[发明专利]聚合物多元醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备聚合物多元醇的方法。

背景技术

聚合物多元醇通常用于制备柔性聚氨酯泡沫。柔性聚氨酯泡沫广泛用于多种应用中。主要应用领域是汽车和飞机工业、装饰家具和技术制品。例如，完全由柔性聚氨酯泡沫制备的全泡沫椅、用于椅子的顶部衬垫以及用于后背和头部的约束件广泛用于汽车和飞机中。其它应用包括将柔性聚氨酯泡沫用作地毯衬料、寝具和床垫、摩托车的泡沫座鞍、车身和它的车灯之间的垫圈、发动机空气过滤器的唇形密封、以及用于降低声音和振动的汽车部件和发动机部件上的绝缘层。

在聚合物多元醇(即其中聚合物稳定分散于基础多元醇中的体系)的制备中通常遇到的问题是获得同时具有相对高的固体聚合物含量和充分低的粘度以方便处理的聚合物多元醇。

EP-A-698628公开了在间歇式反应器中、在预先形成的聚合物多元醇(残余料)存在下、通过在聚醚多元醇中聚合苯乙烯和丙烯腈而制备聚合物多元醇的方法，其中最终聚合物多元醇中0.25-3wt％的聚合物固体来自预先形成的聚合物多元醇。

EP-A-768324公开了用于制备高稳定细分低粘度聚合物多元醇的连续方法，其中在第一步中在(4)自由基引发剂、(5)具有适度链转移活性的溶剂和任选的(6)反应缓和剂存在下，通过在(2)聚氧亚烷基聚醚多元醇和(3)大分子单体的混合物中使(1)苯乙烯和丙烯腈的混合物反应而制备中间体。

另外，WO 03/097712公开了在间歇式或半间歇式过程中同时使用晶种和残余料制备聚合物多元醇的方法。

为了有效聚合一种或多种烯属不饱和单体，通常应加入聚合引发剂和温度应相对高，优选高于环境温度。聚合温度可以是50-200℃。因此，在初始阶段中，必须增大用于聚合的初始物料的混合物或它的一部分的温度。该阶段通常称为启动阶段。该启动通常在不存在聚合引发剂的条件下发生。在该启动阶段期间，温度可以增大至聚合温度。

根据现有技术，在启动期间的温度升高通过加热其中进行聚合的反应器内的初始物料实现。该加热通常通过内部或外部加热进行，例如通过用蒸汽加热聚合反应器壁。问题是随着时间的推移，在反应器壁上出现结垢。该结垢降低了传热的程度，意味着越来越难以在一定的时间段内达到一定的温度。结果是随着时间的推移，启动阶段将变长，除非每次在开始新批次之前去除结垢。但这种结垢的去除是麻烦且耗时的。另外，如果没有去除结垢，则它将在某一时间从反应器壁上脱离，和随后出现在最终聚合物多元醇产物中。从所述最终产物中去除结垢(例如通过过滤)也是麻烦且耗时的。

本发明的目的是减少如上所讨论的结垢问题和与其相关的缺点。出人意料地，发现该目的可以通过确保待混合的一种或多种化合物在具有高于环境温度的温度下进料而实现。下文描述了本发明的其它优点。

发明内容

因此，本发明涉及用于间歇或半间歇制备聚合物多元醇的方法，所述方法包括：混合基础多元醇、一种或多种烯属不饱和单体、聚合引发剂、任选的大分子单体和任选的链转移剂，和在50-200℃的温度下聚合如此获得的混合物，其中待混合的一种或多种化合物在具有高于环境温度的温度下进料。

因此，根据本发明，待混合的基础多元醇、烯属不饱和单体、任选的大分子单体和任选的链转移剂中的一种或多种在进料到本方法中时具有高于环境温度的温度。这意味着在启动阶段期间通常待实现的温度升高可能实际上至少部分在本方法之前(也就是说在混合初始物料之前)实现。因此，在解决上文提及的结垢问题之外，本发明可能导致不再需要启动阶段。

一种或多种初始物料的相对高温可以通过预热实现。该预热可以适合地通过将含加热器例如换热器的环路插入用于将一种或多种初始物料或化合物加入本方法的管线中和在与其它混合物混合之前通过该环路至少部分输送所述化合物而实现。

实现一种或多种初始物料的相对高温的替代方法是在在先过程中生产该化合物之后将一种或多种初始物料或化合物直接加入本方法中。在这种情况下，不需要预热或需要预热至较低的程度，因为在许多情况下，待加入的化合物已经由于在它们的制备中产生的任意反应热而被加热。例如，基础多元醇可以在已经制备之后仍然是热的时候将它直接送至本方法中。在这种情况下，不需要冷却热多元醇或需要冷却至较低的程度。通过如此操作，将不损失能量或损失少量能量。与这种直接转移至本方法有关的另一优点可能是对于本方法的初始物料需要更少的储存容量。