[发明专利]一种含有氧化苯乙烯开环重复单元的新型聚醚及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种含有氧化苯乙烯开环重复单元的新型聚醚及其制备方法。

背景技术：

(1)非离子表面活性剂的合成已是行业内比较成熟的技术，新型表面活性剂合成研究的方向主要集中在亲油基的选择与亲水基的选择上，由于亲油基选择面较窄，工业生产需要一些特种、特殊应用要求的表面活性剂尚未能开发出来，特别是非水体系所需的表面活性剂。多种表面活性剂的协同成为一种不得已的选择，而表面活性剂协同本身受到环境因素和配方稳定性、单体结构稳定性的制约，在许多行业中的应用效果不尽如人意。一直以来表面活性剂的亲油基定位为有一定链长的烃基，种类不多，差别较小，大多数新型表面活性剂的研究重点都在亲水结构的设计上，非离子表面活性剂也不例外。其中：中高分子量非离子表明活性剂天然的有：以玉米淀粉为代表的各种淀粉，半合成的有：甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素，合成的有：聚氧乙烯-聚氧丙烯醚、聚乙烯醇、聚氧乙烯醚、聚丙烯酰胺、烷基酚甲醛缩聚物的环氧乙烷加成物等。综观中高分子量非离子表面活性剂亲油基我们发现有一个问题，除聚氧丙烯-聚氧乙烯外不溶于水(亲油基)的部分均是较难通过结构设计合成获得分子量和结构适合于所应用领域的表面活性剂，本发明引入新的单体氧化苯乙烯实现可设计结构的的亲油基，将带来表面活性剂设计开发的新进展。

本发明针对生产、生活中的问题和需求，力求在亲油基的结构设计上做了一些开创性的工作。导入“可设计的亲油基”的概念。力求从表面活性剂微观分子中亲油基、亲水基可调节的结构设计与合成获得满足宏观所需的性能。

新结构表面活性剂的应用前景广阔，特别是非水体系。新结构表面活性剂将在许多行业(表面活性剂、聚氨酯)产生深远的影响，极具商业价值。

(2)通用聚氨酯用聚醚多元醇也是行业内比较成熟的技术，到本发明为止尚未有将氧化苯乙烯单体引入聚醚生产的报道。聚醚的新单体结构引入，将带来聚氨酯制品的新的性能，新的功能。将引起聚氨酯工业的变革。聚氧化苯乙烯的合成也刚刚处于起步阶段，且合成方法费时较长，无法实现工业化。

本发明针对聚氨酯领域的现实的生产要求，引入溶剂、采用多种催化剂分段合成含有氧化苯乙烯开环重复单元的特种聚醚，生产耗时少、可控性强、收率高、后处理容易，与现有聚醚生产工艺可以无缝链接。

(3)应用领域：调节起始剂和单体氧化苯乙烯、氧化丙烯、氧化乙烯、氧化萘乙烯的比例、用嵌段或混聚的方法合成各种不同的含氧化苯乙烯开环重复单元的聚醚，其应用范围如下：

a)可作为农药乳化剂、油田破乳剂、矿物浮选剂、特种聚氨酯匀泡剂、特种增溶剂、特种乳液聚合乳化剂、特种纤维助剂等专门用途的非离子表面活性剂。

b)可作为合成特种聚氨酯橡胶、塑料、弹性体的特种聚醚多元醇。

c)可作为聚苯醚、聚苯乙烯等高分子材料的特种橡胶、塑料混炼组份和混炼助剂。

d)可合成出新型高分子材料：特种高分子橡胶、特种高分子化学纤维材料、特种胶粘剂。

e)可合成出新型的可控制性能的特种液晶材料。

发明内容：

本发明的目的在于采用商品化的具有活泼氢的物质作起始剂，在催化剂和溶剂的作用下，较一般方法更容易地使氧化苯乙烯单体开环加成到具有活泼氢的物质上，通过选择起始剂、催化剂、调节嵌段或混聚单体：氧化丙烯、氧化乙烯、氧化丁烯、氧化萘乙烯的比例、加料顺序，合成具有广阔应用前景的各种结构的聚醚，可容易地大规模生产。

本发明的内容是以商品化的含有活泼氢的物质和烃类溶剂，在碱性催化剂、双金属催化剂的催化作用下，将氧化苯乙烯、氧化丙烯、氧化乙烯、氧化丁烯、氧化萘乙烯等单体开环加成在含有活泼氢的起始剂上，根据应用的需要设计产品结构，合成一系列含氧化苯乙烯开环重复单元的聚醚。

本发明的制备方法如下：隔绝空气中的氧，以含有活泼氢的化学物质作为聚合起始剂，按所需目标产物要求计量加入0～99％的溶剂，分次加入0.0001～99％的多种催化剂，一次或分批加入聚合单体：氧化苯乙烯、氧化丙烯、氧化乙烯、氧化丁烯、氧化萘乙烯，在0～300℃温度下，开环加成聚合而成，粗聚醚经中和、吸附催化剂、脱气、分离过滤得到目标产物。

新型聚醚的结构通式如下：

1)R₁H_P是含有活泼氢的一元醇、一元酚、一元胺、多元醇、多元酚、多元胺、羟值当量为67～10000的聚醚或聚酯多元醇；

2)R₂、R₃包括氢、甲基、乙基、萘基等，是聚合单体氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯、氧化萘乙烯等开环后重复单元的侧基；