[发明专利]制备具有少量二*烷废物的聚酯多元醇的方法

说明书

本发明涉及从至少一种羧酸酐和二甘醇合成的聚酯多元醇的制备和应用，通过特殊反应控制的手段在很大程度上抑制从二甘醇形成1，4-二烷。

聚酯多元醇是许多发泡的和非发泡的聚氨酯体系的一种重要成分。用于形成聚氨酯的绝大部分聚酯多元醇具有可用于与异氰酸酯基团进一步反应的端羟基。聚酯多元醇的摩尔质量通常在200-5000道尔顿范围。它们主要通过多羧酸(尤其是二羧酸)和多元醇(尤其是二醇)的缩聚反应制备，羧基和羟基在脱水条件下反应形成酯基。多羧酸的酸酐例如邻苯二甲酸酐也可以用作替代物。

例如可以通过以下方式实现脱水条件：施加真空，用惰性气流吹出反应水，或者用夹带剂进行共沸鼓吹(Houben-Weyl，Methoden der organischen Chemie，第14/2卷，Makromolekulare Stoffe，Thieme Verlag Stuttgart，E.Müller编纂，第1-47页，1963)。

本领域普通技术人员已知，在芳族邻苯二甲酸的酯化反应中，大部分以邻苯二甲酸酐的形式使用，与二甘醇反应，以不符合需要的方式形成1，4-二恶烷作为副产物。在工业装置中进行制备的情况中，将形成的二烷与反应水一起排出，然后例如必须在污水处理设备中分解，或者在浓缩后焚化。这种额外的处理步骤增加了聚酯多元醇制备的成本。

作为副产物形成的1，4-二烷也起到降低所需产物产量的作用，原因是所用的部分二甘醇并未结合到所形成的聚酯中，而是如上所述以1，4-二烷的形式离开反应混合物。由此，1，4-二烷的形成导致严重的经济方面的缺点。

此外，生产装置所能允许产生的1，4-二烷的量受到许可条件的限制。在这些情况中，对二烷的量的限制进而间接地导致对制备聚酯多元醇的装置的生产能力的限制。

因此，本发明的一个目的是提供一种克服了现有技术的缺点、从至少一种羧酸酐和二甘醇合成制备聚酯多元醇的方法。

本发明的一个目的具体是在从至少一种羧酸酐和二甘醇制备聚酯多元醇的过程中，相对于二甘醇的用量限制二烷的产生量。通过这种方式，可以将二烷的量限制在小于7克/千克二甘醇，优选小于5克/千克二甘醇。

本发明的另一个目的是在从至少一种羧酸酐和二甘醇制备聚酯多元醇的过程中，相对于形成的聚酯多元醇的量减小二烷的产生量。通过这种方式，可以将二烷的量限制在小于4克/千克聚酯多元醇，优选小于3克/千克聚酯多元醇。

通过一种制备聚酯多元醇的方法实现上述目的，该方法包括以下步骤：

a)将至少一种羧酸酐(A)和二甘醇(B)混合在一起并反应，

其中组分(B)与(A)的摩尔比在1.5∶1.0至0.7∶1.0的范围，组分(A)和(B)相对于该混合物所有组分重量的比例在66-90重量％的范围，

b)将二甘醇(B)加入步骤a)的聚酯多元醇中，

其中，步骤a)的聚酯多元醇的摩尔质量大于步骤b)的聚酯多元醇的摩尔质量，

其特征在于，在步骤a)中，加入至少一种其他C₂-C₄二醇(C)(排除二甘醇)和至少一种脂族C₅-C₁₂二羧酸(D)、或者至少一种C₅-C₁₀二醇(E)和至少一种C₄二羧酸(F)。

对步骤a)中的组分(C)、(D)、(E)和(F)的量进行选择，使得该混合物中所有组分(A)、(B)、(C)和(D)、或(E)和(F)的量之和为100重量％。

在一种优选的实施方式中，羧酸酐(A)是芳族的。

羧酸酐(A)优选自邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐和均苯四酸酐。羧酸酐特别优选是邻苯二甲酸酐。

通过将少量芳族二羧酸替换成等量的脂族二羧酸(D或F)，将少量二甘醇替换成等量的二醇(C)或(E)，使得聚酯多元醇制备过程中产生的二烷废物的量减少，减少的程度远远超过作为稀释效应的结果所预期的程度。所制备的聚酯多元醇的性质事实上保持相同，换言之，通过根据本发明的方法制备的聚酯多元醇的性质与不添加脂族二羧酸(D或F)和不添加二醇(C)或(E)所制备的相应多元醇的性质相同。

C₂-C₄二醇(C)优选自乙二醇、1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，2-丙二醇。C₂-C₄二醇(C)特别优选是乙二醇。