[发明专利]一种水滑石催化剂及其制备方法和用途

说明书

本发明公开了一种水滑石催化剂及其制备方法和用途，包括如下步骤：1）采用六水合硝酸镁和九水合硝酸铝制备成混合水溶液I；采用氢氧化钠和碳酸钠制备成混合水溶液II；2）将混合水溶液I和混合水溶液II同时加入水中进行反应获得反应产物一；3）将反应产物一煅烧获得备用物；4）将备用物与六水合硝酸镍在水中反应获得反应产物二；5）将反应产物二煅烧处理后获得所述水滑石催化剂。该催化剂碱性密度高、稳定性好、催化效率高，且分离简单；本催化剂用于制备脂肪族聚碳酸酯二元醇时，具有反应时间短、催化剂用量少，合成的聚碳酸酯二醇产品收率高以及分子量分布窄等积极效果。

技术领域

本发明涉及一种催化剂，特别是涉及一种水滑石催化剂及其制备方法。

背景技术

聚碳酸酯二醇是指分子两个末端都带有羟基，分子主链中含有脂肪族亚烷基和碳酸酯基重复单元的聚合物，性质与脂肪族聚酯多元醇和聚醚多元醇相近，可广泛应用于合成革、反应型聚氨酯热熔胶、热塑性聚氨酯热熔胶或弹性体、氨纶纤维和涂料等领域。

酯交换法合成聚碳酸酯二醇的方法吸引了大量的研究学者，他们使用各种不同的催化剂合成了聚碳酸酯二醇。从催化剂的种类来分主要分为碱金属化合物催化剂、碱土金属化合物催化剂、金属有机催化剂、有机胺类催化剂、酶催化剂及水滑石类催化剂。碱金属催化剂和碱土金属化合物催化剂有很好的催化效果，但容易残留在产品中不易除去，使后续反应发生凝胶。有机金属催化剂活性较高，残留除去较容易，但是有些有机金属催化剂毒性较高，甚至产生致癌后果。有机胺类催化剂不像碱金属催化剂那样容易残留在产品中不易除去，即使有少量的残留也不会对后续反应产生不良影响，不足之处是有机胺类催化剂通常沸点较低、易挥发不利于减压操作。酶催化剂具有专一性、反应条件温和等优点，但价格昂贵没有工业应用价值。水滑石类催化剂是一种阴离子型层状双金属氢氧化物，催化活性较高，但仍有反应时间较长的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种水滑石催化剂，其为一种用于制备脂肪族聚碳酸酯二醇的催化剂，用于解决现有技术中的催化剂存在的反应活性、副反应和毒性之间不能协调的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。

本发明提供一种水滑石催化剂的制备方法，包括如下步骤：

1)采用六水合硝酸镁和九水合硝酸铝制备成混合水溶液I；采用氢氧化钠和碳酸钠制备成混合水溶液II；

2)将混合水溶液I和混合水溶液II同时加入水中进行反应获得反应产物一；

3)将反应产物一煅烧获得备用物；

4)将备用物与六水合硝酸镍在水中反应获得反应产物二；

5)将反应产物二煅烧处理后获得所述水滑石催化剂。

优选地，步骤2)中，反应温度为20～90℃。更优选地，步骤2)中，反应温度为50～70℃。

优选地，步骤4)中，反应温度为20～90℃。

优选地，步骤3)或/和步骤5)中煅烧处理前对反应产物进行后处理，所述后处理包括过滤、洗涤和干燥。

优选地，步骤1)中，以100ml水为基准，所述九水合硝酸铝的摩尔数为0.01～0.05mol。

优选地，步骤1)中，以100ml水为基准，所述六水合硝酸镁的摩尔数为0.01～0.25mol。

优选地，步骤1)中，以100ml水为基准，所述氢氧化钠的摩尔数为0.1～0.4mol。

优选地，步骤1)中，以100ml水为基准，所述碳酸钠的摩尔数为0.01～1mol。

优选地，步骤4)中，六水合硝酸镍的摩尔数为1～3mmol。