整條工藝路線具有反應條件溫和、產品收率高、生產過程三廢少等特點。主要用作非離子反應型表面活性劑，用于水性聚氨酯制備具有粘度低，流動性能好，容器掛壁物料少的特點。

為達到以上目的，本發明的技術方案如下：

一種聚醚二元醇的制備方法，包括以下步驟：

(1)聚醚單醇R-(O-CH₂-CH₂-)_n-OH與鹵代試劑進行反應制備端鹵取代聚醚R-(O-CH₂-CH₂-)_n-X，其中n為3～220，R為C1～C5烷基中的一種，X為氯原子或溴原子；