[发明专利]一种聚醚多元醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机高分子化合物的制备方法，特别是一种以氧化烯烃、多元醇化合物或胺类化合物为原料制备含多羟基聚醚的方法，具体地说是一种聚氨酯用聚醚多元醇的制备方法。

背景技术

聚醚多元醇是聚氨酯材料的重要原料，其制备方法多为在一定压力、温度和催化剂作用下，由乙二醇、丙二醇、二乙二醇、丙三醇、乙二胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、甲苯二胺等与多元醇(如蔗糖、山梨醇等)共为起始剂，与氧化烯烃反应制得。这种制备方法的缺点是：制备成本高，需要耗用大量的氧化烯烃，而氧化烯烃为石油化工产品，在石油资源日益紧张的状况下，降低这类烯烃的消耗量有着非常重要的现实意义。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种能降低氧化烯烃消耗量的聚醚多元醇的制备方法，该方法可以节约氧化烯烃的使用量，降低制备成本；得到的聚醚多元醇能更好地满足聚氨酯材料生产的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种聚醚多元醇的制备方法，其特征在于它在碱性催化剂作用下，由起始剂与氧化烯烃反应制得，包括如下步骤：

1)将植物油、无机碱或其水溶液、低取代脂肪胺和/或醇三种组分先在惰性气体保护下进行反应，再在真空下反应，冷却，得到植物油多元醇；以总反应物重量计，各组分重量为：植物油占45-85％重量；无机碱占0.2-5％重量：低取代脂肪胺和/或醇占10-50％重量；

2)将得到的植物油多元醇与多元醇或胺类化合物或两者的混合物作为共起始剂加入反应器中；

3)向上述反应器中加入催化剂；

4)向上述反应器中加入氧化烯烃，并使其进行充分反应；

5)将上述反应产物进行脱气、精制，得到聚氨酯聚醚多元醇。聚醚多元醇的平均分子量为300～2000。

本发明步骤1)制备植物油多元醇时，植物油优选自大豆油、米糠油、玉米油、芝麻油、花生油、橄榄油、棉籽油、红花油、菜籽油中的一种或几种；更优选的是大豆油；无机碱优选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠中的一种或几种的混合物，或这些碱的水溶液；更优选的是氢氧化钠或氢氧化钾；低取代脂肪胺优选自单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、丙二胺中的一种或几种；更优选的低取代脂肪胺是二乙醇胺和/或三乙醇胺。

上述反应的惰性气体优选氮气。在惰性气体中的反应时间优选30-90分钟；在真空状态下的反应时间优选1-10小时。在惰性气体中的反应温度优选100-150℃；在真空状态下的反应温度150-250℃。真空下反应的真空度优选5-200mmHg。

反应过程是：先在惰性气体中反应一定时间，然后关惰性气体，抽真空，在真空条件再继续反应，使反应完全，冷却即得产物。优选的条件是在氮气中的反应温度为100-150℃，反应30-90分钟后关氮气，抽真空5-200mmHg，同时升温至150-250℃，升至一定温度后在真空下保温1-10小时，冷却反应液，即得植物油多元醇。

步骤2)中，共起始剂中植物油多元醇与多元醇或胺类化合物或两者的混合物的重量比例为：植物油多元醇为3-95％，多元醇或胺类化合物或两者的混合物为5-97％。所述的多元醇为蔗糖、山梨醇、α-甲基葡萄糖苷、甘露醇、二乙二醇、丙三醇、丙二醇、乙二醇、季戊四醇中的一种或几种混合物；所述的胺类化合物为乙二胺、一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺、甲苯二胺中的一种或几种混合物。

步骤3)中加入的催化剂的量为共起始剂重量的0.2～21％。所述催化剂为氢氧化钾、氢氧化钠、一甲胺、二甲胺、三甲胺中的一种或几种混合物。为方便于应用，也可以将催化剂溶解于水中制成液体催化剂向反应器中加入。

步骤4)中，在90～155℃温度下加入共起始剂总量0.2～6倍重量的氧化烯烃，压力维持在0.05～0.6MPa。氧化烯烃是氧化乙烯、氧化丙烯、氧化丁烯中的一种或几种混合物；若是其中的几种时，氧化烯烃的加入方式可以是混合后加入，也可以是不同的氧化烯烃分段加入。