[发明专利]制备单羟基聚环氧烷的方法

说明书

本发明涉及一种制备基本不含二醇的单羟基聚环氧烷(MPAO)的方法。

另外要求保护具有低聚模态摩尔质量分布的单羟基聚环氧烷的混合物，所述摩尔质量分布具有至少两个最大值，在平均摩尔质量的两个最大值之间的区别是在所述混合物中具有最高比例的组分的摩尔质量的80-125％，并且要与所述各个最大值对应的那些组分的含量在每种情况下是要与具有下一个最高摩尔质量的最大值对应的组分的含量的30-1000倍。

从属权利要求和说明书中描述了优选实施方案。

高分子量的单羟基聚环氧烷尤其大量用于制备用于无机建筑材料的分散剂和流动改进剂。在制得之后，这些聚醚通常用烯属不饱和羧酸酯化，例如丙烯酸或甲基丙烯酸。这些酯在进一步的步骤中与多种可能的单体共聚，得到所需的流动改进剂。这例如参见EP 1507815和EP 884290。

单羟基聚环氧烷通常通过环氧烷与作为起始剂的一元醇以及碱性催化剂进行开环聚合来制备。一般而言，从环氧烷和在反应混合物中存在的水或已存在于反应混合物中的二醇形成了显著比例的具有两个游离羟基的副产物，下文中称为二醇。水可以通过各种方式引入反应混合物中。因此，所用的原料通常已经含有较少量的水。例如如果固体金属氢氧化物用作催化剂，则在催化剂与所存在的醇羟基之间的反应中形成水。此外，来自清洁反应容器操作的残余物是不能忽视的另一个水源。

EP 965605描述了反应器的清洁。为此目的，所述反应器用水洗涤，然后用氮气吹扫，然后在减压下加热以进一步干燥。在用于除水的第二步中，反应器再次用甲醇和乙腈洗涤，用氮气吹扫，并在减压和高温下干燥。现在反应器才能进行乙氧基化反应，此反应是在使用固体甲醇钠作为催化剂的情况下进行的。

US 2006/0074200描述了使用氢氧化钾在二甘醇二甲醚中将起始剂醇进行乙氧基化，其中在反应之前用二甘醇二甲醚清洁反应器。

DE 102004059489描述了使用固体碱性催化剂将起始剂醇烷氧基化，用于反应的初始成分在烷氧基化之前在减压和80-90℃下脱水。

本发明的目的是提供一种简单的适用于制备高纯度的基本不含二醇的单羟基聚环氧烷的方法。意图是此方法应当按照与所用催化剂的水含量无关的方式进行。此外，此方法应当能有效地以高的所用设备利用程度进行。

此目的通过本文开头所述的制备MPAO的方法实现，包括使至少一种一元醇作为起始剂与至少一种环氧烷在至少一种碱性催化剂的存在下反应，所述催化剂作为在水中或在醇中或在包含水和/或醇的溶剂混合物中的溶液使用。

原则上，任何碱适合作为碱性催化剂。合适的催化剂尤其包括pK_B小于4.5、优选小于或等于1.74的那些催化剂。pK_B值是碱离解常数对10取负对数。pK_B值是通过本领域技术人员公知的方法测定的。尤其是，根据本领域技术人员熟知的定义，优选的是以基本完全离解形式存在于水溶液中的强碱或非常强的碱(参见例如Matthias Otto，Analytische Chemie，Wiley Verlag，第3版，2006，第51页起)。合适的碱可以是有机化合物或无机化合物。

合适的无机碱是例如无机酸的金属盐，或金属氧化物或金属氢氧化物。在一个优选实施方案中，使用金属氢氧化物。此外，优选的是无机酸与碱金属或碱土金属形成的盐。特别优选的是碱金属或碱土金属的氢氧化物。非常特别优选的是氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钙。特别优选氢氧化钾。

合适的有机碱可以是离子性或非离子性的，或可以具有部分离子特性。在一个实施方案中，合适的碱是不含金属成分的有机化合物。在另一个实施方案中，使用有机金属化合物。在一个优选实施方案中，催化剂是金属醇盐。优选的是碱金属或碱土金属的醇盐，特别优选的是钠和钾的醇盐。此外，优选的是脂族或脂环族醇的醇盐。也可以使用芳族醇盐，但是根据本发明不太优选。特别优选的是直链或支化链烷醇的醇盐，尤其是C₁-C₅链烷醇的醇盐。非常特别优选甲醇盐和乙醇盐。特别优选的是甲醇钠和甲醇钾。也可以使用不同催化剂的混合物。