[發明專利]一種聚醚連續化合成的方法

在審

• 申請號: 202111487696.1
• 申請日: 2021-12-08
• 公開（公告）號: CN114106317A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 秦承群;鞠昌迅;范軍;葉天;劉佳奇;翟永鋒;黎源;華衛琦
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08G65/28
• 分類號: C08G65/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種新型的聚醚連續化合成的工藝流程，屬于聚醚多元醇合成領域。本發明主要內容涉及采用4個反應器串聯的模式，在第一反應釜通過加入環氧化物于催化劑預反應，使得催化劑激活且粒徑＜1um，使用該工藝生產的聚醚多元醇具有粘度低、分布窄的特性，且可以提升裝置產能，基于此工藝的產品在軟泡、CASE等領域具有廣泛的應用。

技術領域

本發明涉及一種聚醚連續化合成的方法，屬于聚醚合成領域。

背景技術

聚醚多元醇是一種聚氨酯合成重要的原料，一般通過環氧化物開環聚合獲得。目前工業上，最多采用的催化劑體系為堿金屬催化劑和雙金屬催化劑(DMC)。DMC催化劑相比傳統的堿金屬催化劑，具有催化效率更高、不需要脫鹽處理、以及產品不飽和度低的優勢，因此在工業化生產中備受青睞。尤其是DMC催化劑具有Catch-Up效應，因此被開發應用于連續化生產。

采用連續化工藝生產聚醚多元醇，裝置占地面積小、產品品質穩定、生產成本低。然而，連續化工藝合成的產品存在粘度偏大，PDI偏寬的問題。以萬華市售牌號F3156為例，KOH間歇工藝合成的產品粘度一般在480±10cp@25℃，PDI約為1.05，其他公司采用連續化工藝合成的相同結構的產品粘度在560-700cp@25℃，PDI約1.25-1.40。這就限制了連續化產品的應用領域，尤其是合成聚合物多元醇。

因此，改進聚醚連續化生產工藝制備低粘度，窄分布的產品成為目前研究的重點。

發明內容

本專利的目的在于提供一種聚醚連續化合成的工藝，使用該聚合工藝，不僅合成的產品具有低粘的特征，其PDI分布也窄于目前市售連續化產品，且裝置產能提升了10％。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種聚醚連續化合成的方法，采用4個反應器串聯的模式，其中第一反應器為催化劑預反應釜，第二釜為催化劑存儲釜，第三反應器為產品反應釜，第四反應器為老化反應釜。其中，第一反應器中通過加入環氧化物預反應，使得催化劑激活且粒徑＜1um。

作為一種優選的方案，一種聚醚連續化合成的方法，包括以下步驟：

A、在第一反應器中加入一定粒徑、濃度的DMC催化劑和低分子聚醚，在一定溫度下，通入一定量的環氧化物進行激活，反應至設定分子量，使得DMC催化劑的粒徑＜1um；將催化劑轉入第二反應器存儲，保持溫度100-140℃；

B、將激活后的催化劑溶液、小分子醇和環氧化物按照設計的比例通入第三反應器，維持一定溫度和壓力，反應至滿釜后溢流至第四反應器；

C、第四反應器在一定溫度下進行老化，老化后降低至一定溫度將產品轉入包裝系統。

進一步地，第一、三、四反應器可以分別是攪拌反應器、噴射反應器、噴霧反應器或管式反應器，優選地，三個反應器均使用攪拌反應器。

步驟A中：進一步地，DMC催化劑的平均粒徑為10-500um，優選10-100um。

進一步地，分散DMC催化劑的低分子聚醚官能度與目標產品一致，分子量為300g/mol～1000g/mol，優選300-600g/mol。

進一步地，低分子量聚醚可以為乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、丙三醇、三羥甲基丙烷中一種或多種混合作為起始劑的聚醚。

進一步地，DMC催化劑在低分子聚醚中的濃度為1000-20000ppm，優選的5000-10000ppm。

進一步地，催化劑激活的溫度為120-180℃，優選140-160℃。激活后的設定分子量為600-2000g/mol，優選900-1200g/mol。

進一步地，所述的環氧化物為環氧乙烷和環氧丙烷的一種或兩種。