[发明专利]聚碳酸酯二醇的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体而言，涉及聚碳酸酯二醇的制备方法。

背景技术

已知聚碳酸酯二醇是，例如作为聚氨酯、热塑性弹性体等的软链段，耐水解性、耐光性、耐氧化劣化性、耐热性等优异的原材料。然而，由于以1,6-己二醇作为原料的聚碳酸酯二醇有结晶性，因此，使用该聚碳酸酯而出的聚氨酯具有柔软性、弹性恢复率低的缺点。为了解决这些问题，公开了一种使用2种以上二元醇的脂肪族共聚碳酸酯二醇。其中，2-甲基.1，3-丙二醇为原料的聚碳酸酯二醇不具有结晶性，当将由上述的二醇与2-甲基。1，3-丙二醇一起进行共聚时，可获得在柔软性方面优异的聚氨酯。特别是使用1,4-丁二醇的脂肪族共聚碳酸酯二醇作为能够得到耐油酸性、耐氯性等耐化学药品性优异的热塑性弹性体的聚碳酸酯二醇而受到关注。

其中，有人提出使用主原料为碳酸二乙酯，副原料(2-甲基1,3丙二醇、1,4丁二醇、1,5戊二醇、3-甲基1,5戊二醇、1,6-己二醇)其中一到二种，及乙酸铅三水合物或四丁氧基钛做触媒做反应合成。

并使用设备为配备有加热夹套和装备有搅拌器和蒸馏装置的反应器，蒸馏装置由填塞有规则填料并具有5米的填料高度和理论塔板数为10个板的蒸馏柱、冷凝器、罐和回流泵组成。

具体实施如下：

配备有加热夹套和装备有搅拌器和蒸馏装置的3m²SUS反应器中，所述蒸馏装置由填塞有规则填料并具有5m的填料高度和理论塔板数为10个板的蒸馏桂、冷凝器、罐和回流泵组成，加入700kg2.甲基.1，3.丙二醇、701kg1，4.丁二醇和1369kg碳酸二乙酯。然后向其中加入0.14g四丁氧基钛作为催化剂。通过将所述反应器的气压降低至1KPa和然后将氮气引入以将压力恢复到大气压，重复3次将所述反应器的内部气氛置换成氮气。

通过使具有200至230℃温度的加热介质通过所述夹套开始加热，并将整个混合物在反应器内温为150℃下加热2小时，同时将柱顶压力调节到7至8KPa。在这场合，不进行从所述蒸馏柱的除去。

然后，将所述蒸馏柱的回流比设定为9。将柱顶压力调节到7至1.5KPa，使得被除去的量为45至50kg/小时，并且使具有温度为230至240℃的加热介质通过所述夹套，从而将整个混合物在反应器内温为150℃下加热19小时。

之后，将所述蒸馏柱的回流比设定为1，将柱顶压力调节到1.5至0.6kPa，使得被除去的量为200至300kg/小时，并且使具有温度为240℃的加热介质通过所述夹套，从而将整个混合物在反应器内温为150至170℃下加热3小时20分钟。在这场合，在该反应产物中5-甲基一1，3一二氧杂环己-2-酮的含量测定为6.9重量百分数。

然后，将所述柱顶压力调节到0.6至0.3KPa，并且使具有温度为200℃的加热介质通过所述夹套，从而将整个混合物在反应器内温为

170至175℃下加热160分钟，同时不使用所述蒸馏柱将蒸馏组分全部除去。

通过该反应，获得在常温下的粘性液体。所形成的反应产物的OH值为54.3，并且共聚组成为2.甲基一1，3.丙二醇/1，4.丁二醇-43/57。在该反应产物中5.甲基.1，3-＝氧杂环己-2-酮的含量测定为1.3重量％。

由该配方和设备制出的聚碳酸酯二醇在耐油性、柔软性、耐水性和耐候性的物理性质的平衡方面是优异的，而且该聚碳酸酯二醇是无定形的。

但是，上述方案中存在如下缺点：

主原料碳酸二乙酯原料成本价格高，不利于大范围地推广使用；触媒乙酸铅三水合物有神经毒性，可能为人体致癌物；蒸馏装置使用蒸馏塔，耗时长耗能量高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚碳酸酯二醇的制备方法，以达到降低成本的目的。

在本发明实施例提供了一种聚碳酸酯二醇的制备方法，由碳酸二甲酯和二醇类物质通过聚合反应得到聚碳酸酯二醇，其中，氧化碱土金属为触媒。

其反应通式如下：

式(1)

通过本发明实施例提供的聚碳酸酯二醇的制备方法，使用的主原料为碳酸二甲酯，碳酸二甲酯的熔点和蒸汽压和同类产品相比更低，便于生产应用；同时，具有优良的溶解性能，其熔、沸点范围窄，表面张力大，粘度低，介质的界电常数小，同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度。在制备聚碳酸酯二醇的过程中，配合设备改良，不但缩短了反应时间，而且原料成本低，每公斤碳酸二甲酯相比较碳酸二乙酯，其成本降低了4-8元，使得制造商的成本降低，有利于最终产品大范围地推广利用。