[发明专利]制造多元醇的方法

说明书

一种生产聚醚多元醇的方法，其包括在聚合催化剂存在下使低分子量引发剂与一种或多种单体反应，所述低分子量引发剂的数均分子量小于1,000g/mol并且标称羟基官能度为至少2，所述一种或多种单体包括选自环氧丙烷和环氧丁烷中的至少一种，并且所述聚合催化剂为具有通式M(R¹)₁(R²)₁(R³)₁(R⁴)_0或1的路易斯酸催化剂。而M为硼、铝、铟、铋或铒，R¹、R²和R³各自包括相同的氟烷基取代的苯基，并且任选的R⁴包括官能团或官能聚合物基团。所述方法另外包括在所述路易斯酸催化剂存在下形成数均分子量大于所述低分子量引发剂的数均分子量的聚醚多元醇。

技术领域

实施例涉及至少使用路易斯酸催化剂制造多元醇的方法、至少使用路易斯酸催化剂制备的多元醇，和/或使用至少使用路易斯酸催化剂制备的多元醇制备的聚氯酯产品。

背景技术

通过在起始剂化合物和催化剂存在下使环氧烷聚合来生产聚醚多元醇。起始剂化合物具有一种或多种官能团，环氧烷可与所述一种或多种官能团反应以开始形成聚合物链。起始剂化合物可影响分子量并确定所得聚醚多元醇将具有的羟基数量。

关于用于形成聚醚多元醇的催化剂，制造朝向使用双金属氰化物(DMC)催化剂代替碱金属催化剂(如KOH类催化剂)。DMC催化剂的缺点在于它们可能活化缓慢，如在美国专利第9,040,657号中教导。具体来说，使用DMC催化剂制备聚醚多元醇可从被称为催化剂诱导期的反应阶段开始。在此反应阶段期间，认为DMC催化剂原位从非活性形式变为高活性形式，只要催化剂保持活性，所述高活性形式即可使环氧烷快速聚合。此催化剂诱导期通常为在将环氧烷首次引入到反应器之后的不确定的时间段。通常在聚合过程开始时引入少量的环氧烷，并且然后等待直到催化剂已被活化(如例如通过由于消耗已装入反应器中的初始的环氧烷而导致反应器压力下降所指示)，然后继续环氧烷进料。很少或没有聚合发生，直到催化剂已被活化，使得长的活化时间对方法的生产率具有直接的负面影响。有时情况是催化剂根本不被活化。这类催化剂活化失败可能导致放弃尝试，并且所述过程从开始再次启动。如此，在最好的情形下，活化过程导致生产率的一些损失，而在最差的情形下，可能导致整个批次的起始混合物的损失。因此，非常希望减少或消除在烷氧基化反应开始时的诱导期。

使用常规路易斯酸(如三氟化硼)使环氧化物聚合的缺点为众所周知的，例如如在美国专利第6,624,321号中教导。举例来说，使用这类常规路易斯酸作为催化剂可能导致形成挥发性低分子量环醚，可能需要高水平的催化剂负载(这最终需要稍后处理阶段以从所得产物去除催化剂)，和可能导致催化剂分解，在此期间可能发生释放高腐蚀性HF副产物和氟原子并入聚合产物的主链中。此外，三氟化硼被认为是有害材料，其也对湿气敏感并且难以处置。

例如在美国专利第6,531，566号中教导在环氧烷的开环聚合期间使用三(五氟苯基)硼烷催化剂。三(五氟苯基)硼烷催化剂提供优于常规路易斯酸(如三氟化硼)的几个优点。举例来说，三(五氟苯基)硼烷催化剂不是腐蚀性的，容易处置，并且明显活性更高。然而，使用三(五氟苯基)硼烷作为烷氧基化催化剂导致不期望的副反应，导致在多元醇主链中形成醛和缩醛键。

例如在国际公开第WO 2016/064698号中公开使用双催化剂包用于生产具有高伯羟基含量的多元醇，所述双催化剂包包括DMC催化剂和路易斯酸催化剂。此方法可最小化路易斯酸步骤的停留时间，并且使得能够生产高分子量聚醚多元醇。尽管如此，需要能够改变路易斯酸催化剂本身的选择性，例如选择所得聚醚多元醇的其它具体特性。另外，高负载的三(五氟苯基)硼烷催化剂可能潜在地需要另外精制所得聚醚多元醇。

因此，寻求关于最小化副反应(如产生缩醛和/或醛的那些)，同时仍然允许精确控制聚合反应和任选地产生非精制多元醇(即，不需要另外精制的多元醇)的改进。

发明内容